Интернет-магазин 
Нередко в ходе строительства каркасов для крыш сложной конфигурации возникает потребность в использовании элементов нестандартного размера. К характерным примерам относятся вальмовые и полувальмовые конструкции, диагональные ребра которых существенно длиннее, чем рядовые стропильные ноги.
Подобные ситуации возникают при сооружении систем с ендовами. Чтобы созданные соединения не стали причиной ослабления конструкций, надо знать, как производится сращивание стропил по длине, каким способом обеспечивается их прочность.
Специфика удлинения стропильных ног
Сращивание стропильных ног помогает унифицировать пиломатериал, используемый для строительства крыши, и решает несколько задач:
- Увеличивает сечение стропил и их способность выдерживать бОльшие нагрузки.
- Позволяет получить длинную неразрезную доску.
Знание тонкостей процесса предоставляет возможность практически полностью построить стропильный каркас из бруска или доски одного сечения. Устройство системы из материалов одного размера выгодно отражается на итоговой сумме расходов.
К тому же доску и брусок увеличенной длины, как правило, производят с большим сечением, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых рёбер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жёсткость и надёжность при наименьших затратах.
Без знания технологических нюансов сделать действительно жёсткие на изгиб соединения пиломатериалов достаточно сложно. Узлы сопряжения стропилин относятся к категории пластичных шарниров, обладающих лишь одной степенью свободы – способностью поворачиваться в соединительном узле при приложении вертикальной и сжимающей по длине нагрузки.
Чтобы обеспечить равномерную жёсткость при приложении изгибающей силы по всей протяженности элемента, сопряжение двух частей стропильной ноги располагают в местах с наименьшим изгибающим моментом. На эпюрах, демонстрирующих величину момента изгиба, они хорошо видны. Это точки пересечения кривой с продольной осью стропилины, в которых изгибающий момент приближается к нулевым значениям.
Учтём, что при строительстве стропильного каркаса требуется обеспечить равную по всей протяженности элемента сопротивляемость изгибу, а не одинаковые возможности прогибаться. Поэтому места сопряжения устраивают рядом с опорами.
В качестве опоры принимается как установленная в пролёт промежуточная стойка, так и непосредственно мауэрлат или шпренгельная ферма. Коньковый прогон можно также оценивать как возможную опору, но участки состыковки стропильных ног лучше располагать ниже по скату, то есть там, где на систему возлагается минимальная нагрузка.
Стропила в ендовах нельзя подпирать шпренгельной фермой. Ендова образует внутренний угол стен, а такую конструкцию необходимо подпирать стойками, в крайних случаях – подкосами.
Варианты сращивания стропилин
Кроме точного определения места для сопряжения двух частей элемента системы, нужно знать, как правильно удлиняются стропила. Способ формирования соединения зависит от выбранного для строительства пиломатериала:
- Брусья или бревно. Наращиваются косым прирубом, сформированным в зоне соединения. Для усиления и для предотвращения поворота прирубленные под углом края обеих частей стропилины скрепляются болтом. В середине стыка обязательно делают сквозное отверстие для болта. Размер отверстия и метиза должно совпадать. Если отверстие будет больше, в таком случае увеличивается вероятность изгиба.
- Сшитые попарно доски (встык). Сращиваются с расположением линий состыковки вразбежку. Соединение двух наложенных друг на дружку частей производится гвоздями, саморезами или шпильками.
- Одинарная доска. В приоритете сращивание лобовым упором – путем состыковки торцованных частей стропильной ноги с наложением одной или пары деревянных или металлических накладок. Реже из-за недостаточной толщины материала используется косой прируб с креплением металлическими хомутами или традиционным гвоздевым боем.
Рассмотрим детально указанные методы, чтобы углубленно разобраться в процессе наращивания длины стропил.
Вариант 1. Метод косого прируба
Способ предполагает формирование двух наклонных врубок или запилов, устроенных со стороны сопряжения частей стропильной ноги. Подлежащие состыковке плоскости врубок должны безукоризненно совмещаться без малейших зазоров, независимо от их размеров. В зоне соединения должна быть исключена вероятность деформации.
Запрещено заполнение щелей и неплотностей клиньями из древесины, фанерными или металлическими пластинами. Подогнать и скорректировать огрехи не получится. Лучше заранее точно вымерить и вычертить линии врубок согласно следующим стандартам:
- Глубина определяется формулой 0,15*h, где h обозначает высоту бруса. Это величина участка, перпендикулярного продольной оси бруса.
- Интервал, в пределах которого расположены наклонные участки врубки, определяется формулой 2*h.
Место для размещения участка состыковки находят по действующей для всех типов стропильных каркасов формуле 0,21*L, в которой величина L отображает размер перекрываемого стропилом пролёта. Расстояние откладывается от центра опоры.
Детали из бруса при выполнении косого прируба дополнительно крепятся проходящим через центр соединения болтом. Отверстие для его установки высверливается заранее, его диаметр равен диаметру стержня крепежа. Чтобы древесина в месте установки крепления не сминалась, под гайки укладываются широкие металлические шайбы.
Если с применением косого прируба соединяют доску, то дополнительная фиксация производится с применением хомутов или гвоздей.
Вариант 2. Сплачивание досок
В случае использования технологии сплачивания центр соединяемого участка располагается прямо над опорой. Линии состыковки торцованных досок располагаются с обеих сторон от центра опоры на расчётном расстоянии, равном 0,21*L, где L обозначает длину перекрываемого пролета. Фиксацию проводят гвоздями, устанавливаемыми в шахматном порядке.
Люфт и зазоры также недопустимы, но их проще избежать, проведя аккуратную торцовку доски. Этот способ гораздо проще предыдущего метода в исполнении, но чтобы попусту не расходовать метизы и не ослаблять лишними отверстиями древесину, следует с точностью рассчитать число точек устанавливаемого крепежа.
Гвозди с сечением ножки до 6 мм устанавливаются без предварительного высверливания соответствующих отверстий. Под крепёж размером больше указанного сверлить нужно, чтобы при соединении не расколоть вдоль волокон доску. Исключением являются метизы с крестообразным сечением, которые независимо от размера в деревянные детали можно просто забивать. Для работы с деревянными конструкциями важно выбирать только специальные метизы по дереву.
Для обеспечения достаточной прочности в зоне сплачивания нужно соблюдать следующие условия:
- Крепёж ставят через каждые 50 см вдоль обоих краев сращиваемых досок.
- Вдоль торцевых соединений гвозди ставят с шагом 15*d, где d — это диаметр гвоздя.
- Для сплачивания доски в месте сопряжения подходят гладкие круглые, винтовые и резьбовые гвозди. Однако резьбовые и винтовые варианты в приоритете, потому что у них прочность на выдергивание значительно выше.
Отметим, что соединение стропилин сплачиванием приемлемо в случае устройства элемента из двух сшитых досок. В результате оба стыка перекрываются цельным участком пиломатериала. К плюсам способа отнесём внушительную для частного строительства величину перекрываемого пролета. Подобным образом можно наращивать стропильные ноги, если расстояние от вершины до нижней опоры достигает 6,5 м.
Вариант 3. Лобовой упор
Способ лобового наращивания стропил заключается в торцевой состыковке соединяемых частей стропильной ноги с фиксацией участка гвоздями, нагелями или болтами через установленные по обеим боковым плоскостям накладки.
Для исключения люфта и деформации наращенной стропильной ноги необходимо придерживаться следующих правил:
- Подлежащие состыковки края доски должны быть безупречно отторцованы. Зазоры любого размера по линии соединения необходимо исключить.
- Длина накладок определяется формулой l = 3*h, то есть они обязаны быть не меньше чем три ширины доски. Обычно длину вычисляют и подбирают, исходя из числа гвоздей, формула дана для выяснения минимальной длины.
- Накладки выполняются из материала, толщина которого — не менее 1/3 аналогичного размера основной доски.
Гвозди в накладки забивают в два параллельных ряда с шахматным «разбросом» крепёжных точек. Чтобы тонкую по отношению к основному пиломатериалу накладку не повредить, количество точек крепления рассчитывается с ориентиром на сопротивление гвоздей поперечной силе, действующей на ножки метиз.
Когда стык частей стропилины расположен прямо над опорой, в расчётах гвоздевого боя для фиксации накладок нет необходимости. Правда, в этом случае состыкованная нога станет работать как две отдельные балки и на прогиб, и на сжатие, то есть по нормальной схеме придётся рассчитывать несущую способность для каждой из составляющих частей.
Если в качестве крепежа используются стальные стержневые болты или стержни без резьбы, нагели, при состыковке толстой доски или бруса, то угроза деформации будет полностью исключена. По сути, даже на некоторые зазоры в состыковке торцов можно не обращать внимания, хотя подобных огрехов все же лучше избегать.
Метизная продукция, применяемая для стыковки и крепления стропил, выступает в роли шарнира. Подвижность конструкции необходима, чтобы в случае физико-механических свойств древесины стропила могли выполнять повороты. Это позволит избежать перекоса крыши. Но слишком подвижные конструкции приведут к обрушению. В некоторых местах кровли может потребоваться более жёсткое соединение. Поэтому места и количество точек для крепления стропил определяется расчётным методом. Строится эпюра приложения нагрузки и выполняется расчёт строительной механики.
При применении шурупов или винтов предварительно высверливают отверстия под их установку, диаметр отверстий на 2- 3 мм меньше аналогичного размера ножки крепежа.
При производстве лобовых соединений стропилин необходимо чётко соблюдать расчётный шаг установки, численность и диаметр крепёжных элементов. При сокращении расстояний между точками фиксации может произойти расщепление древесины. Если отверстия под крепёж будут больше положенных размеров, стропилина деформируется, а если меньше – расколются пиломатериалы в период установки крепежа. Важно соблюдать требования СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции».
Удлинение составными стропилинами
Для соединения и увеличения длины стропила есть ещё весьма интересный способ: наращивание с помощью двух досок. Их пришивают к боковым плоскостям удлиняемого одинарного элемента. Между наращенными деталями остается просвет, равный ширине верхней доски.
Просвет заполняют обрезками равной толщины, установленными с интервалом не более 7*h, где h это толщина удлиняемой доски. Длина вкладываемых в просвет дистанционных брусков не менее 2*h.
Удлинение с применением двух наращиваемых досок подходит для следующих ситуаций:
- Устройство наслонной системы по двум боковым прогонам, которые служат опорой для расположения участка состыковки основной доски с присоединяемыми элементами.
- Установка диагональной стропилины, определяющей наклонное ребро вальмовых и полувальмовых конструкций.
- Строительство ломаных крыш. В качестве опоры под соединение используется обвязка нижнего яруса стропилин.
Расчёт крепежа, фиксация дистанционных брусков и соединение досок производится по аналогии с вышеописанными способами. Для изготовления дистанционных брусков подойдут обрезки основного пиломатериала. В результате установки этих вкладышей ощутимо возрастает прочность сборной стропилины. Несмотря на существенную экономию материала, работает она как цельная балка.
Выводы
Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения стропил позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчётах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.
Данная информация носит исключительно информационный (ознакомительный) характер и не является рекомендацией.
