Сращивание стропил по длине

Приступая к строительству крыши, многие интересуются, как удлинить стропила. Для этого между собой обычно соединяют короткие элементы конструкции: стропильные доски, брусья и прочее – это показано на фото. Добиться жесткости на изгиб в местах, где стыкуют стропила, получается редко – обычно там присутствуют пластинчатые шарниры. Для того, чтобы решить данную проблему, стык делают там, где возможности изгиба приближаются к нулю. 

При использовании пластинчатого шарнира, расстояние от него до опоры для стропил считают как 15% от длины пролета (шага установки стропил), где и располагают соединение. Поскольку расстояние пролетов между промежуточной опорой и мауэрлатом, коньковой и промежуточной опорами разная, то при стыковке стропил используют равноправную, а не равнопрогибочную схему, которая используется при стыковке прогонов. Что касается того, как стыковать стропила, то важно обеспечить одинаковую прочность, а не создать равный прогиб. А вот в коньковом прогоне главное – обеспечить равный прогиб, чтобы конек крыши оставался на одной высоте.

При сооружении вальмовых крыш задействуют стропила, направленные к внутренним или внешним углам стен. В этом случае стропильные ноги называют накосными стропилами. Они получаются более длинными, чем обычные, и становятся опорой для коротких стропил скатов.

Способы, как срастить стропила:

  • соединением встык;
  • косым прирубом;
  • соединение внахлест.

При соединении встык для того, чтобы все было надежно закреплено, у обоих стропил обрезают стыкуемые концы под прямым углом. Чтобы место соединения стропил не подвергалось прогибу, срез торца каждого элемента должен производиться под углом точно в девяносто градусов. Соединяют срезанные концы стропил металлическим крепежным элементом или накладкой из доски и закрепляют. С целью прикрытия стыка стропил с обеих сторон используют накладки из доски, для крепления которых берут металлические гвозди для стропильной системы. Прибивают их в шахматном порядке, через один.

Если используют метод косого прируба, соприкасающиеся концы стропил подрезают под углом в 45 градусов. Затем концы стропил соединяют вместе, и посередине скрепляются болтом, имеющим диаметр 12 или 14 миллиметров.

Что касается того, как нарастить стропила внахлест, то деревянные элементы накладывают друг на друга с нахлестом в метр или больше, точность среза стропил соблюдать не обязательно. Потом, как и в случае соединения стропил встык, гвозди прибивают по всей области соприкосновения сращиваемых элементов в шахматном порядке.

Вместо гвоздей можно использовать также шпильки, закрепляемые с обеих сторон шайбами и гайками. Соединение элементов стропильной системы должно происходить таким образом, чтобы на места стыка приходился минимум нагрузки. Чтобы соединять стропила с мауэрлатом, используют скобы для стропил.

Как нарастить стропила без потери прочности

Сопряжение стропил

Сопряжение – это соединение деталей, при котором они полностью или частично входят друг в друга. Стропила соединяют с мауэрлатом или балками путем врезки или с помощью зуба с шипом, создавая узлы.

Верхнюю часть стропильной ноги укладывают на коньковый прогон с частичным или полным соединением с другой стропильной ногой. Простая стропильная система, собранная из досок, оказывается не менее прочной, чем изготовленная с применением деревянного бруса и жердей. Доски наращивают или соединяют в определенном порядке, и в ряде случаев их применение оказывается более выгодным по сравнению с тяжелым брусом, как со стороны универсальности, так и экономии.

Можно привести такие примеры стропильных систем из доски, как конструкция крыши с чердаком, которые можно утеплить и переделать в мансарду. Для увеличения длины ног иногда используют стропила, соединенные при помощи двух досок с просветом. Особенность такой конструкции состоит в том, что в нижней части системы достаточно прикрепить одинарные стропила, а в верхней – спаренные элементы. 

     
Таким способом можно сэкономить на строительном материале, а сборка стропил друг с другом и с ригелем происходит проще. Вкладыши, выполненные из обрезков ног, укладывают между стропилами таким образом, чтобы расстояние между ними составляло не больше семи высот соединенных досок. В таком случае гибкость стропила, спаренного между вкладышами, равна нулю, и оно может работать в качестве цельного элемента. При этом длина вкладышей должна составлять две высоты досок и больше (прочтите также: "Какое расстояние между стропилами, методика вычисления").

Стропила из досок бывают двух видов: составные и спаренные.

Спаренные стропила

Спаренные стропила слагают не менее чем из двух досок, которые прикладываются друг к другу широкой стороной вплотную, не оставляя зазоров, и прошиваются по всей длине гвоздями в шахматном порядке, через один.

Удлинение стропил из спаренных досок происходит одновременным соединением частей встык и внахлест ко второй стропильной доске, благодаря чему не только увеличивается длина элемента, но и его прочность. При выборе стропил необходимо обращать внимание на то, чтобы расстояние между стыками объединяемых досок соединения были более одного метра и располагались по изделию в шахматном порядке. Шарнирные соединения не должны находиться друг напротив друга, а каждый стык должен быть защищен цельной доской.

Накосные стропила – это самые длинные элементы стропильных систем, и самым лучшим материалом для их создания является спаренная стропильная доска.

Как срастить брус по длине, смотрите на видео:

Составные стропила

Такие элементы как составные стропила никогда не используют в качестве диагональных элементов. Для их создания две доски одинаковой длины укладывают на ребро и соединяют между собой вкладышем (третьей доской). Потом три доски приколачиваются гвоздями в два ряда. Длина вкладыша должна превышать две высоты доски.

Шаг монтажа стропил между вкладышами должен быть менее величины толщины соединяемых досок, умноженной на цифру семь. Первый вкладыш должен находиться в начале стропил – в этом случае стропильная нога будет равна толщине трех досок.

Верхняя часть стропила делается из одной доски, ее, как вкладыш, прикрепляют между боковыми досками гвоздями и монтируют на коньковый брус.

В том, как зарезать стропила, нет ничего сложного. Существует несколько способов увеличить длину стропил. Главное – сделать все правильно, учитывая малейшие нюансы, чтобы крыша получилась прочной и надежной, и стропильная конструкция долгие годы не нуждалась в ремонте.

При возведении скатных кровель для изготовления стропил стараются брать цельный брус или жерди, но такая возможность у строителей есть далеко не всегда. Для стропильных ног длинных скатов и накосных стропил вальмовых крыш найти брус необходимой длины бывает очень сложно. Тем не менее, если деревянные балки требуемой длины будут найдены, их доставка на строительную площадку может оказаться невозможной или неоправданно дорогой. В таких ситуациях стропило набирают из нескольких элементов, которые соединяют различными способами.

Сращивание встык

Данный способ наращивания стропил до нужной длины заключается в следующем: два бруса подрезаются под углом в 90 градусов к продольной оси, после чего их стыкуют, совмещая торцы. Очень важно, чтобы торцы плотно прилегали друг к другу, обеспечивая таким образом сопротивление изгибу. Для закрепления соединения на него с двух сторон накладывают отрезки деревянных досок, которые прибиваются несколькими размещенными в шахматном порядке гвоздями. Вместо досок могут быть использованы металлические планки, в этом случае их следует прикручивать к стропилу саморезами.

Сращивание косым прирубом

Название данного способа обусловлено тем, что подрезку концов объединяемых балок делают не перпендикулярно, а под углом в 45 градусов. Затем балки соединяют, совмещая косо срезанные поверхности, а место соединения фиксируют болтом диаметром от 12 до 14 мм.

Наращивание стропил соединением внахлест

Два бруса, служащие составными частями будущего стропила, прикладывают друг к другу боковыми поверхностями, закрепляя получившееся соединение гвоздями. Величина нахлеста (длина перекрываемых соединением частей балок) должна составлять 1000 мм. Гвозди располагают в шахматном порядке. При желании их можно заменить шпильками или болтами. В этом случае с двух сторон крепежного элемента обязательно следует установить шайбы.

Сращивание спаренных стропил

При отсутствии бруса или жердей с достаточной площадью поперечного сечения применяют спаренные стропила.

Как выполнить сращивание стропил по длине: разбор вариантов и технологических правил

Такое стропило изготавливают из двух стропильных досок, совмещенных широкой гранью и сбитых вместе гвоздями. В такую стропильную ногу гвозди, как и в предыдущем варианте, забивают в шахматном порядке. При недостаточной длине спаренные стропила также приходится сращивать. При этом используется сопряжение – такой способ соединения двух элементов, когда их конструкции частично соединяются в одну. Одна из досок спаренного стропила подрезается перпендикулярно своей оси так, что оставшаяся доска выступает за ее торец примерно на метр. Доски второго элемента также подрезаются, но в зеркальном порядке. Теперь обе части сращиваемого стропила можно соединить, при этом их выступающие доски соединятся внахлест, одновременно образуя стыковое соединение с подрезанными досками. Сопряжение закрепляют гвоздевым боем в шахматном порядке.

Информация к сведению

Применяемые на практике способы сращивания стропил не предполагают наличия в соединении жесткости на изгиб. Как правило, при сращивании отдельных элементов образуется пластичный шарнир. По этой причине место соединения рассчитывают так, чтобы изгибающий момент в нем стремился к нулю. Оптимальным считается установка соединения на таком участке, чтобы расстояние от него до опоры составляло 15% пролета стропила. При сращивании стропил стараются добиться равной прочности по всей их длине, а не равного прогиба, как это делается при монтаже конькового прогона.

Наращивание стропил — рассматриваем систему нароста по длине и высоте

Обязательным заданием при работе с проектом любого здания является подбор вида кровли. Важность такой работы обуславливается тем, что крыша является своеобразным лицом всего здания и чем лучше она сочетается с другими элементами, тем красивее выглядит. Помимо эстетических качеств кровля несет в себе ряд защитных функций, поэтому создать ее каркас правильно необходимо важно.

Одними из элементов кровельного каркаса являются стропила. Но что делать, если в проект были внесены изменения, но их длина осталась прежней? На этот счет у нас есть решение, а именно — наращивание стропил. И теперь давайте более детально рассмотрим это мероприятие.

Различительные черты соединения стропил

В качестве материалов для работ со стропильной системы чаще всего используется брус или доска. Эти материалы обладают стандартными размерами, что и влечет за собой некоторые неудобства. Такие как дополнительные работы, как наращивание стропил по длине, как правило, увеличивают стоимость объекта. Но в случае такой необходимости их, ни в коем случае нельзя пропускать.

Примером как идет наращивание стропил по длине, будут служить фото расположенные в этой статье.

Давайте разберемся, какие соединения существуют и могут быть использованы при наращивании.

  • Если в качестве стропильных ног используется брус, то его соединениями будут: нахлест, стыкование, косой прируб
  • Если стропила из досок, тогда в конечном результате мы получим спаренный или составной вид

Теперь немного информации о каждом из этих видов.

При удлинении путем стыкования существуют некоторые сложности, избежав которых можно достичь идеального соединения. И вот небольшие советы по ведению данных работ.

  • Концы стропил, которые должны подвергнуться стыкованию должны обладать прямым углом. Если угол будет не равен 90 градусам, то все соединение будет обладать неустойчивостью и, как правило, она его разрушит
  • Металлическая пластина, оснащенная специальными зубьями должна играть роль соединителя стыкуемых стропил
  • По обеим сторонам стропильных ног должны применяться накладные детали, состоящие из дерева. Их крепеж осуществляется посредством гвоздей, а их вбивание должно происходить в шахматном порядке

Следующим видом будет соединение внахлест. Оно интересно тем, что срезать торцы стропильных ног совсем не обязательно, достаточно просто наложить элементы поверх друг друга минимум на метр и произвести крепление специальными шпильками оснащенные шайбами или обыкновенными гвоздями. При этом расположение крепежных элементов должно соблюдать шахматный порядок.

Косой прируб подразумевает под собой обрезание торцов стропил под углом в 45 градусов, затем перевернув два полученных элемента, как бы в зеркальном отражении накладывают их друг на друга, в результате чего получается удлиненный материал. Крепление производится исключительно при помощи болта диаметр, которого от 12 до 14мм.

Надеемся, вы разобрались, как осуществляется крепление удлиняемых частей бруса с основными и теперь можно разобрать техники стыковки для досок.

 Итак, сращивание досок порождает такие стропила как:

Если рассматривать спаренные стропила, то техника их получения исходит от названия.

Описание вариантов сращивания стропил по длине

Они получаются в результате соединения двух и более досок при помощи гвоздей. Зазор между скрепляемыми элементами не допускается, а в случае допуска такой ошибки, соединение будет не прочным и вскоре разрушится.

Во втором случае берутся две заранее подготовленные доски, ставятся ребром на устойчивое основание и скрепляются гвоздями с применением вкладышей. Число длины такого вкладыша не должно быть меньше высоты скрепляемых досок. Расстояние между ними так же играет немаловажную роль и должно составлять значение меньшее, чем высота доски в положении «на ребре» умноженная на 7. Материал, используемый в качестве вкладыша должен являться древесиной.

Обратите ваше внимание, что наращивание стропил предусматривает крепление частей, которые были удлинены. Они соединяются с мауэрлатом врубкой (так называемым седлом). Ее размеры по высоте никак не должны превышать треть доски.

Усиление стропильных ног или наращивание по толщине

Зачастую необходимость произвести наращивание стропильной ноги возникает уже при эксплуатации здания. Такая проблема может возникнуть, если принято неверное сечение бруса или досок используемых в кровельном каркасе. Дабы избежать опасных ситуаций решение этой проблемы нужно найти в ближайшее время. К счастью, оно уже перед вами. Наращивание стропильных ног в толщину, т.е. их усиление, это то, что вам необходимо.

Увеличение брусьев может осуществляться как в толщину, так и в ширину, но по мнениям застройщиков, второй вариант является наиболее удачным решением. При использовании тех же материалов вы сможете обеспечить конструкцию, которая по прочностным характеристикам превосходит первую.

Для осуществления этих работ вам могут потребоваться следующие инструменты:

  1. Гаечные ключи различных номеров
  2. Головки с установленной трещоткой
  3. Дрель с разными насадками, возможно шуруповерт
  4. Гидроцилиндр
  5. Пила болгарка

Совет: Не пытайтесь выполнить данные работы самостоятельно – позовите помощника.

Небольшой список рекомендаций поможет вам в вашем нелегком деле.

  • В начале работ, стоит обратить свое внимание к устройству стропильных элементов к коньку кровли. Если расхождение ярко выражено, то следует прибегнуть механизму, способному поднять тяжелый элемент, например – домкрат. Подняв на необходимую высоту кровельный элемент, укрепляем его соединение небольшой доской или же специальной ленты из металла. Ширина доски в данном случае не должна быть менее 2х сантиметров
  • Следующим действием будет выявление прогиба и его устранение. Обнаружить таковой нам поможет гидроцилиндр. Но перед этим обязательно проведите работы по укреплению соединений стропильных ног и мауэрлата. Материалом для укрепления может послужить доска. Крепежными элементами в таком случае будут являться саморезы
  • После завинчивания саморезов в усиливающую доску, в ней же сверлим отверстия. Они должны проходить насквозь двух деталей, т.е. стропила, которые мы укрепляем и подшитый брус. Так же как и во всех соединениях, расположение крепежных деталей должно быть в шахматном порядке
  • Все детали, которые были добавлены в качестве укрепления, должны быть закреплены шпильками с шайбой, а также гайками

Наращивание стропильных балок по длине или ширине – обязательное мероприятие в случае отсутствия должных параметров. Не тяните с этой работой, ведь дом должен являться прочным и защищать вас и ваших близких от ненастной погоды и других условий этого мира.

1. Я, как понимаю, прогиб балки под собственным весом (все-таки вес балки при равновесной влажности порядка 85 кг. на пролете, а влажная и того более…) входит в те самые 2,8см. положенных по СНиП, и вес балки уже учелся при сборе расчетной нагрузки? 

2. Если после установки сырой балки подпереть ее снизу (уменьшив этим прогиб), то после высыхания в таком положении (в течение всего лета) прочностные характеристики древесины должны увеличиться, и прогиб будет меньше? 

3. Или, все-таки такое сечение –перезаклад (т.к. из опыта, в жизни все гораздо проще ?)?.

Хочется разобраться в текущем процессе, но в сопромате не силен. Считал, подставляя данные в Вашей статье.

С уважением, Сергей.

23-09-2015: Сергей

В предыдущем посте Е = 6х10 в 8 степени.

С уважением.

23-09-2015: Доктор Лом

Давайте так:

1. Если при расчете прогиба вы учитывали собственный вес балки, то и прогиб от собственного веса учтен. Более того, вы можете отдельно определить прогиб от собственного веса, подставив в формулу вес погонного метра балки.

2. Если вы сделаете подпорку, то после ее демонтажа прочностные свойства не увеличатся (модуль упругости — это не прочностная характеристика). Однако, если вы сделаете подпорку так, чтобы балка имела обратный прогиб 3-5 см, проще говоря, представляла собой арку с достаточно большим радиусом кривизны. И в таком положении ваша балка наберет проектную влажность, то после демонтажа подпорки балка станет прямолинейной или даже останется обратный прогиб. Тут все будет зависеть от того, насколько правильно вы определили нагрузку на перекрытие.

3. 250 кг/м^2 — это достаточно большая нагрузка, как для неэксплуатируемого чердака, но если у вас на чердаке будет храниться старая мебель, металлопрокат и прочие тяжелые вещи, то нагрузка может быть и больше.

И еще, в жизни все гораздо сложнее, чем в теории. Теория не учитывает, что древесина со временем может сгнить, быть изъеденной различными насекомыми и прочие пороки древесины.

06-10-2015: Сергей

Огромное спасибо за своевременный ответ, он и Ваша статья мне очень помогли разобраться самому в ситуации, т.е не слепо доверяться другому мнению (к тому-же еще основанному наверняка не на расчетах), а осознанно перебрать возможные варианты (отвечаю с опозданием – был в отъезде). 

Просчитал все возможные сечения для своих условий – при уменьшении шага балок до 600 мм. подошло бы сечение балки 120х220 мм. (высота не менее), но оказалось, что у нас возможно купить по максимальной высоте только брус 100х200 (да и то как заказная позиция), который даже в сухом состоянии по прогибу на пределе.

В связи с этим, попытаюсь у Вас спросить… Два пролета: 5,5 и 3,6м., между ними средняя несущая. Если брус 100х200мм. со стороны малого пролета выпустить не обрезая (получится консольный вылет за среднюю несущую порядка 1,85м.), и жестко скрепить этот вылет с брусом на пролете 5,5м. увеличит ли это жесткость перекрытия на большом пролете, и на сколько это существенно? Может, существуют какие подводные камни в работе подобного соединения? 

Виноват, спрашиваю Вас в формате форума, несколько абстрактно, но для меня сейчас важно найти направление, с чего начать, вариант решения, а дальше уже поглубже… 

С уважением, Сергей.

07-10-2015: Доктор Лом

На мой взгляд при наличии балок с заданными параметрами сечения более простым и надежным было бы их использование с разным шагом в зависимости от длины пролета. Т.е.

Как нарастить стропила без потери прочности

достаточно решить обратную задачу (см. ссылку в конце статьи) и тогда можно при пролете 5.5 использовать балки с шагом 0.5 м (или сколько там получится по расчету), а при пролете 3.5 м с шагом 1 м.

Но это не более чем мое мнение, вы задали вопрос и я на него отвечу.

Если вам удастся надежно сплотить две балки (при этом длина сплачиваемого участка в 1.85 м может быть и чрезмерной), то вы получите уже не две однопролетных балки, а одну двухпролетную с разными длинами пролетов. При этом величина прогиба в длинном пролете в зависимости от прилагаемых нагрузок может уменьшиться в 1.5-2 раза даже при той же жесткости. Расчетную схему вы можете посмотреть в статье "Расчетные схемы для статически неопределимых балок".

Но даже если не учитывать совместную работу сплоченных балок, то все равно у вас будут две балки: короткая консольная, при этом нагрузка на консоль будет в 2 раза меньше, чем в пролете, и длинная, нагрузка на которую в месте сплочения будет в 2 раза меньше. Таким образом прогиб длинной балки все равно уменьшится.

Примерно так.

08-10-2015: Сергей

Спасибо за ответ, основное для себя понял. 

Несущей способности перекрытия с моими параметрами хватает, тут основное – идет борьба за уменьшение прогиба перекрытия при имеющемся брусе, как бы сказать, не совсем обеспечивающем уменьшение оного… Был бы брус высотой 22-25см. – и было бы мне счастье, и не ломал бы голову дальше. Но, к сожалению, своих лесопилок нет, политика продавцов – везут только быстро продаваемые позиции, на заказные малые партии – отказ… 

Огромное спасибо, Вы подтвердили жизнеспособность варианта скрепления балок для увеличения жесткости перекрытия на проблемном пролете. Для меня это уже ближе к выходу из положения. Минуса вижу только: продуваемость между балками, конденсат на металлических болтах в слое утеплителя, неудобство при подтяжке болтов, но это уже к математике не относится, буду прорабатывать вопрос далее…

Насчет разного шага на разных пролетах тоже так планировал (приятно щекотнуло свое эго, что мнение знающего человека совпало с моим 🙂 ). Это планирую, как вариант, но, возможно, придется пойти на перезаклад (будет одинаковый шаг) в угоду жесткости конструкции.

Еще раз благодарю, у Вас ответы находятся гораздо быстрей, чем на форумах, да еще и возможно подкрепить расчетами. А понял сам – это уверенность в дальнейшем. Очень жаль, что не стало Вашего форума, иногда бывает нужно чертеж прикрепить…

С уважением, Сергей.

08-10-2015: Доктор Лом

Сергей, если нужно добавить чертеж, то сейчас имеется множество бесплатных сервисов для хранения картинок, достаточно загрузить чертеж туда, а здесь указать адрес страницы. Ну и на крайний случай есть почта, туда тоже можете присылать картинки.сте сплочения будет в 2 раза меньше. Таким образом прогиб длинной балки все равно уменьшится.

Примерно так.

Сращивание стропил по длине: простые способы удлинения пиломатериалов без ущерба для их прочности

Об авторе admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *