Сращивание бруса по длине для перекрытий

Сращивание бруса по длине для перекрытий

Конструкция перекрытия по деревянным балкам, расчет несущей способности. Сращивание, усиление и утепление

В этой статье нам предстоит выяснить, как выполняется расчет деревянных балок перекрытия. Кроме того, мы познакомимся с общими принципами сооружения утепленных перекрытий и узнаем, каким образом рассчитывается их утепление.

Деревянное перекрытие — типичное решение для частного дома.

Как все устроено

Дерево хвойных пород является наиболее востребованным материалом для строительства межэтажных и чердачных перекрытий в частном доме. Основная причина очевидна — невысокая по сравнению с монолитным железобетоном или готовыми плитами цена.

Кроме того: перекрытие по деревянным балкам, в отличие от плитного, может быть смонтировано без услуг погрузочной техники, что тоже обеспечивает существенную экономию.
От монолитного оно выгодно отличается тем, что не требует сооружения опалубки.

  1. Обеспечить их достаточную несущую способность при расчетных долговременных нагрузках;
  2. Выполнить эффективную межэтажную шумоизоляцию;
  3. Если речь идет о перекрытии над неотапливаемым подвалом или под неэксплуатируемым чердаком — организовать достаточно эффективную теплоизоляцию, соответствующую требованиям климатической зоны, в которой вы проживаете.

Первая задача решается подбором оптимальных сечения и шага балок. Максимальная длина деревянной балки перекрытия обычно ограничена 6 метрами — длиной поставляемого производителями бруса камерной сушки; при большем пролете сооружаются промежуточные несущие стены или опорные колонны.

Длина бруса ограничена размерами камер сушки.

Для решения второй и третьей задач межбалочное пространство заполняется утеплителем — стекло- или минеральной ватой, пенополистиролом, эковатой и прочими материалами. Их выбор — тема для отдельного исследования; на нем мы не станем заострять свое внимание.

Типичная конструкция утепленного перекрытия такова:

  • На боковые поверхности балок в их нижней части набиваются черепные бруски сечением от 40х40 мм .

Крепление черепных брусков.

  • По ним без крепления укладываются доски толщиной от 25 мм.
  • По настилу расстилается пароизоляционная пленка . Она перекрывает и доски настила, и балки.
  • Между балками укладывается утеплитель .
  • Сверху он застилается гидроизоляцией (чаще всего в этой роли выступает обычный полиэтилен с проклеенными швами между полотнами).
  • По гидроизоляции настилается черновой пол — непосредственно по балкам (при достаточной толщине половой доски) или по перпендикулярным им лагам. В первом случае между балками и настилом набивается контробрешетка — рейка толщиной 20 мм, оставляющая под настилом просвет для вентиляции.

Структура утепленного перекрытия.

Расчет несущей способности

Как рассчитать деревянные балки перекрытий при известных пролете и шаге?

Общая информация

Максимальный пролет нами уже упоминался: он ограничен длиной поставляемого бруса. Однако оптимальным значением пролета для деревянных несущих конструкций считаются 2,5 — 4 метра. Среди прочего, меньший пролет позволяет обойтись брусом меньшего сечения, что удешевляет конструкцию перекрытия.

Оптимально использование в качестве балок бруса с прямоугольной формой сечения. Его высота должна относиться к ширине как 1,4:1. В этом случае мы получаем максимальную несущую способность при опять-таки минимальных расходах.

Однако: реальные сечения деревянного бруса заставляют несколько отклоняться от оптимальной пропорции размеров.

Балка должна опираться на стену как минимум 12 сантиметрами свой длины от края.

Опирающийся на стену край гидроизолируется со всех сторон, кроме торца. При заделке торца непроницаемым для влаги материалом торцы рано или поздно загниют из-за отсутствия естественной сушки.

Концы балок обернуты рубероидом. Он предотвратит увлажнение древесины при контакте с материалом стен.

При расчете межэтажных перекрытий обычно используют расчетное значение полной нагрузки (собственный вес перекрытия и эксплуатационная нагрузка) в 400 кгс/м2. Однако для неэксплуатируемых чердаков это значение может быть уменьшено.

Холодный чердак нетребователен к прочности перекрытия.

Таблицы сечений

Начнем с подбора сечения прямоугольного бруса для нагрузки 400 кгс/м2 при разных значениях пролета и шага между балками.

При сооружении чердачного перекрытия под неэксплуатируемым чердаком расчетная нагрузка может лежать в пределах 150 — 350 кгс/м2. При шаге между балками в один метр их сечения в сантиметрах должны быть следующими:

Еще одна таблица содержит минимальные диаметры круглых балок (оцилиндрованного бревна) при нагрузке 400 кгс/м2 и шаге 1 метр.

Сращивание и усиление

Как нарастить деревянную балку перекрытия, если приобретенный вами брус имеет длину меньше необходимого пролета?

Первое и основное: при любом способе сращивания полученная балка будет иметь намного меньшую прочность, чем цельнодеревянная. Идеальным решением будет строительство дополнительной несущей стены с уменьшением пролета. Как вариант — под места сращивания устанавливаются подпорные колонны.

Подпорная колонна в середине пролета резко уменьшает нагрузку на изгиб.

Как удлинить деревянную балку перекрытия, если нагрузка на нее незначительна (например, наверху находится неэксплуатируемый чердак)?

Наиболее надежный способ — соединение двух брусьев без уменьшения толщины каждого из них. Элементы просто соединяются стальными шпильками с широкими шайбами внахлест; дополнительно усилить соединение можно, проклеив его казеиновым, альбуминовым клеем или обычным ПВА.

Важно: места сращивания при о
тсутствии подпорных стен или колонн располагаются вразбежку, со смещением от балки к балке. В этом случае несущая способность перекрытия будет максимальной.

Еще одно неплохое решение — сооружение сборных балок из трех широких досок небольшой толщины (25 — 50 мм). И в этом случае соединения досок встык внутри каждой балки и между смежными балками располагаются вразбежку; доски проклеиваются по длине и дополнительно стягиваются шпильками.

Сборные балки из трех тонких досок.

Как усилить деревянные балки перекрытия при возросших требованиях к их несущей способности (например, при превращении холодного чердака в мансарду)?

Способов не так уж много:

  1. Возведение подпорных колонн или стен с уменьшением пролета;
  2. Подшивка к каждой балке дополнительной доски или бруса по всей длине, от стены до стены.

В последнем случае полезно знать одну тонкость:

  • Подшивка бруса того же сечения сбоку увеличивает несущую способность балки вдвое.
  • Увеличение высоты балки в 2 раза (подшивка такого же бруса снизу или сверху) увеличит несущую способность уже вчетверо.

Наращенные по высоте балки дают максимальное увеличение несущей способности.

Так как укрепить деревянные балки перекрытия путем подшивки к ним дополнительной доски или бруса?

  1. Ставим в середине пролета под каждую вторую балку временные подпорки из бруса, убирая прогиб перекрытия.
  2. Свободные от колонн балки усиливаем накладками из бруса или доски. Расположение и толщина накладки выбирается с учетом расчетных нагрузок и высоты помещения; способ крепления — клеевой шов с дополнительной фиксацией шпильками с широкими шайбами или оцинкованными накладками.
  3. Переставляем подпорные колонны и повторяем операцию с оставшимися балками.

Любопытно, что значительно увеличить жесткость балок можно с помощью обыкновенной фанеры толщиной 18 — 22 миллиметра. Она нарезается полосами шириной, равной высоте балок, и после устранения прогиба перекрытия подпорными колоннами приклеивается к каждой балке с обеих сторон с фиксацией гвоздями или саморезами с шагом 15 — 25 сантиметров.

Разумеется, и здесь обязательна разбежка поперечных швов — и на каждой отдельной балке, и между смежными балками.

Балка с усилением фанерой.

Инструкция по сооружению утепленного перекрытия нами уже приведена; однако расчет утепляющего слоя в зависимости от применяемого материала и климатических условий нуждается в комментариях.

Основное свойство любого утеплителя — его теплопроводность. Чем она ниже, чем лучшее утепление обеспечивается слоем фиксированной толщины.

Для каждого региона страны в зависимости от зимних температур в нем российским СНиП 23-02-2003 предлагаются собственные нормы теплового сопротивления ограждающих конструкций.

Тепловое сопротивление складывается из сопротивления каждого из слоев стены или перекрытия; однако именно для перекрытий свойствами настила, паро- и гидроизоляции можно пренебречь, поскольку их теплоизолирующие качества серьезно уступают таковым у любого современного утеплителя.

95% теплоизоляции обеспечиваются уложенным между балок утеплителем.

Толщина слоя утеплителя рассчитывается по простейшей формуле: она равна произведению расчетного теплового сопротивления и коэффициента теплопроводности выбранного теплоизоляционного материала.

Важный момент: все значения приводятся в единицах СИ; соответственно, результат мы получим в метрах.
Для вычисления слоя утеплителя в сантиметрах его достаточно умножить на 100.

Очевидно, для расчета не хватает только справочных данных. Чтобы избавить читателя от их поиска, приведем эти значения здесь.

Как соединить два бруса в длину:рекомендации мастеров и пошаговая инструкция

Во время возведения зданий из различных видов деревянного бруса возникают ситуации, когда необходимо использовать не отдельные детали, а композитный элемент, поскольку длину стандартного фрагмента не хватает. В данном случае необходимо провести соединение бруса между собой по длине.

Данная операция довольно часто проводится, если стена возводящегося здания длиннее шести метров. В данной статье мы обсудим виды продольного соединения бруса при строительстве дома, а также поговорим о том, как провести эту процедуру самостоятельно.

Виды сращивания бруса в длину

Регламентированная длина обыкновенного деревянного элемента для возведения зданий из бруса составляет шесть метров. Для получения деталей больших габаритов необходимо воспользоваться одним из следующих методов соединения:

  • продольное соединение с использованием шпонки и шипа;
  • косой замок;
  • продольное соединение бруса между собой коренной шип;
  • соединение встык;
  • соединение в полдерева.

Соединение в шип на шпонках

Соединение в шип на шпонках

Данный тип сращивания деревянных элементов считается самым надежным и крепким. Именно его чаще всего используют во время строительства зданий из различных видов бруса. Принцип соединения бруса в данном случае очень простой – в двух элементах нужно сделать абсолютно одинаковые пазы. После этого обработанные детали укладывают рядом друг с другом так, чтобы пазы соприкасались и вбивают в этот паз шпонку.

Шпонка представляет собой вставной элемент, своего рода клин, который изготавливается из твердых пород дерева. Для деревянного бруса следует использовать деталь из осины. После попадания в подготовленные пазы этот элемент надежно скрепляет два бруса друг с другом. Шпонки могут отличаться собой геометрической формой и быть:

  • прямыми;
  • прямоугольными;
  • с зазубринами;
  • призматическими;
  • в форме «ласточкин хвост».
Читать еще:  Круговая лестница своими руками

Соединение в косой замок

Соединение в прямой и косой замок

Данный метод сращивания специалисты называют самым сложным. Такое соединение крайне сложно осуществить человеку без должной квалификации или опыта. Однако надежность получившейся конструкции действительно стоит потраченных усилий. Компании, которые занимаются строительством зданий из бруса, прекрасно знают о том, как соединить два бруса в длину именно таким методом, но зачастую умалчивают об этом, чтобы сэкономить время и поддерживать высокий уровень производительности.

Итак, первым делом с торцов деревянной детали необходимо выпилить косые элементы. При этом должен быть соблюден определенный угол, повторены необходимые изгибы, а габариты должны полностью соответствовать. В итоге должен получиться некоторого рода шип и паз, которые в конечном итоге и образуют косой замок. После этого два бруса необходимо соединить, приложив обработанные места друг другу. Для достижения максимальной надежности и прочности соединения используют специальные деревянные нагели.

Соединение в коренной шип

Данный тип соединения является замочным и его проведение также лучше доверить специалистам в этой области. Дело в том, что операция не столько сложна, сколько требует от работника квалификации и наличия определенных навыков в работе с деревом. Для проведения этой операции следует выпить на одном крае деревянного элемента паз, а на втором шип. Делать это необходимо под углом в 45 градусов.

Этот тип сращивания отличается от всех других своей формой. Чаще всего данный метод используется для обустройства углов здания. Пазы и шипы по форме сильно напоминают трапецию, а в итоге образуют «ласточкин хвост». Для достижения большей прочности и долговечности следует укрепить соединение нагелями.

Соединение бруса в коренной шип и аналоги

Сращивание «пол дерева»

Данный тип соединения деревянных элементов при возведении построек из бруса предполагает выпиливание угла в брусе до середины его поперечного сечения. В одной детали должен получиться выпи углом вниз, а во второй, соответственно, углом вверх.

После подготовительных процедур следует уложить деревянные элементы друг на друга. Самым главным недостатком данного типа соединения является то, что в местах сращивания деревянный брус значительно теряет в толщине, а значит, падают его эксплуатационные показатели.

В отличие от вышеприведенных методов, этот является самым простым. Он не требует специальной подготовки или богатого опыта, поэтому его можно проводить самостоятельно. После сращивания бруса таким методом, следует дополнительно скрепить его деревянными нагелями.

Соединение в полдерева и косым прирубом

Сращивание путем прикладывания

Данный метод сращивания отлично подойдет для тех, кого не очень заботит внешний вид конструкции, а также ее долговечность. Его принцип заключается в том, чтобы приложить два бруса друг к другу и наложить на место стыка металлическую скобу. Само собой, данный метод сращивания сверхпрочным не назовешь, поэтому требуется его усиление. Для этого используют крепежные детали, которые вколачиваются в уже уложенный ряд деревянных элементов, а также в зоны контакта.

Перейдя по этой ссылке http://vse-postroim-sami.ru/materials/lumber/1219_kak-krepit-brus-k-brusu/ вы узнаете как крепить брус к брусу. В этой статье описаны способы крепления бруса к основанию дома. В последнее время очень популярным стало возведение домов из бруса.

Теперь вы знаете, как соединить брус между собой по длине различными способами. Теперь поговорим о том, как правильно подобрать метод соединения деревянных элементов.

Как правильно выбрать соединение

Соединения, не требующие расчетов и навыков, можно провести самостоятельно, но такой метод сращивания не отличается высокой прочностью и долговечностью. Конечно же, его можно усилить за счет специальных крепежных деталей, о которых мы писали выше, но более прочные соединения все равно выигрывают по эксплуатационным характеристикам.

Из-за сравнительно низкой прочности такие соединения нельзя применять для возведения несущих стеновых конструкций. Любой профессиональный строитель не станет использовать материал с не цельной структурой для таких целей. Только в том случае, если ни заказать, ни приобрести деревянные элементы необходимой длины, допускается продольное соединение. Однако в данном случае конструкции теряют некоторые свои параметры, включая долговечность.

Корректно соединенные брусья

Для возведения зданий из клееного или любого другого бруса лучше всего подходить сращивание на шипах и шпонках. Получившаяся конструкция практически не уступает цельной деревянной детали, поэтому ее можно использовать для любых целей. Соединение жесткое и прочное, а потому сможет прослужить довольно долго.

Благодаря высокой степени жесткости соединения, а также его надежности, многие специалисты рекомендуют сращивание в косой замок. Получившийся после соединения брус можно использовать для возведения несущих стеновых конструкций. Единственной проблемой, с которой вы столкнетесь – сложность проведения работ.

Для такого соединения потребуется опытный работник, умеющий орудовать всеми необходимыми инструментами, и если вы таковым не являетесь, то лучше оставить эту затею. Квалифицированный специалист способен провести такое сращивание, но он потребует за работу около 1100 рублей за одно соединение. С другой стороны данные расходы могут окупиться, поскольку не придется заказывать новые деревянные элементы нестандартной длины.

Особенности стыковки профилированного материала

Вопреки расхожему мнению, профилированный материал также можно соединять по длине. Все аспекты подобных операций регламентируются ГОСТами 30974-2002. Требование, приведенные в данной документации, нельзя назвать обязательными. Их скорее используют для угловых или фигурных соединений профилированных деревянных элементов.

Соединение профилированного бруса

Согласно этим документам, срощенный профилированный брус можно использовать для возведения следующих конструкций:

  • внутренние стеновые конструкции, а также все простые перегородки (длина бруса составляет от 8 до 22 сантиметров);
  • наружные несущие стеновые конструкции(длина бруса составляет от 10 до 2 сантиметров).

Соединение профилированного бруса по длине предполагает наличие фасок в данной конструкции. Они нужны для отвода жидкости от стыков. Данные элементы должны иметь габариты 2 на 2 сантиметра или 1.5 на 1.5 сантиметра. Как правило, профессиональные строители используют «ласточкин хвост» для сращивания деревянных элементов возводящегося здания.

Что нужно знать для продольной стыковки своими руками

Как мы уже говорили выше, необходимость соединения деревянных деталей при возведении здания из данного материала, появляется тогда, когда проектной документацией предусмотрено строительство одной или нескольких стеновых конструкций длиной больше 6 метров. Привязку необходимо выполнять сначала с одной стороны, а в следующем ряду с другой, и так продолжать до конца.

Это необходимо для получения привлекательного и оригинального внешнего вида, ведь стыки, которые располагаются в шахматном порядке, выглядят более интересно, чем идущие подряд. Помимо этого, данное расположение делает всю стеновую конструкцию значительно прочнее и долговечнее.

Во время выбора метода соединения деревянных элементов следует обратить особое внимание на то, как именно располагается брус в конструкции здания. Вся проблема в нагрузке на эти элементы, ведь в разных частях стены она может быть разной, к примеру, брус может быть подвержен растяжению, сжатию или прогибу.

Виды продольных соединений

Все дополнительные крепежные детали должны быть изготовлены исключительно из твердых сортов дерева. Влажность этих элементов должна соответствовать влажности самого бруса и не превышать пяти процентов. Если детали имеют большую или меньшую влажность, чем самым материал, то соединение будет непрочным или же деталь может повредить материал.

Каждое место соединения должно быть идеально ровным. Перед тем, как укладывать сращенные брусья необходимо пропитать их антисептическими составами и дать некоторое время на сушку.

Каждый стык, включая угловой или продольный, необходимо утеплить слой теплоизоляционного материала. Данную процедуру лучше всего проводить во время установки. Для этого достаточно обложить соединение льноволокном.

Очень важно помнить о влажности материала во время проведения работ по его сращиванию. Если пересушить изделия, то через некоторое время могут образоваться значительные дефекты в узлах соединения, которые повлекут за собой крайне неприятные последствия. Дополнительное усиление мест соединений нужно проводить с особой ответственностью.

Если речь идет о профилированном материале, то в этом случае лучше воспользоваться такими типами соединений, как в шип или косой замок. Так стеновые конструкции не потеряют надежность. А если выполнить все работы щепетильно, то соединительные узлы будут не только надежными и безопасными, но и привлекательными с виду. Теперь вы знаете, как соединить брус в длину и сможете справиться с этой задачей без привлечения мастеров.

Способы сращивания стропил по длине

Правильное сращивание стропил по длине гарантирует безопасность системы в различных условиях эксплуатации.

Применяя для сращивания способы, изложенные в статье, можно построить крышу любой, даже самой сложной конструкции, затратив на материалы минимум денег и используя лесоматериалы стандартных размеров.

Нюансы удлинения кровельных пиломатериалов

Основной элемент каркаса двухскатной крыши — сами стропила или, как их называют кровельщики, — стропильные ноги.

Стропила закрепляются в нужном положении с помощью системы распорок, прогонов, затяжек и раскосов.

Для строительства стропильных каркасов, перекрывающих значительные междустенные промежутки, и при возведении кровель сложной формы приходится использовать лесоматериалы нетипичного размера.

Если под рукой нет бруса или другого пиломатериала нужного размера, то приходится сращивать элементы, пока их общая длина не достигнет требуемой величины.

Материал стандартного размера при увеличении длины становится толще — это не всегда удобно и технологично.

Сращивание дает возможность увеличивать длину стропильных элементов без изменения их толщины и достигать таким образом проектных параметров.

Порядок сращивания стропил по длине, который при этом может использоваться, в основном зависит от предпочтений мастера.

Все способы одинаково надежны и позволяют получить стропила заданных геометрических и физических параметров.

Прежде чем приступать к объединению стропил, нужно немножко узнать о физических свойствах материалов, используемых на разных участках стропильной конструкции.

Деталям конструкции, расположенным в ее разных частях, приходится переносить механические нагрузки разной интенсивности.

Читать еще:  Ковш смеситель своими руками

В некоторых узлах вообще нельзя использовать сращивание стропил в длину, так как сращенный пиломатериал не обладает прочностью цельного.

Более того, в определенных местах даже цельный пиломатериал целесообразно усиливать дополнительными деталями.

В любом случае после сращивания стропильные ноги и весь каркас кровли должны быть гарантированно защищены от поломок.

Как правило, сращивание стропил в длину уменьшает жесткость конструкции, так как в месте сращивания образуется подобие пластического шарнира.

Чтобы снижение жесткости как можно меньше повлияло на прочность стропильной системы, сращивание стропил необходимо проводить в точках наименьшей нагрузки на изгиб. Такие места стропильной системы находятся поблизости от опор.

Главное правило при сращении в длину заключается в следующем — место соединения пиломатериалов не должно находиться от опоры на расстоянии большем, чем 15 % от величины пролета.

Кроме того, место сращения пиломатериалов по длине зависит от того, в качестве какой детали стропильного каркаса они впоследствии будут использоваться.

При объединении пиломатериалов, идущих на сооружение прогонов, нужно обеспечить одинаковую прочность будущей детали по всей длине.

Другая задача стоит при сращивании конькового прогона. Здесь потребуется определенный размер прогиба, так как только при этом высота коньковой планки будет одинаковой на всей ее протяженности.

Порядок сращивания стропил

В строительном деле есть несколько способов срастить лесоматериалы в длину. На выбор методики сращивания влияет расстояние между стропилами и имеющиеся в наличии крепежные и строительные материалы.

Самым быстрым способом соединить лесоматериалы и увеличить таким образом их длину является стыковка.

Для стыковки торцы обеих досок или брусьев должны быть обрезаны под углом 90 градусов.

Торцы должны предельно точно прилегать друг к другу — это обеспечит максимальную прочность стропила после сращивания.

С обеих сторон от стыка на пиломатериалы накладывают деревянные планки и закрепляют их гвоздями, вбивая крепеж в диагональном порядке.

Вместо деревянных накладок можно использовать металлические пластины с заранее просверленными в них в шахматном порядке отверстиями.

Следующий способ, который можно использовать для сращивания стропил, — метод косого прируба. В основном этот метод используют для соединения пиломатериалов квадратного сечения.

Торцы двух брусьев нужно срезать под углом 45 градусов. Длина среза должна быть вдвое больше ширины бруса.

Острые углы на обеих деталях стачивают под углом 90 градусов, глубина полученных площадок должна составлять 15 % от высоты сечения. Аналогично делают площадки на другом конце косого спила.

Соединив оба элемента, закрепляют место соединения болтом, закрутив его в середину стыка. Круглый проем под болт приходится делать заранее.

При этом важно, чтобы диаметр отверстия был равен диаметру крепежа или был немного меньше — тогда не возникнет люфт, а болт будет крепко держаться в стропиле.

Для сращивания ламелей проще всего использовать метод внахлест. Здесь от плотника не потребуется особой точности и мастерства, так как доски соединяют с нахлестом 100 см.

По всей площади нахлеста в хаотичном порядке вбивают гвозди. Вместо гвоздей иногда используют болты и шпильки.

При использовании такого крепежа приходится заранее просверливать в досках отверстия, но применение болтов и шпилек вместо гвоздей увеличивает надежность конструкции.

Сращивая стропила, нельзя забывать о том, что место соединения должно приходиться на наименее нагруженный участок стропильной конструкции.

Сращенные пиломатериалы нельзя использовать для установки в качестве диагональных стропил, так как этому элементу конструкции приходится выдерживать увеличенные нагрузки.

В то же время нельзя не отметить, что прочность ног, сделанных из сращенного пиломатериала, может превосходить прочность цельных досок или брусьев.

Удвоенные и комбинированные стропила

Нужно отличать сращивание от наращивания. Сращивание — это увеличение исходной длины пиломатериала, наращивание — увеличение диаметра.

Существуют способы, позволяющие одновременно увеличивать и длину, и диаметр стропила. К таким конструкциям относятся спаренные и составные стропила.

Удвоенные и комбинированные стропила — это удлиненные балки, выполненные из досок и используемые для определенных целей. Для удлинения в этом случае используют метод внахлест.

Спаренные стропила соединяют из нескольких обрезных досок, сшивая их в диагональном порядке гвоздями.

Для увеличения длины спаренного стропила его соединяют с аналогичной спаренной конструкцией.

Пиломатериалы в узле соединения должны заходить друг на друга с нахлестом не менее 100 сантиметров.

Такое соединение позволяет создать надежную балку из двух рядов досок, соединенных друг с другом с нахлестом.

Соединения должны располагаться по диагонали, чтобы стыки с обратной стороны накладывались на цельные части досок.

Спаренные стропила не уступают в надежности монолитному брусу, что дает возможность собирать из них каркас вальмовых и полувальмовых крыш.

Комбинированные ноги делают из трех досок. В этом случае между двумя обрезными досками равной длины и толщины укладывают третью.

Дополнительная доска входит в стропильный зазор минимум на один метр, но обычно, для большей надежности, ее вводят на треть собственной длины.

В итоге получается стропило, с одной стороны состоящее из двух планок, а с другой стороны — из одной. Все места соединения прошиваются гвоздями в диагональной очередности или скрепляются саморезами.

Просвет между двумя планками заполняют вставками из обрезков лесоматериала и закрепляют гвоздями в произвольном порядке.

Комбинированные стропила устанавливают тонкой стороной на коньковый прогон, а толстой — на опорную балку.

Комбинированные стропила позволяют экономить материал и достигать нужного диаметра в зависимости от нагрузки на стропильную ногу.

Раздвоенная нижняя часть стропильной ноги дает возможность легко соединять стропило с опорной балкой.

Составные стропила — менее прочная конструкция, чем спаренные, их можно использовать только для возведения скатных кровель. Их не используют в каркасах вальмовых крыш.

Если в процессе работы вам понадобилось удлинить или расширить стропила, то не обязательно вызывать специалистов.

Достаточно использовать один из предложенных в статье способов, и в итоге вы получите конструкцию, не уступающую по прочности крыше, стропильная система которой состоит из цельных досок и брусков.

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

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.

Содержание

Специфика удлинения стропильных ног

Сращивание стропильных ног позволяет унифицировать пиломатериал, приобретаемый для возведения крыши. 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 сечением бóльшим, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых ребер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жесткость и надежность при наименьших затратах.

Без знания технологических нюансов сделать действительно жесткие 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.

Для того чтобы обеспечить равномерную жесткость 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.

Учтем, 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 пролет 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, т.е. там, где на систему возлагается минимальная нагрузка.

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 обоих частей стропилины скрепляются болтом.
  • Сшитые попарно доски. Сращиваются с расположением линий состыковки вразбежку. Соединение двух наложенных друг на дружку частей производится гвоздями.
  • 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.
Читать еще:  Водоотталкивающая краска для бетона

Место для размещения участка состыковки находят по действующей для всех типов стропильных каркасов формуле 0,15 × L, в которой величина L отображает размер перекрываемого стропилом пролета. 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, Ø его равен Ø 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 расчетном 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 крепеж 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 обеспечения достаточной прочности в зоне сплачивания нужно соблюдать следующие условия:

  • Крепеж 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 отнесем 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, т.е. 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» крепежных 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 расчетах 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, т.е. по нормальной схеме придется 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.

При применении шурупов или винтов предварительно высверливают отверстия под их установку, Ø отверстий на 2- 3 мм меньше аналогичного размера ножки крепежа.

При производстве лобовых соединений стропилин необходимо четко соблюдать расчетный шаг установки, численность и диаметр крепежных элементов. При сокращении расстояний между точками фиксации может произойти расщепление древесины. Если отверстия под крепеж будут больше положенных размеров, стропилина деформируется, а если меньше – расколются пиломатериалы в период установки крепежа.

Удлинение составными стропилинами

Для соединения и увеличения длины стропила есть еще 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.

Расчет 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.

Видео о способах наращивания стропилин

Демонстрация основных приемов сращивания конструктивных элементов стропильной системы:

Ролик с пошагово изложенным процессом соединения частей стропила:

Видео-пример одного из способов соединения пиломатериалов:

Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчетах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.

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

Пример того, как из двух коротких балок можно сделать одно длинное и прочное стропило

Часто при сборке кровельного каркаса стандартной длины, пиломатериалов недостаточно. Эту проблему помогает решить сращивание стропил по длине. Я расскажу об актуальных способах, позволяющих правильно нарастить доски и брусья. В итоге вы сможете собрать прочные стропила нужной длины, из тех пиломатериалов, которые есть в наличии.

Зачем сращивать стропила

Разумеется, такой длины будет недостаточно даже для строительства крыши на типовом доме 6×6 метров.

Если нужно сделать легкий, но прочный каркас для вальмовых и полувальмовых крыш, будет правильно покупать не цельные тяжелые пиломатериалы, а нарастить доску и получить стропило нужной длины с небольшим сечением и приемлемым весом.

То есть, строительство кровельного каркаса из наращённых элементов обойдётся дешевле.

Сэкономить деньги при сборке стропильной системы можно покупая древесину не естественной влажности (30%), а камерной сушки (12%). Несмотря на то, что сухая доска стоит дороже, ее потребуется меньше, так как она характеризуется большей прочностью на изгиб в сравнении с пиломатериалами естественной влажности. То есть, выбирая сухую древесину, можно купить доски с меньшим сечением, чем планировали.

Базовые методы сращивания стропил

Рассмотренный способ годится для изготовления стропил длиной до 7 метров. То есть, оптимальный вариант использовать пиломатериалы длиной 6 и 3 метра. Учитывая нахлест 1 метр как раз получаем обозначенные 7 метров.

Для этого соединение выполняется на гвозди и на шпильки с накидными шайбами и гайками. Между совмещаемыми элементами закладывается уплотнитель.

Крепление узла шпильками М12 выполняем в шахматном порядке. В том же порядке вбиваем гвозди.

Крепежные элементы располагаются в шахматном порядке для того, чтобы избежать растрескивания древесины.

Такой способ позволяет без усиления собирать стропила диной до 9 метров. Усиление крепежного узла болтами позволяет выполнять сращивание балок перекрытия длиной до 10 метров.

В промежуток между двух смежных досок с одинаковым шагом укладываются обрезки балок. Каждая вставка фиксируется также, как и узел сращивания.

Такой способ позволяет удлинить стропило не более чем на 2 метра. Способ повсеместно применяется при установке кобылок для формирования кровельного свеса по краю ската.

Совмещенное сечение сверлится под болт с диаметром 12 мм. В отверстие вставляется оцинкованный болт и стягивается гайкой через предварительно поставленные шайбы.

При правильном выполнении запила сечение под нагрузкой (пластичный шарнир) не должно иметь раскачиваний и смещений.

Такой способ пригодится если нужно сделать длинный брус под коньковый прогон, мауэрлат или лежень.

При выборе пиломатериалов обратите внимание на то, чтобы вся древесина была одной породы и имела одинаковый процент влажности. Только при соблюдении этих рекомендаций по всем стропилам в кровельном каркасе будет равный прогиб под нагрузкой.

Фотообзор с примерами сращивания стропил

На фото показано, как удлинить накосные стропила, соединяя пиломатериалы внахлест

Соединение внахлёст — самое простое, но по прочности уступает соединению, выполненному встык. По поверхности одной доски на длину примыкания выстилается джутовая лента. Поверх уплотнителя укладывается доска и узел скрепляется болтами в шахматном порядке. Кроме болтов в соединение вкручиваются саморезы.

На этом же этапе нарезаем накладку, которая скрепит стыкованные пиломатериалы.

Укладываем поверх стыка усиливающий элемент и высверливаем сквозные отверстия под болты. В отверстия вбиваем болты и переворачиваем весь узел изнанкой кверху.

Гвоздь вбиваем примерно наполовину, так чтобы его конец вышел с обратной стороны на 2 см. Конец загибаем, но не впрессовываем в дерево. Вбиваем гвоздь до упора и полностью вбиваем его конец в дерево.

Если все сделано правильно, конец гвоздя не просто прижмётся к балке, а войдет в нее крючком.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector