Несущие конструкции крыш домов из древесины чаще всего выполняют в виде ферм или стропильных систем.
Стропильные системы бывают наслонные и висячие.
Из чего состоят стропильные системы
Стропильные системы состоят из стропильных ног, прогонов, лежней, подкладок, стоек, подкосов, распорок, мауэрлатов и шпренгелей.
- Основные стропильные ноги: располагаются перпендикулярно карнизу.
- Диагональные (накосные) стропильные ноги: располагают на стыке скатов, расположенных под углом 90 градусов друг к другу.
- Шпренгель: диагональные ноги длиннее основных, поэтому для них обычно делают дополнительную опору, называемую шпренгелем. Шпренгель выполняют в большинстве случаев из бруса или бревна, нагрузку на которые от диагональной ноги передаются через стойку.
- Укороченные стропильные ноги (нарожники): опираются одним концом на диагональную (накосную) стропильную ногу, а другим – на мауэрлатный брус или прогон.
- Ригели-схватки: крепятся к стропильным ногам и воспринимают распор.
- Прогоны: опираются на стойки.
- Стойки: опираются на лежни или подкладки.
- Лежни: обеспечивают пространственную жесткость конструкции и опираются на вертикальные несущие конструкции здания.
- Кобылки: крепятся к стропильным ногам и обеспечивают карнизный свес
- Мауэрлаты: обеспечивают пространственную жесткость конструкции и опираются на вертикальные несущие конструкции здания.
- Бабка: при пролетах более 6м (максимальный размер изготавливаемых элементов) между вершиной верхнего пояса и затяжкой устанавливают "бабку", для того, чтобы с её помощью подвесить узел стыка элементов затяжки.
Разница между висячими и наслонными стропильными системами
Висячие стропильные системы называются так, потому что они "висят" над пролётом, опираясь только на наружные стены, то есть они не имеют никаких других промежуточных опор между наружными стенами. При этом на коньке их ноги упираются друг в друга.
То есть при отсутствии возможности устройства промежуточных опор возможно применение висячих стропильных систем: например, когда отсутствуют внутренние стены и стропила опираются только на наружные стены.
Наслонные стропильные системы называются так, потому что они наслоняются (опираются) на какие-либо промежуточные опоры.
Например, наслонные стропила устраивают в домах со средней несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами.
Стропильные ноги висячей стропильной системы испытывают главным образом сжатие и изгиб.
Стропильные ноги наслонной стропильной системы в зависимости от их расчётной схемы могут испытывать главным образом только изгиб, а могут испытывать на одних участках главным образом только изгиб и главным образом сжатие и изгиб - на других.
Висячие стропильные системы и наслонные стропильные системы могут быть реализованными распорными (передавать распор на стены) или безраспорными.
Это зависит от выбора узлов опирания и сопряжения стропильных ног.
Исходя из того, является система распорной или безраспорной предусматриваются мероприятия для перехвата распора или, соответственно, не предусматриваются.
Конечно же, стремятся сделать безраспорное решение.
Наслонные стропильные системы
При двускатной кровле наслонные стропила опираются одним концом на мауэрлат (опорный брус) (т.е. на наружные стены дома), а другим концом на прогон или подкос или на конец другой стропильной ноги (в последнем случае для исключения распора стропильная система должна иметь ригели-схватки). При односкатной кровле оба конца стропильной ноги опираются на мауэрлат.
Наслонные стропильные ноги, опирающиеся только на мауэрлат и коньковый прогон работают как свободноопёртые однопролётные балки.
Наслонные стропила, опирающиеся дополнительно на промежуточный прогон или подкос и не имеющие стыка по длине, расчитываются как неразрезные двухпролётные балки.
Висячие стропильные системы (треугольная трехшарнирная арка)
Висячие стропила опираются только на две крайние опоры (стены).
При правильном проектировании безраспорной висячей системы висячие стропила передают на мауэрлат только вертикальное давление: создаваемое конструкцией горизонтальное распирающее усилие, передаваемое стенам, воспринимают с помощью затяжки (распор остается в стропильной системе и никак себя не проявляет), а при устройстве опирания стропил на мауэрлат используют ползуны.
Затяжка может располагаться у основания стропил (в этом случае она может служить балкой перекрытия) или выше (чем выше она находится - тем мощнее ей полагается быть и тем надежнее должно быть её соединение со стропилами).
При конструировании таких систем необходимо правильно подбирать узлы опирания и сочленения стропильных ног.
👷♂️ Если есть что добавить - пишите 🙂