Меню Рубрики

Установка лежня и стропил

Расчеты и монтаж лежня в строительстве кровли и обвязки фундамента

В первую очередь следует разобраться, что такое лежень и для чего он применяется, чтобы иметь ясное представление о конструкциях с использованием этого элемента. В толковом словаре Ушакова такое понятие трактуется как брус или бревно, находящееся в горизонтальном положении и служащее опорой для конструкции. В строительстве под этим словом чаще подразумевается деревянный профиль с большим сечением, которое позволяет ему выдерживать дополнительные вертикальные нагрузки, но это может быть еще ЖБИ.

Содержание

Где устанавливают горизонтальные балки и прямой угол ↑

Чаще всего применение лежащих балок связано с возведением деревянных домов, хотя это не является их монополией. Ведь лежень – это не только нижняя или верхняя обвязка деревянной коробки, но также и мауэрлат, и центральная балка на перекрытии, устанавливаемая под коньком. Следовательно, такой элемент может использоваться в зданиях из любого материала.

В каких конструкциях используются лежни ↑

Итак, что такое лежень, теперь понятно, осталось разобраться с теми узлами, где его используют.В основном, это две части здания и постаменты для распределительного оборудования:

  • фундамент и пол здания;
  • потолок и крыша;
  • фундамент для промышленного оборудования.

На изображениях видно использование деревянного лежня для обустройства пола на чердаке и стропильной системы. В настоящее время в промышленном строительстве (многоэтажные здания) деревянные балки для пола и фундамента используются крайне редко – там, в основном используют железобетонные блоки и перекрытия. Но при монтаже двускатных крыш стропильную систему все равно делают из деревянных брусьев, следовательно, там нужны и горизонтальные деревянные балки.

Следует отметить, что двускатные крыши для промышленного строительства сейчас уже редкость, поэтому в конструкции здания фактически отсутствуют горизонтальные балки (бетонные, в том числе). В основном такие элементы используются в частном домостроении для стропильных кровельных систем.

Для монтажа трансформаторных подстанций, во избежание контакта оборудования с землей, используют промышленные железобетонные лежни типа ЛЖ. Это железобетонные балки Т-образного сечения, при монтаже которых широкая часть укладывается на пол, а ножка литеры служит опорой для монтируемого прибора.

Размер поперечного сечения профиля унифицирован – ширина пяты 400мм, а высота литеры – 500 мм. Разной может быть только длина, где ЛЖ1,6 имеет 1600мм, а ЛЖ10,4 – 10400мм. Такие балки устанавливаются на железобетонные фундаменты.

Для чего нужен прямой угол и как это касается горизонтальных балок ↑

Закладка фундамента определяет вес, размеры и качество всего вышестоящего строения – масса здания рассчитывается с мощностью основания, а геометрические формы связаны с его периметром. Если углы фундамента будут прямыми, то углы между стенами тоже будут иметь 90ᵒ, и свесы крыши окажутся одинаковой ширины по каждой стороне или по всему периметру (в зависимости от проекта).

Поэтому нижняя обвязка (ростверк, венец) выполняется, как четырехугольник с углами 90ᵒ, где диагонали точно совпадают друг с другом по длине. Таким же требованиям соответствует мауэрлат, так как от него напрямую зависит установка стропильной системы. Если верхняя обвязка будет иметь форму параллелограмма, то пропорции нарушатся и закрепить стропильные ноги ровно будет невозможно.

Монтаж горизонтальных балок в строительстве дома ↑

В качестве лежня в большинстве случаев используется цельный или клееный брус, хотя в некоторых случаях применяется ошкуренное или оцилиндрованное бревно. В любом случае правила монтажа таких балок подчиняются общим принципам постройки зданий.

Как вычислить и проверить прямые углы ↑

Прямой угол определяется на строительном участке на месте закладки фундамента – в соответствии с ним будет задан общий периметр постройки. Получить стык двух линий такого типа можно без сложных приборов, при помощи шнура (хлопчатобумажной нитки, которая не растягивается), колышков и метрической рулетки. Но здесь следует проявить внимательность – чем точнее будут устанавливаться размеры, тем лучше будет геометрия закладки основания.

Обратите внимание на чертеж вверху:

  • в точке B в землю вбивается колышек и к нему привязывается шнур, другой конец которого отводится в точку A или в точку C, на 3м или 4м соответственно;
  • протянутый отрезок по известным причинам должен получиться параллельным либо соседнему участку, либо улице, чтобы построенное здание симметрично вписывалось в экстерьер;
  • аналогичным способом растягивается второй кусок шнура под углом к первому – при этом один отрезок растяните ровно на 3 м, а второй – ровно на 4м;
  • если концы A и C развести между собой ровно на 5м, забив там колышки, то угол ABC получится прямым, на 90ᵒ, и четырехугольник для закладки фундамента будет размечаться относительно этого вычисления.

Проверка закладки фундамента и обвязки ↑

Длина каждой из сторон основания задается в соответствии с проектом – тем периметром, который будет у строящегося дома. Когда будут вбиты колышки в четырех углах, геометрия проверяется еще раз – диагонали должны точно совпадать друг с другом (допуск на погрешность ±1-2мм). В случае несовпадения диагоналей углы замеряются заново, и проверяется ровность линий периметра.

Если в доме подразумеваются какие-либо пристройки, стоящие на таком же фундаменте, то разметка осуществляется аналогичным способом, тогда лежнина стыках будут иметь прямые углы. В таких случаях крыши получаются сложными (многоскатными) и малейший сбой на фундаменте напрямую отразится на их геометрии.

Читайте также:  Установка и настройка программного обеспечения смета

Даже если при закладке фундамента произошел небольшой сбой относительно углов, и получилось отклонение в несколько градусов, ситуацию можно исправить при помощи обвязки. Если для готового фундамента можно допустить погрешность ±20мм, то для обвязки только ±3-5мм. При помощи этих лежней собирается геометрически правильный прямоугольник, и периметр всего здания тоже получается правильным (прямоугольным).

Расчет горизонтальных балок для потолка и крыши ↑

Если меж этажное перекрытие делается деревянными балками, или лежнями, которые несут на себе нагрузки от мебели и стоек, поддерживающих потолок, то расстояние между ними и их поперечное сечение определяется длиной пролета – это длина бруса (бревна) опирающегося на противоположные стены. Например, для балок длиной 5м и сечением 125×200мм устанавливается шаг 60см, но если сечение увеличивается до150×225мм, то шаг уже будет 100см. Все выкладки есть в таблице.

Если говорить о выборе сечения лежня для перекрытия (балка находится на весу), то самым прочным будет профиль 5 к 7. Это означает, что по высоте брус должен иметь 7 мер, а по ширине 5, например, если высота будет 200мм (200/7=28,5), то ширина нужна 28,5*5=142,5мм. Но таких сечений не бывает, поэтому подбираются наиболее близкие значения, где в любом случае высота больше ширины.

Эти выкладки нужны для того, чтобы при вертикальной нагрузке прогиб горизонтальных балок был минимальным, а допустимый прогиб составляет 1/200-1/300 от длины. Получается, что пятиметровый лежень в подвешенном состоянии при вертикальной нагрузке может прогибаться на 1,5-2см. При монтаже таких перекрытий брусья подтесывают в виде арки и через некоторое время они фиксируются в строго горизонтальном положении с учетом прогиба.

Еще один способ расчета высоты сечения подвешенных лежней заключается в отношении их длины и высоты сечения по принципу 1/25. То есть, вертикальное сечение пятиметровой балки должно быть 5/25=0,2м, а вот его ширина уже будет подбираться в соответствии с шагом. Эти выкладки актуальны и для чердака – там тоже могут быть вертикальные нагрузки от каких-либо складированных вещей и кровельной системы.

Для мауэрлата или по перекрытию балки могут быть более тонкими, так как они лежат на плоскости. Но если крыша без мауэрлата, то вместо него стропила крепятся к верхней обвязке, а между собой фиксируются лежнями, которые одновременно служат основанием для упора стоек под стропила.

Некоторые нюансы монтажа ↑

Если балки перекрытия не служат опорой для вышестоящей конструкции, то их обычно не воспринимают в качестве лежней, хотя они таковыми являются по своей сути. Здесь уже лежнями называют те профили, которые кладутся поверх перекрытия и служат опорой для стропильной системы.

Их количество зависит от предполагаемой нагрузки на крышу (масса снега и ветер) – то есть, это может быть одна балка, которая проходит под коньком, по одной или две балки по разные стороны конька или перемычки между стропильными ногами. Сечение бруса (бревна) в таких случаях подбирают в соответствии с сечением стропил – желательно, чтобы оно не было меньше.

На верхнем фото показано, как собирают стропила на земле, временно соединяя их между собой, чтобы все треугольники в точности соответствовали друг другу. Здесь нижняя перемычка будет лежнем, так как она ляжет на плоскость перекрытия. Это название определяет наличие стоек для подпора стропильных ног.

Лежни также устанавливаются на бетонные перекрытия, которые не всегда создают единую ровную плоскость. Поэтому, для выравнивания этих балок используются подкладки (пластиковые, металлические, деревянные), которые также способствуют созданию вентиляционного зазора. При недостаточной вентиляции чердака этот зазор увеличит срок эксплуатации профиля, так как естественная циркуляция воздуха будет его высушивать.

Подводя итог, следует отметить, что лежни не всегда опираются на плоскость по всей длине – в некоторых случаях в их роли выступают балки перекрытия (пола). Это, конечно, упрощенные конструкции, но, тем не менее, свою функцию они выполняют.

Видео: установка лежня крыши ↑

источник

Виды стропильной системы двухскатной крыши: для маленьких и больших домов

В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Теперь о составляющих системы и их назначении:

  • Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
  • Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
  • Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
  • Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
  • Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
  • Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
  • Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.
Читайте также:  Установка kerio control на debian

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

Разница в конструкции наслонных и висячих стропил

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Читайте также:  Установка карниза на гранту

Простейший вариант наслонных стропил

Безраспорные схемы и узлы врубок

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.

Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Вариант крепления стропил без распора на стены

Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.

Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Варианты стропильных систем со схватками

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.

Системы наслонных стропил с подкосами

В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).

Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.

Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса

Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.

Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном

Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни , нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.

Системы с подстропильными балками

В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.

В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.

Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.

Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона

Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector