Гвозди забиваются в подкладочный слой двумя параллельными рядами в шахматном порядке с «разнесенными» точками крепления. Чтобы не повредить тонкую древесину по отношению к основной, количество точек крепления гвоздей рассчитывается в зависимости от сопротивления гвоздей срезающему усилию, действующему на ножки мендиза.
Как выполнить сращивание стропил по длине: разбор вариантов и технологических правил
При изготовлении каркасов для крыш сложной конфигурации часто возникает необходимость в использовании элементов с нестандартными размерами. Типичными примерами являются вальмовые и коньковые конструкции, где диагональные ребра значительно больше стандартных балок.
Аналогичные ситуации возникают при создании систем с галтелями. Чтобы избежать ослабления соединений, необходимо знать, как соединять балки в продольном направлении и как обеспечить их прочность.
Специфика удлинения стропильных ног
Сварка балок позволяет укрепить древесину, приобретенную для строительства крыши. Знание этого процесса позволяет построить балочный каркас практически полностью из бруса или досок одинакового сечения. Система, в которой используются материалы одинакового размера, положительно влияет на общую стоимость.
Кроме того, большие доски и брёвна обычно изготавливаются с большим сечением, чем материал стандартного размера. Стоимость увеличивается с ростом сечения. Для ребер конька и ендовы такой запас прочности обычно не требуется. Однако, если балки правильно соединены, компоненты системы будут иметь достаточную жесткость и надежность при минимально возможных затратах.
Без знания технических тонкостей производство действительно устойчивых к изгибу соединений древесины довольно сложно. Балочные соединения относятся к категории пластичных соединений, которые имеют только одну степень свободы — способность поворачиваться в месте соединения при приложении вертикальной сжимающей нагрузки в продольном направлении.
Для обеспечения равномерной жесткости при приложении изгибающих усилий по всей длине элемента соединение двух участков балки располагается в точках с наименьшим изгибающим моментом. Они хорошо видны на диаграммах изгибающих моментов. Это точки пересечения кривой с продольной осью балки, где изгибающий момент приближается к нулю.
Конструкция балочной рамы требует равного сопротивления изгибу по всей длине элемента, а не равной изгибающей способности. По этой причине соединения располагаются рядом с опорами.
Опорами могут быть либо центральная стойка, установленная в пролете, либо балка или поперечина. Фронтон также может рассматриваться как возможная опора, но соединения балок предпочтительно располагать дальше по фронтону, то есть там, где система подвергается наименьшей нагрузке.
Сращивание стропил по длине
Несущая система дома — это сложный конструктивный элемент, который должен быть построен с должной тщательностью. Срок службы конструкции зависит от ее правильности и качества.
- Размер ската кровли больше стандартной длины пиломатериала, которая, как правило, не превышает шести метров.
- При строительстве остается большое количество остатков досок по 3-4 метра, которые можно использовать для изготовления стропил путем их сращивания, тем самым минимизировать расходы.
- Часть доски не пригодна для строительства (имеет трещины, повреждена грибком). Такой пиломатериал не может быть использован в строительстве, поэтому повреждённая часть обрезается.
Единая технология и точное выполнение соединений гарантируют стабильность всей балочной системы при дальнейшей эксплуатации.
Способы сращивания стропил по длине
Существует несколько способов удлинения балок:
- встык;
- внахлест;
- двойное сращивание;
- косым прирубом.
Каждый вариант имеет свои характеристики, сложность исполнения и по-разному обеспечивает прочность конструкции.
Встык
Удлинение балок считается надежным и устойчивым к изгибу. Оно предполагает использование облицовки с обеих сторон. Распорки состоят из досок, имеющих такую же ширину, как и балки. Обычно их длина в четыре раза превышает ширину балок, но если уклон крыши небольшой, то нагрузка на крышу увеличивается, и размеры облицовки должны быть соответственно увеличены. Отрежьте соединяемые секции точно под углом 90 градусов, соедините их вместе и прочно закрепите накладки с обеих сторон металлическими штырями диаметром не менее 8 мм, которые должны располагаться в шахматном порядке. Не забудьте прикрепить усиленные шайбы. Для удобства крепления можно использовать скобы.
Внахлест
Это проще, чем склеивание встык, но менее стабильно. Две доски накладываются друг на друга строго параллельно друг другу. Длина нахлеста должна составлять не менее одного метра. Доски укладываются друг на друга с помощью дюбелей. Для большей устойчивости можно пробить доски насквозь и загнуть выступающий гвоздь с обратной стороны.
Двойное сращивание
Этот метод используется реже, чем метод «встык» и «внахлест». Его можно использовать для скатных, вальмовых и полувальмовых крыш. Стропила наращиваются с помощью двух досок, которые крепятся к боковым сторонам наращиваемой доски штырями. Между двумя досками остается зазор, который заполняется досками той же толщины; расстояние между досками не должно превышать семикратную ширину балки, а их длина должна быть как минимум вдвое больше ширины балки. В этом типе пристройки двойная секция опирается на стеновой стержень, а одинарная — на коньковую балку.
Косым прирубом
Эта техника довольно сложная и слабая, поэтому ее редко используют. Подходит для соединения балок. Стыки срезаются под углом, соединяются и прочно фиксируются болтом или винтом с усиленными шайбами. Размер выреза должен быть как минимум в два раза больше высоты балки. Отверстие для гвоздя должно быть равно диаметру гвоздя или немного меньше, чтобы обеспечить прочное соединение.
Таким образом, неправильное и некачественное соединение балок может снизить прочность на изгиб всей кровельной системы и привести к обрушению конструкции.
Смотрите также: Онлайн-калькулятор для скатных крыш
Применяем метод внахлест
Балки из досок часто используются для домов или зданий с небольшой площадью крыши. Этот вариант считается экономичным и достаточно надежным, конечно, при условии, что материал надлежащего качества и имеет необходимое сечение. В этом случае балки можно соединять внахлестку.
Для этого метода соединения внахлестку необходимо выполнить следующие действия:
- Две доски укладывают внахлест, который должен составлять не менее одного метра. При этом место сращивания стропил должно находиться непосредственно над опорой;
- Соединение проводится с использованием гвоздей. Они вбиваются в шахматном порядке на расстояние в ряде не менее 50 сантиметров;
- Дополнительно можно укрепить такие составные стропила хомутами или скрутками;
- Прежде чем соединить оба конца, следует проверить ровность досок относительно друг друга. Нельзя допускать перекосов.
Метод нахлеста подходит только в том случае, если длина балок не превышает шести с половиной метров. Если пролет больше, то нагрузка слишком велика для этого метода соединения.
Метод перекрытия можно использовать не только по длине. Соединительные балки также строятся таким образом. Две доски укладываются друг на друга и скрепляются гвоздями. В результате получаются балки, необходимые для строительства крыши.
Видео по этой теме:
Делаем соединение встык
Стропильные балки могут быть изготовлены путем соединения концов вместе. Этот метод, известный как сращивание концов, может использоваться как для досок, так и для балок. Как правильно удлинять балки таким способом? Для этого необходимо выполнить следующие действия:
- Первым делом подготавливаем торцы. Их нужно тщательно выровнять, чтобы не было никаких зазоров и рубцов;
- Далее, торцы состыковываются и сращиваются с помощью накладок. После чего закрепляются гвоздями;
- Чтобы соединение стропил было надежным, важно правильно выбрать длину накладок. Тут все будет зависеть от материала. Если для стропил применяются доски, то длина накладок в месте сращивания должна быть как минимум в три раза больше, чем ширина доски. В случае использование деревянных брусьев, за основу нужно брать их сечение;
- Длина накладки при сращивании также зависит от количества используемых гвоздей. Их вбивают в шахматном порядке. При этом следует помнить, что они могут расщепить тонкую накладку.
Если необходимо удлинить балки, изготовленные из балок, то для крепления вместо гвоздей можно использовать винтовое соединение. В этом случае возьмите подходящую крышку, лучше всего из металла, и просверлите сквозные отверстия. Затем вставьте винт и затяните гайку с другой стороны. Обязательно следует использовать шайбу. Такой способ соединения полностью исключает риск деформации соединения балок.
Видео по этой теме:
Конструктивные особенности сращивания стропил
Удлинение балок производится путем соединения коротких досок или кусков дерева. Соединение является пластичным (практически для всех методов удлинения). Однако балка должна иметь необходимую жесткость по всей длине, то есть соединение должно быть выполнено в точке, где практически не возникает изгибающего момента.
Для этого соединение (пластическое соединение) должно располагаться на определенном расстоянии от опоры, которое составляет 15% от проема, перекрываемого балкой.
Следует отметить, что расстояние между черной стойкой и промежуточной балкой отличается от расстояния между той же балкой и коньком. Это требует использования единой опорной системы — по всей длине должна быть обеспечена одинаковая прочность, поэтому равномерный изгиб не требуется.
Обязательным требованием является соединение балок с балками перекрытия: основные приемы.
Особые требования по прочности предъявляются к диагональным балкам (поперечным балкам) вальмовых и полувальмовых крыш. Они длиннее, чем боковые фронтонные балки и опорные балки — короткие балки.
Если балки необходимо удлинить, их соединяют с помощью следующих приемов:
- соединение досок встык;
- метод «косой прируб»;
- соединение внахлест.
С помощью инструмента, например, столярного, концы досок обрезаются под углом, чтобы стыки были плотными.
Соединение встык
Соединение кромок позволяет удлинить балки за счет специального покрытия. Чтобы правильно выполнить соединение, края соединяемых досок или брусьев должны быть обрезаны под углом 90°. Это предотвращает ослабление балок под нагрузкой в месте соединения.
Обрезанные концы соединяются и закрепляются металлическими скобами или деревянными скобами, расположенными по обе стороны скобы. Каждая решетка должна быть прибита в шахматном порядке.
Метод «косого прируба»
Если торцевое соединение лучше всего подходит для соединения балок, то метод диагонального соединения идеально подходит для расширения деревянной балки с большим поперечным сечением. Эта техника получила свое название благодаря принципу подрезания элементов. Смежные концы досок должны быть срезаны под определенным углом.
Элементы из дерева прочно соединяются в образовавшихся плоскостях. В соединении просверливается вертикальное сквозное отверстие для болта или шурупа.
Важно, чтобы диаметр отверстия точно соответствовал диаметру крепежа (12 или 14 мм) или был на 1 мм меньше. Это гарантирует, что крепеж прочно сидит в древесине и не имеет люфта, который может вызвать изгибающие напряжения.
При установке дюбелей или шурупов следует использовать широкие металлические шайбы, чтобы крепеж со временем не повредил древесину.
Спаренные и составные стропила из досок
Дощатые конструкции — парные и сборные — используются в качестве продольных балок.
Парные балки состоят из двух или более досок, соединенных между собой по широким сторонам гвоздями в шахматном порядке. Чтобы сделать балки длиннее, парные доски соприкасаются и перекрываются другой соединенной системой.
Это создает равнопрочную конструкцию, способную выдерживать большие нагрузки. Продольные балки из спаренных досок сравнимы с балками из цельной древесины и могут использоваться для балок вальмовых и полых крыш.
При наращивании балок важно, чтобы соединяемые доски были смещены не менее чем на один метр. Стыки должны быть расположены в шахматном порядке, чтобы каждый стык закрывался одной доской.
Составная балка состоит из трех досок. Две доски одинаковой длины образуют основание. Между ними располагается третья доска, равная ширине основной доски. Ее длина должна обеспечивать требуемую длину балочной доски.
Свободное пространство между двумя основными досками заполняется остатками досок, ширина которых соответствует ширине вставной доски. Вся конструкция должна быть скреплена гвоздями. Дополнительная доска должна проходить между основными досками не менее чем на один метр. Она крепится гвоздями в шахматном порядке.
Надежность составных балок значительно ниже, чем надежность сдвоенных балок. Композитные системы могут успешно использоваться для скатных крыш, но не в качестве краевых балок для шатровых крыш.
Для обеспечения правильного расположения удлиненных балок необходимо учитывать расположение соединений в удлиненной конструкции. Их следует располагать близко к опоре, чтобы они подвергались как можно меньшему изгибающему напряжению.
Удлинение балок является экономически эффективным шагом, поскольку позволяет использовать стандартные материалы для достижения необходимой длины конструкции.
Тематическое видео в этой статье дает подробное представление о том, как правильно соединить элементы балки в удлинителе балки.
