ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
Проектирование плана стропил
Тема: Проектирование скатной крыши по наслонным стропилам.
Цель: Научиться проектировать скатные крыши по наслонным стропилам.
Норма времени: 4 часа
Отчетный материал: Сечение крыши М 1:100, схема расположения элементов стропил, М1:100, спецификация элементов стропил (см. приложение И).
Задание: На основании исходных данных вычертить сечение крыши и схему расположения элементов стропил, заполнить спецификацию.
На листе формата А3 вычертить рамку и основную надпись.
Заполнить основную надпись I. План стропил М1:100
В соответствии с заданием на проектирование выбирают схему и конструкцию покрытия (см. УМ-7).
Разработка плана стропил
Несущей конструкцией скатных крыш являются наслонные стропила, (в виде досок, брусьев, бревен)или стропильные фермы, по которым делают обрешетку, являющуюся основанием для кровли.
Выбор схемы стропил крыши производится в зависимости от ширины здания и характера расположения внутренних стен (опор), в соответствии с планом кровли.
Наслонные стропила устраивают в зданиях, имеющих внутренние несущие стены или колонны, которые являются основанием под промежуточные опоры, при пролетах между опорами не более 6 м. Их проектируют под односкатные и двускатные крыши.
Стропильные фермы применяют при больших пролетах, а также в случае отсутствия промежуточных опор.
В том случае, когда расстояние между опорами (наружными или внутренними) более 7500 мм, в гражданских зданиях несущей основой крыши являются стропильные фермы, представляющие собой плоскую геометрически неизменяемую решетчатую систему, состоящую из отдельных, связанных между собой элементов (стержней). Стропильные фермы могут быть деревянные, металлодеревянные, стальные и железобетонные. Деревянные фермы называют висячими стропилами.
Шаг стропильных ферм при пролетах до 9 м составляет 3 – 4 м, при пролетах более 10 м – 1,5 – 2 м.
Схемы висячих стропил
Основными элементами стропильной конструкции крыши являются (в соответствии с рис.1): мауэрлат, лежень, нижний прогон, коньковые и подстропильные прогоны, стойка, стропильная нога, подкос, кобылка, обрешетка и ригель.
.
Рисунок 1 -Сечение скатной крыши по наслонным стропилам
1-стропильная нога, 2-лежень, 3-стойка, 4-коньковый прогон, 5-мауэрлат, 6-кобылка, 7- ригель, 8-обрешетка, 9-подкос, 10- кровельный материал.
Наслонные стропила представляют собой пространственную систему, из досок или брусьев, состоящую из следующих элементов:
1 - стропильные ноги, работают как наклонно положенные балки (имеют не менее 2 опор), верхним концом опирающиеся на коньковый или подстропильный прогоны, уложенные по ряду стоек, а нижним – на мауэрлат наружных стен. Максимальная длина стропильных ног – не более 6,5 м.
Стропильные ноги располагают вдоль ската крыши с шагом, в зависимости от веса кровли и материала обрешетки.
Если промежуточных опор в здании нет, то применяются висячие стропила,представляющие собой простейший вид стропильной фермы, где наклонные стропильные ноги передают распор на горизонтальную затяжку.
Сечение элементов стропил принимается конструктивно: размером 120×160, 140×180 мм. (их ширина 100-180, высота – 150-200 мм,)
Расстояние между стропильными ногами: из брусьев и пластин обычно 1,5 - 2,0 м, а из досок 0,8 - 1,7 м. При пролётах в 4,5 - 6,0 м стропила могут быть выполнены из брёвен диаметром 18 - 20 см или из их пластин. Дощатые стропильные ноги делаются обычно из досок 6 х 22 см. Окончательно размеры сечений устанавливаются расчётом, но, независимо от результатов его, сечение стропильных ног должно иметь размеры: из брёвен - не менее d = 12 см, из пластин - не менее d/2 = 14/2 см, из досок - не менее 4 х 15 см.
В местах пересечения скатов устанавливают диагональные (накосные) ноги, на них опирают укороченные стропила – нарожники.
2 - мауэрлат – горизонтальные элементы сечением 160×140, 160×180 мм, уложенные по наружным стенам здания, воспринимающая нагрузки от концов стропильных ног, служит для равномерного распределения нагрузки на кирпичную стену.
Укладывается по всему периметру здания или прерывисто, только под стропильные ноги; Мауэрлаты сечением 150х150 мм укладывают на верхнюю часть стен на высоте 600 мм от чердачного перекрытия.
3 - лежень – горизонтальный элемент для опирания стоек сечением 140×160, 160×180 мм;
На внутренние опоры укладывают лежни или прогоны, по которым через 5-6 м друг от друга устанавливают стойки (вертикальные элементы, поддерживающие коньковый прогон). Стойки и прогоны образуют опорные рамы под стропила.
4 - стойки – вертикальные элементы сечением 120×120, 140×160 мм, поддерживающие коньковый прогон. Устанавливают стойки, начиная с опорного узла, через 3 – 6 м.; Схватки выполняют из досок толщиной 50-60 мм
5 - коньковый (верхний) прогон – горизонтальный элемент, поддерживающий верхние концы стропильных ног. Имеет размеры сечения 160×160, 220×220 мм;
6 - подкосы – наклонные элементы сечением 80×80, 140×140 мм, поддерживающие стропильные ноги при их пролете более 5 м.
Для повышения жесткости, уменьшения сечения прогонов, для обеспечения устойчивости стропил под ними ставят подкосы. Стойки и подкосы устанавливают на опорные элементы: брус – лежень, уложенный по верху внутренней стены или небольшие брусья длиной 700 – 1000 мм, укладываемые на внутренние колонны или опоры.
Для той же цели применяют затяжки-ригели, связывающие стропильные ноги между собой. Не более 6000 – 7500 мм.
7 – кобылки или коротыши досок сечением 40×100 мм прибивают в уровне карниза к стропильным ногам, по верху которых прибивают обрешетку (8). Подкосы устраиваются при пролете более 5 метров. Для крепления обрешетки в карнизной части крыши к стропильным ногам прибивают короткие доски, называемые кобылками из досок толщиной 50 – 60 мм.
9 - диагональные стропильные ноги - укладываются из углов здания в местах пересечения скатов;
10 - нарожни к – укороченные стропильные ноги, врезаемые в диагональную стропильную ногу.
11 - ригель (затяжка), связывающий стропильные ноги между собой, устраивается при ширине здания более 12 м. Размер сечения ригеля 50×50 мм.
12 – распорка.
По стропилам и кобылкам укладывают обрешетку, по ней устаивают кровлю. Над карнизом обрешетку устраивают сплошной, выше – разреженной.
Основанием под стальную кровлю служит обрешетка из брусков 50х50 мм или досок, прибиваемых к стропилам на расстоянии 240 – 270 мм друг от друга. Для свеса карниза делают сплошную обрешетку из досок толщиной 50 мм.
Обрешеткой под волнистые асбестоцементные листы служит разреженный настил из брусков 50х50 мм или досок 50х120 мм с интервалом 350 мм. Для свеса карниза делают сплошную обрешетку из досок толщиной 50 мм.
Обрешетку под металлочерепицу выполняют из антисептированных досок сечением 32х100 мм с расстоянием по осям 350 или 400 мм. Выходящая на карниз доска должна быть на 10 – 15 мм толще других.
Под кровлю из гибкой черепицы устраивается сплошная обрешетка из досок или фанеры. А при уклонах >18° - настилается слой рубероида.
Во избежание выпадения конденсата и промерзания утеплителя на чердачном перекрытии необходимо обеспечить сквозное проветривание чердака через слуховые окна.
Крыши из наслонных стропил: 1 – чердачное перекрытие, 2 - мауэрлат, 3 – стропильная нога, 4 – кобылка, 5 – обрешетка, 6 – подкос, 7 – стойка, 8 – прогон, 9 – лежень
Эффективным решением устройства крыши является применение наслонных стропил для перекрытия пролетов до 14 м при наличии в здании одной внутренней опоры и до 16 м при двух внутренних опорах.
Сопряжения стропил выполняют с применением крепежных болтов, скоб ил и гвоздей.
Методические указания
Для скатных покрытий разрабатывают план раскладки стропил (рис. 6.40) в следующей последовательности:
- на схеме-плане разрабатываемого здания наносят стропильные ноги с шагом, позволяющим крайним стропилам прилегать вплотную к торцевым стенам. Для оформления свеса крыши прибивают к стропилам «кобылки». На части фрагмента плана можно наносить (не обязательно) элементы обрешетки с шагом, зависящим от материала покрытия;
- разрабатывают схемы разрезов (продольный – не обязательно) и поперечный (обязательно) покрытия. Проставляют характерные отметки высот и наносят шаг обрешетки, выбирая под соответствующее покрытие:
- разрабатывают узлы опирания стропильных ног: коньковый и карнизные.
Затем разрабатывают планы кровель.
Последовательность выполнения
1.Подобрать конструктивную схему крыши (с ригелем, без ригеля). Вычертить сечение крыши и обозначить элементы стропильной системы (цифрами) (см. приложение И).
2.Нанести координационные оси здания для схемы расположения элементов стропил.
3.Нанести тонкими линиями контуры всех стен здания, соблюдая привязку к координационным осям.
4. Сплошной яркой линией нанести контур мауэрлата сечением 200х200 мм по периметру здания на наружные стены.
5. В углах здания уложить опорный ригель для опирания диагональных стропильных ног.
6. Под углом 45° из углов здания вычертить диагональные стропильные ноги.
7. По внутренней стене здания уложить лежень и показать верхний прогон.
8.. По внутренней стене провести контур конькового прогона сечением 100х100 мм. Для вальмовой крыши: под углом 45° из углов здания провести диагонали – стропильные ноги сечением 100х200 мм
9. Выполнить раскладку стропильных ног сечением 100х200 мм с шагом от 1000 до 1500 мм. Для вальмовой крыши: начиная с опорного узла (точка, где сходятся диагональные стропильные ноги). Для двускатной крыши: раскладку стропильных ног начать от внутреннего контура наружной поперечной стены.
10. По диагональным стропильным ногам уложить в шахматном порядке коротки стропильные ноги (нарожники).
11. При ширине здания более 12 м к стропильным ногам уложить ригель.
12. По внутренней стене показать стойки сечением 100х100 мм с шагом через 3000 – 6000 мм, начиная с опорного узла. Стойки располагаются под прогоном строго под стропильными ногами. Дочертить стропильные ноги по вальмам.
13. Над лестничной клеткой показать конструкции слухового окна. Размеры окна: длина 1500 мм, ширина – в зависимости от шага стропильных ног.
14. Для образования свеса к каждой стропильной ноге прибивается кобылка, к диагональным стропильным ногам кобылки, называемые коротышами, прибиваются с двух сторон. Свес крыши от наружной грани стены принять 500 мм. Сечение кобылки 50х100 мм.
15. Замаркировать оси. Проставить размерные линии, обозначить элементы стропильной системы (цифрами).
16.Составить спецификацию элементов стропил (см. приложение И).
Рисунок. Стропильные конструкции малоэтажных зданий: а – наслонные стропила (поперечный разрез); б – висячие стропила; в – план стропил; г – продольный разрез по наслонным стропилам