МАЛОЭТАЖНОЕ И КОТТЕДЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Проектирование стропильной системы
12.2 Проектирование стропильной системы

В скатных кровлях несущими конструкциями могут быть деревянные стропила, металлические стропила или железобетонные плиты. В скатных крышах несущий каркас состоит из балок чердачного перекрытия, стропил, а также коньковых досок или балок и, при необходимости, промежуточных опор стропил. Нижние концы стропил  опираются на каркас наружных несущих стен, а верхние могут соединяться между собой через коньковую доску без вертикальных опор или с опиранием на коньковую балку, которая в свою очередь опирается на стойки, передающие нагрузку на внутреннюю несущую стену или на прогон. В качестве промежуточных опор стропил могут использоваться: стропильные затяжки; стены мансарды; стойки, передающие нагрузку на каркас чердачного перекрытия; сжатые раскосы (рис. 1).


Рис. 1. Элементы несущего каркаса скатной крыши


Несущим каркасом плоских крыш являются кровельные балки, совмещающие функции чстропил и балок чердачного перекрытия.
Сечения, пролеты и шаги элементов несущего каркаса крыши должны рассчитываться по СНиП II-25 в зависимости от принятой расчетной нагрузки на них, определяемой в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07 

Балки перекрытия, несущие потолок из древесно-волокнистых плит, для предотвращения скручивания вдоль кромок нижней грани должны закрепляться путем устройства обрешетки или вертикальных диагональных связей. В случаях, когда требуется, чтобы крыша выдержала дополнительную равномерно распределенную нагрузку, создаваемую тяжелыми кровельными материалами (такими, как бетонная кровельная плита), возможность восприятия этой дополнительной нагрузки должна проверяться расчетом. Диагональные стропила на ребрах и под ендовами крыши должны быть выполнены из пиломатериала, высота сечения которого больше высоты сечения рядовых стропил не менее чем на 50 мм при ширине сечения не менее 38 мм. В случаях использования составных по длине стропил, кровельных балок и балок чердачного перекрытия стыки составляющих их элементов должны располагаться над вертикальными опорами. Стропила, кровельные балки, а также балки чердачного перекрытия должны быть сдвоены на каждой стороне проемов в кровле или  чердачном перекрытии, превышающих по ширине расстояние между двумя стропилами или балками. Элементы каркаса крыши должны быть изготовлены из древесины хвойных пород не ниже 2-го сорта по ГОСТ 8486.

 
Рис. 2. Каркас скатной крыши с уклоном менее 1:3 с промежуточной опорой в виде опорной стенки
 
Рис. 3. Устройство каркаса скатной крыши при смещенной внутрь дома наружной стене

Стропильные фермы

Вместо несущего каркаса скатных крыш, собираемого на месте, могут применяться стропильные фермы, изготавливаемые в заводских условиях или собираемые предварительно на строительной площадке. Проектирование стропильных ферм, в том числе стыковых соединений их элементов, должно осуществляться в соответствии с требованиями СНиП II-25. Стропильные фермы со сжатыми элементами решетки, длина которых превышает 1,8 м, должны иметь поперечную систему связей во избежание продольного изгиба.

Система связей должна состоять из досок сечением не менее 19 x 89 мм, прибитых под прямым углом к элементам решетки вблизи их середины минимум двумя гвоздями длиной 60 мм для каждого элемента. Элементы стропильных ферм не допускается пропиливать, надрезать, просверливать, вызывая их ослабление, если это не предусматривается в рабочих чертежах элементов ферм.


Примечание. Пунктирными линиями показан вариант узла.
Рис. 4. Каркас плоской крыши

Уклон крыши (не менее 1:50) должен обеспечиваться укладкой подкладок под опорную часть балок на одной из несущих стен или укладкой на балки деревянных подкладок переменной толщины. Стропила и обрешетку чердачных покрытий в соответствии с требованиями нормативных документов допускается выполнять из горючих материалов:

- согласно п. 1.8 СНиП 2.01.02 в общественных зданиях для зданий всех степеней огнестойкости (I-V) стропила и обрешетку следует подвергать огнезащитной обработке по 1 группе огнезащитной эффективности согласно НПБ 251;

- согласно п. 1.11 СНиП 31-01 в жилых зданиях следующих степеней огнестойкости и классов конструктивной пожарной опасности (по СНиП 21-01) по таблице 1;
Таблица 1

Степень огнестойкости здания Класс конструктивной пожарной опасности здания
II

С1

III

С1

IV

С1 иС2

V

не нормируется

Для деревянных конструкций должна предусматриваться конструктивная огнезащита, обеспечивающая требования огнестойкости и пожарной опасности.

Карнизы устраиваются путем выпуска концов стропил или кровельных балок за наружную поверхность стены (например, как показано на рис. 4 5), к торцам которых крепится обвязка толщиной не менее 38 мм. На обвязку стропил или кровельных балок должен опираться нижний край кровельного настила.


а)
 
б)
 
в)
а - вынос карниза не более 300 мм; б - вынос карниза
более 300 мм, подшивка карниза горизонтальная; в - вынос
карниза более 300 мм, подшивка карниза наклонная

Рис. 5. Устройство карнизов


Для подшивки карнизов могут применяться: фанера толщиной не менее 6 мм, перфорированные металлические полосы с антикоррозионным покрытием, доски толщиной не менее 19 мм. В случаях, когда вынос карниза не превышает 300 мм (при уклоне кровли 1:1 и более), подшивка выполняется только из досок и крепится непосредственно к стропилам (рис. 5,а). При большей величине выноса карниза для крепления подшивки рекомендуется предусматривать устройство обрешетки, включающей опорную доску, прибиваемую к стойкам каркаса стены поверх защитной обшивки стены, и бруски, прибиваемые к опорной доске и к обвязке стропил (рис. 5,б). Подшивка карниза может выполняться наклонной. В этом случае она крепится непосредственно к стропилам (рис. 5,в).

В подшивке карнизов должны иметься вентиляционные отверстия. Чтобы предотвратить попадание утеплителя чердачного перекрытия на вентиляционные отверстия в подшивке карниза, необходимо, чтобы верх защитной обшивки стены располагался выше верхней обвязочной балки в стене, но при этом расстояние между верхом обшивки стены и низом кровельного настила должно быть не менее 25 мм (для обеспечения вентиляции).

После устройства кровельного настила и подшивки карниза к обвязке стропил прибивается лицевая карнизная доска, низ которой должен располагаться не менее чем на 15 мм ниже нижней поверхности подшивки карниза. Пазухи в карнизах и у мансардных стен в местах пересечения чердака или мансарды стенами, разделяющими смежные жилые блоки или пожарные отсеки, должны быть разделены противопожарными диафрагмами из фанеры толщиной не менее 12 мм, двух слоев досок или асбестоцементного листа.

Устройство фронтонов (торцевых стен) и карнизов над ними в доме со скатной крышей
Шаги и сечения стоек каркаса фронтонов принимаются такими же, как для расположенной под ними наружной стены. Стойки устанавливаются на верхнюю обвязку наружной стены над ее стойками и крепятся так же, как эти стойки.
Во фронтонной стене в качестве верхней обвязки каркаса стены при карнизном свесе менее 300 мм используется крайнее стропило (рис. 6), а при большем свесе - обвязочный брус того же сечения, что и стойки стены, устанавливаемый параллельно стропилам, но ниже их с таким расчетом, чтобы на них можно было опереть консольные балки, предусматриваемые в этом случае для крепления кровельного настила и подшивки карниза (рис. 8-7).



Рис. 6. Карниз над фронтоном с выносом 300 мм и менее
 
Рис. 7. Карниз над фронтоном с выносом более 300 мм

В случаях, когда утепление фронтона не предусматривается, стойки каркаса фронтона допускается располагать длинной стороной сечения параллельно поверхности стены. При устройстве карниза с выносом более 300 мм консольные балки, сечение которых принимается таким же, как сечение стропил, располагаются с шагом не более 600 мм и прибиваются в торец к крайнему стропилу и сверху - к обвязочному брусу стены. Между консольными балками по верху обвязочного бруса прибиваются вкладыши, а к торцам консольных балок - лобовая балка того же сечения, что и стропила.

При устройстве карниза с выносом менее 300 мм его несущая конструкция состоит из опорной доски толщиной не менее 19 мм, которая крепится гвоздями к стропилу через наружную обшивку фронтона и лобовой доски того же сечения, которая крепится по концам к выпускам коньковой балки и карнизной обвязки стропил, а также брусков толщиной 38 мм, устанавливаемых между этими досками и прибиваемых к ним гвоздями. Обшивка фронтона при устройстве карнизного свеса с выносом карниза менее 300 мм должна доводиться до верхней грани стропил, а при выносе карниза более 300 мм - до низа консольных балок.