8735
.pdfВ. Г. Миронов
РАЗДЕЛЬНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ КРЫШИ СТРОПИЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ЧЕРДАЧНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ
Учебно-методическое пособие
Нижний Новгород
2018
1
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
_______________________________________________________________________
В. Г. Миронов
РАЗДЕЛЬНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ КРЫШИ СТРОПИЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ЧЕРДАЧНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ
Учебно-методическое пособие
Нижний Новгород ННГАСУ
2018
2
УДК 624.011.1: 674.028.9
Миронов В. Г. Раздельные деревянные крыши. Стропильные конструкции и чердачные перекрытия. [Текст]: учеб. - метод. пос. /В. Г. Миронов; Нижегород. гос. архитектур.- строит. ун-т. – Н.Новгород: ННГАСУ, 2018 - 58 с.
В пособии рассмотрены материалы проектирования стропильных конструкций из бревен и брусьев в раздельных деревянных покрытиях и междуэтажных перекрытий в деревянных домах. Кроме того, дан материал о пространственных связях в покрытии деревянных домов и виды этих связей. Пособие включает ту часть курсов «Конструкции из дерева и пластмасс» и «Деревянные конструкции в современном строительстве» для строительных специальностей, где изучаются основы проектирования раздельных и совмещенных покрытий в деревянных домах жилого или другого назначений, а также обеспечения пространственной устойчивости плоских деревянных конструкций.
Предназначено студентам ННГАСУ направления бакалавриата 08.03.01 «Строительство» для подготовки к лекционным занятиям по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс», а также специальности Ф.08.05.01 Строительство, профиль Строительство уникальных зданий и сооружений, по дисциплине «Деревянные конструкции в современном строительстве».
Ил. 26. Табл. 13. Библиогр. 5 назв.
© |
В. Г. Миронов, 2018 |
© |
ННГАСУ, 2018 |
3
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ............................................................................................................................................... |
3 |
|
ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................................................... |
4 |
|
1. |
СТРОПИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДЕРЕВЯННЫХ КРЫШ....................................................................... |
7 |
|
1.1 Конструкции раздельных покрытий.............................................................................................. |
7 |
|
1.2. Наслонные стропила ............................................................................................................................ |
9 |
|
1.3. Конструктивное решение некоторых узлов системы стропил из бревен и брусьев. .................. |
13 |
|
1.4. Расчет стропильных ног..................................................................................................................... |
16 |
|
1.5. Висячие стропила ............................................................................................................................... |
17 |
2. |
ТРЕУГОЛЬНАЯ СТРОПИЛЬНАЯ СИСТЕМА С ПОВЫШЕННОЙ ЗАТЯЖКОЙ ............................ |
19 |
3. |
СТРОПИЛЬНЫЕ ФЕРМЫ НА ЛОБОВЫХ ВРУБКАХ......................................................................... |
23 |
4. |
ПОДВЕСНЫЕ ПОТОЛКИ ПО ФЕРМАМ НА ЛОБОВЫХ ВРУБКАХ ........................................... |
27 |
5. |
МЕЖДУЭТАЖНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ .................................................................................................. |
29 |
5.1. Расчет балок междуэтажных и чердачных перекрытий включает в себя следующие этапы: 29
6.ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПЛОСКИХ
ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ............................................................................................................... |
31 |
6.1. Общие сведения.................................................................................................................................. |
31 |
6.2 Устойчивость здания в поперечном направлении............................................................................ |
32 |
6.3. Устойчивость зданий в продольном направлении.......................................................................... |
33 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................................................................. |
41 |
ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................................................................. |
42 |
ПРИЛОЖЕНИЕА.............................................................................................................................................. |
43 |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ......................................................................................................................................... |
50 |
4
ВВЕДЕНИЕ Деревянное малоэтажное домостроение из естественной не клееной древесины
стандартного сортамента (бревна, брусья, доски пр.) занимает большое место в общем строительстве из дерева. Жилые дома с раздельными и совмещенными крышами имеют свое место в жилищном строительстве нашей страны.
Мы поставили своей целью рассказать о конструктивном решении деревянной крыши раздельного типа и междуэтажных перекрытиях – эта часть материалов о конструкциях из дерева практически мало отражена в учебниках по специальности, несмотря на довольно большой объем имеющихся в эксплуатации и вновь построенных домов их дерева. Крыша – это та часть дома, которая может иметь одинаковое конструктивное решение при совершенно разных технологиях строительства самого дома.
Различают два типа крыш: совмещенные крыши и раздельные крыши.
Первый тип крыш не имеет чердачного пространства и ограждающие элементы (настии, прогоны и теплоизоляционный материал) располагаются непосредственно на несущих конструкциях покрытия (балках, верхних поясах ферм, ригелях арок или рам). Ограждающая часть таких крыш может быть вентилируемой или не вентилируемой. В последнем случае «пирог» крыши имеет сплошное сечение, включающее нижнюю обшивку, утеплитель и верхнюю обшивку, склеенные между собой так, чтобы между ними не было ни одного пузырька воздуха. Причем, отсутствие воздуха как раз и способствует отсутствию конденсата внутри «пирога», что делает крышу долговечной.
Другое решение крыши – раздельная крыша. Она имеет вентилируемое чердачное пространство и утепленное чердачное перекрытие. Чердачное пространство, или чердак, должен иметь температуру воздуха внутри близкую к наружному воздуху. Это нужно для того, чтобы на кровельном материале крыши не образовывался лед (сосульки).
5
Чердачное же перекрытие призвано сохранять в доме тепло и не пропускать его на чердак. Если утепление перекрытия выполнено плохо, чердак будет нагреваться, а снег на кровле будет таять и превращаться в лед у карниза и сосульки.
Важной частью крыш является кровля. Она выполняется из кровельных материалов различного типа: рулонного – из руберойда или изопл аста и гидроизола; чешуйчатого - из гибкой черепицы (шинглс или катепал); черепицы глиняной или цементно-песчаной; м еталлической - из кровельного железа или металлочерепицы. Задача кровли – создать герметичность крыши, чт обы атмосферная влага не попадала внутрь к рыши и дома.
Для этого кровельный материал должен иметь надежное основание - настил покрытия. Недостаточная прочность настила приведет к разрушению крыши, а его недостаточная жестко сть – к деформациям, разрушению кровельного материала и разгерметизации кровли. Поэтому настил рассчитывается на все возможные нагрузки (снег, ветер, собственный вес и монтажные нагрузки, а также нагрузки от оборудования, которое может находиться на крыше). Настил под кровлю выполняется из обрезных досок или брусков, может быть одинарным или двойным, или из листового материала: фанеры, древес- но-струж ечных (ПДС) или ориентированных
стружечны х (ОСП) плит. Под кров лю из крупноштучных материалов, например, асбестоцементные плоские или волнистые
6
листы, или листы ондули на, - укладывают разреженный настил из брусков или досок (обрешетку). Настил рассчитывается при двух схемах нагружения: эксплуатационная на весь ср ок эксплуатации, и монтажная, н а время монтажа крыши [1 и 2]. На рис. 1 показаны виды настилов из досок (А, Б, В), расчетные схемы (а-эксплуатационная; б-монтажная) и как распределяется сосредоточенная нагрузка от монтаж ника (в).
Рис. 1. Р аспределение сосредоточенной (монтажной) нагрузки на доски (бруски)
настила: другими словами, сколько доссок включится в работу под ногой человека в
обуви 43го размера (длина 43 см.)
7
1.СТРОПИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДЕРЕВЯННЫХ КРЫШ
1.1Конструкции раздельных покрытий
Покрытия зданий бывают раздельными и совмещенными. В гражданских зданиях чаще применяются раздельные покрытия, в промышленных – совмещенные. В раздельных покрытиях предусматривается устройство чердака. Кровля и чердачное перекрытие разделяются. В совмещенным покрытии они объединяются в единую конструкцию.
Рис. 1.1. Два типа деревянных крыш Раздельные покрытия выполняются утепленными, а совмещенные могут
быть утепленными и не утепленными. Утепленные покрытия должны обеспечивать:
- защиту от атмосферных осадков, термоизоляцию; -защиту от потери тепла;
-защиту от проникновения паров теплого воздуха из помещения в толщу ограждающей конструкции покрытия, пароизоляцию.
Ограждения покрытий, как правило, состоит из следующих основным элементов, воспринимающих нагрузки:
-кровли (водоизолирующей оболочки, защищающей здание от атмосферных воздействий);
-основания кровли (рабочего настила (обрешетки), воспринимающего внешние нагрузки);
8
-стропил или прогонов.
В строительстве применяются различные кровельные материалы, выбор которых зависит от уклона покрытия. В таблице 1.1 приведены некоторые кровельные материалы, их масса и допустимые углы уклона ската.
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уклон ската (тан- |
Масса кров- |
Примечание |
|
|
|
Вид кровли |
генс углов) |
ли, Па |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
min |
max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Кровли |
из рулонных |
|
|
|
|
|
|
материалов, |
двухслойные, |
15% |
1/4 |
60 |
|
|
|
наклеенные на горячей |
α=8˚,32' |
α=14˚,02' |
|
|
|||
|
|
|
|||||
мастике |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То |
же, |
но при трех |
5% |
1/4 |
90 |
|
|
слоях |
|
|
α=2˚,52' |
α=14˚,02' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Кровли |
из рулонных |
|
|
|
Кровли на |
|
|
материалов, |
четырехслой- |
0% |
1/4 |
|
|
||
120 |
холодных |
|
|||||
ные с |
защитным слоем |
|
α=14˚,02' |
|
|||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||
гравия на горячей мастике |
|
|
|
мастиках |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
Кровли из асбестоце- |
50% |
2 |
120-180 |
допускается |
|
||
ментных плиток и шифера |
α=26˚,34' |
α=63˚,26' |
|
||||
|
применять |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Кровли |
из волокни- |
|
|
|
|||
|
|
|
при уклонах |
|
|||
стых |
асбестоцементных |
33% |
1 |
140 |
|
||
листов |
обыкновенного |
α=18˚,16' |
α=45˚ |
не более |
|
||
|
|
||||||
профиля |
|
|
|
|
10% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же, но усиленного |
1/4 |
1 |
200-220 |
|
|||
|
|
||||||
профиля |
|
α=14˚,02' |
α=45˚ |
|
|
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Кровли |
из листовой |
1/5 |
|
|
|
|
|
стали |
с |
одинарными |
α=26˚,34' |
50-100 |
|
|
|
α=16˚,02' |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
фальцами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
То же, но с двойными |
1/5 |
1/2 |
|
|
|
||
фальцами |
|
α=11˚,18' |
α=26˚,34' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В раздельных покрытиях конструкция основания кровли (настила) зависит от вида кровли (водоизолирующей оболочки):
- при стальной кровле настил выполняется в виде обрешетки:
9
- при кровле из рулонных материалов делается сплошной настил, а для придания жесткости покрытия в плоскости ската – двойной (рабочий + защитный):
- при кровле из асбестоцементных волнистых листов делается редкая обрешетка (ее шаг достигает 500 мм):
1.2. Наслонные стропила Наслонные стропила применяют обычно при расстояниях между наруж-
ными стенами или между наружными и внутренними стенами не более 7 м.