Стропила
Для равномерной передачи нагрузки от крыши на стены, а также для удобства крепления концы стропильных ног опирают на настенный брус (мауэрлат), укладываемый с внутренней стороны наружных стен. Для предохранения мауэрлата от загнивания его изолируют от стены обмазкой из смолы или обертывают толем.
При значительной ширине здания (более 6 м) для устройства односкатных и двускатных крыш необходимо использовать внутренние опоры — несущие внутренние стены, столбы. В этих случаях по внутренним опорам укладывают лежни, на них через 3—6 м друг от друга устанавливают стойки, которые поддерживают верхние прогоны.
В продольном направлении в плоскости стоек и прогонов устанавливают также подкосы, повышающие жесткость конструкции. Система стоек, подкосов и прогонов образует опорную раму для стропильных ног. При длине стропильных ног более 5,5 м для создания дополнительной опоры и уменьшения сечения под каждую стропильную ногу ставят подкос. В конструкцию наслонных стропил иногда входит также горизонтальная схватка из досок (ригель). Такой элемент обычно применяется в тех случаях, когда система стропил несимметрична или отсутствует средний верхний прогон (коньковой брус) по продольной оси здания (рис.26).
Рис. 26. Конструктивные схемы наслонных стропил: а — при односкатных крышах: б — при двухскатных крышах; 1 — стропильная нога; 2 —мауэрлат: 3 —прогон; 4 — подкос; 5 —лежень; 6 — ригель.
Стропильные ноги устанавливают параллельно друг другу на одинаковом расстоянии и опирают нижними концами на мауэрлат, а верхними — на коньковой брус. Если коньковой брус отсутствует, опорой верхнего конца каждой стропильной ноги служит стропильная нога противоположного ската.
Размеры поперечных сечений несущих элементов стропил (стоек, прогонов, подкосов, стропильных ног) устанавливают на основании расчетов, а размеры сечений ненесущих элементов (ригелей) принимают по конструктивным соображениям.
На углах здания с четырехскатными крышами устанавливают диагональные стропильные ноги, размеры сечения которых принимают обычно несколько большими, чем остальных стропильных ног, так как диагональные ноги имеют значительную длину и, кроме того, на них опираются нарожники — укороченные несущие элементы стропил. Нижние концы стропильных ног и нарожников, опирающиеся на мауэрлат, обычно не выходят за его пределы. Поэтому к концам стропильных ног и нарожников прибивают короткие доски (кобылки) толщиной 40 мм, которые служат для укрепления крыши над стеной и карнизом.
Для защиты крыши от сноса сильными ветрами нижние концы стропильных ног необходимо с помощью проволочных скруток связать с костылями, забитыми в стену над чердачным перекрытием.
Широко применяются сборные наело иные стропила индустриального изготовления. Такие стропила очень экономичны, так как не требуют большой затраты труда на строительной площадке и их можно собрать в короткий срок.
Стропильная ферма представляет собой плоскую, геометрически неизменяемую решетчатую систему, состоящую из связанных между собой элементов (стержней). В качестве несущей конструкции крыши фермы применяются в зданиях, где нельзя использовать наслонные стропила из-за отсутствия внутренних опор. По форме фермы могут быть треугольные, полигональные, прямоугольные (с параллельными поясами). Стропильные фермы бывают деревянные, металлодеревянные, железобетонные и стальные.
Деревянные фермы несложной конструкции иногда называют висячими стропилами. Конструктивная схема висячих стропил зависит от размеров перекрываемого пролета. При пролете до 6 ж конструкция висячих стропил состоит из двух стропильных ног и ригеля, или затяжки, скрепленных между собой врубками или болтами. Такие стропила устанавливают с интервалом 1,5— 1,7 м друг от друга. Висячие стропила для пролетов от 6 до 10 м состоят из двух стропильных ног, затяжки, стягивающей их концы, и подвески. В этой, как и в других подобных системах, затяжка прикреплена к подвеске с помощью хомута, что предохраняет ее от провисания. При увеличении размеров перекрываемого пролета конструкция усложняется: для пролетов свыше 12 м устраивают фермы, которые содержат дополнительные элементы — раскосы и промежуточные стойки.
В некоторых зданиях с целью уменьшения веса конструкции и экономии древесины применяют металлодеревянные фермы. В таких фермах сжатые элементы (верхний пояс, раскосы) выполнены из дерева, а растянутые (стойки) — из стали.
По фермам, устанавливаемым обычно на расстоянии G м друг от друга, укладывают прогоны, а по ним — стропильные ноги из досок или брусьев через 1,2—1,5 м.
В строительстве промышленных зданий часто применяют железобетонные несущие конструкции крыш в виде железобетонных ферм или балок.
Железобетонные фермы изготовляются в заводских условиях пролетами 12; 18; 24; 30 м из предварительно напряженного железобетона.
По очертанию фермы бывают сегментные и с горизонтальными поясами — в зависимости от принятой формы крыши.
Железобетонные балки, применяемые в качестве несущих конструкций крыш, выпускаются заводами из предварительно напряженного железобетона для пролетов 6; 12; 18 м. Балки изготовляют односкатные, двухскатные и с параллельными поясами (рис. 27). В поперечном сечении балки имеют форму двутавра или тавра. Ширина верхней полки (300—400 мм) достаточна для опирания плит покрытия, прикрепляемых к балке сваркой с помощью закладных деталей.
Железобетонные несущие конструкции крыши значительно увеличивают вес здания. В связи с этим для зданий с большими пролетами (24—30 м) целесообразно применять в качестве несущих конструкций стальные фермы.
Стальные фермы выполняют из спаренной угловой стали, скрепляемой в узлах сварными швами с помощью стальных пластинок (фасонок). Стальные фермы бывают полигональные, треугольные либо с параллельными поясами.
Рис. 27. Несущие конструкции покрытий из сборного железобетона: а — балки двухскатные; б — балки односкатные; в — фермы сегментные; г — ферма арочная; д — ферма с параллельными поясами; е — ферма полигональная.