EPLAN.HOUSEКаркас крыши: затяжки, схватки, ригели/подстропильные балки и инженерные коньковые балки: некоторые из этих элементов поддержат крышу и предотвратят прогиб стропил и изгиб стен.
Что собой представляют горизонтальные элементы каркаса крыши на фото слева? Я не знаю, видим мы затяжки, схватки или "что-то другое", поскольку эти элементы расположены посередине стропил крыши. В статье я дам определение местоположения и конструктивных функций затяжек, схваток, лаг потолка и структурной балки конька.
Определение элементов каркаса крыши: ригели, затяжки, схватки
Схватки в каркасе крыши
Схватки это горизонтальные доски, соединяющие противоположные пары стропил крыши в верхней трети длины ската двускатной крыши. Под верхней третью я подразумеваю треть длины между коньком и верхней обвязкой стены или мауэрлата. Схватка используется для предотвращения разъединения стропил с коньковой балкой, в момент разрушения, вызванного снежной, ветровой нагрузкой или неравномерной нагрузкой, а также другими событиями или силами, заставляя крышу начать двигаться вниз или обрушиться.
На рисунке: каркас крыши усиленный только схватками, или только коньковой балкой, не способен сопротивляться прогибу конька и стропила двигают стены наружу, если не используются другие специальные инженерные конструкции для предотвращения этого процесса. Итак, что дают схватки?
Схватки помогают связывать стропила с коньковой балкой во время неравномерных нагрузок на крышу, таких как: сильный ветер или снег наметенный метелью на одном скате больше, чем на другом.
Осторожно: схватки расположенные в верхней трети двускатной крыши, и особенно в крышах с большим пролетом, скорее всего не предохранят стропила от прогиба при равномерной нагрузке и, таким образом не защитят стены от выдавливания наружу, когда на крышу будет воздействовать вертикальная нагрузка вниз, включая собственный вес крыши.
Почему же некоторые крыши строятся только со схватками? Посмотрите на угол наклона крыши. На крутых крышах выталкивающая сила меньше, чем на крышах с маленьким уклоном.
В самом деле? Существует недопонимание у некоторых авторов какие силы действуют на схватки - растяжения или сжатия. Прочитав ниже о сжатии и растяжении в каркасе крыши и, как сказал Марк Крамер, строительный инспектор, "...это не однозначно". До того, как крыша начинает рушиться, верхнее ребро конька находится под силой сжатия. Но когда коньковая балка начинает ломаться, ситуация меняется —сжатие переходит в растяжение.
Определение затяжек в каркасе крыши
Затяжки это горизонтальные растягивающие связи расположенные в нижней трети пролета пары противоположных стропил, или стропил двускатной крыши. Затяжки противостоят выталкиванию верха стен здания, которое могло бы произойти из-за нагрузки от крыши. Затяжки значительно увеличивают сопротивление деревянной структуры ветровым нагрузкам в сравнении с потолочными лагами прибитыми к верхним обвязкам стен. Liu (1993)
Потолочные лаги прибитые к концам стропил (и обычно к верхним обвязкам стен) являются также затяжками, расположенными на стенах и формирующих низ треугольника крыши, как видно на рисунке ниже.
В зависимости от архитектуры здания, законченная плоскость потолочных лаг в нижней части треугольника крыши, создают плоский потолок между противоположными стенами дома, или потолок может частично крепиться к низу стропил и частично к низу затяжек стропил, образуя наклонный потолок.
Шаг схваток или затяжек и правила их крепления
В международном строительном коде обычно указывается, что при использовании затяжек, их шаг должен быть от 300 до 600 мм в зависимости от конструкции крыши и шага стропил. Там, где затяжки не устанавливаются между каждой парой противолежащих стропил, в правилах указывается, что
Затяжки должны быть установлены с шагом не более 1200 мм и крепления должны соответствовать шагу стропил, указанному в таблице 2308.10.4.1.
Следующий абзац это выдержка из международного строительного кода (ICC) раздел Потолочные лаги и Стропильные связи.
2308.10.4.1 Потолочные лаги и стропильные связи.
Потолочные лаги и стропила должны прибиваться друг к другу, и всё вместе прибиваться к верхним обвязкам стен в соответствии с таблицами 2304.9.1 и 2308.10.1. Потолочные лаги должны быть цельными или составными с надежными креплениями над внутренними перегородками или балками, и скреплены с прилегающими стропилами в соответствии с таблицами 2308.10.4.1 и 2304.9.1 , для обеспечения непрерывной связи со стропилами, в случае, если стропила располагаются параллельно лагам потолка. Каждый конец потолочных лаг должен иметь опору на верхнюю обвязку стен не менее 38 мм.
Шаг затяжек должен быть не более 1200 мм. Крепления затяжек со стропилами должны подбираться с учетом соответствующего шага стропил, определяемого по таблице 2308.10.4.1. В случае применения шага 800 мм между затяжками, количество гвоздей длиной 90мм должно быть вдвое больше, чем при шаге 400 мм, минимальное количество гвоздей 4 штуки, там где не бывает снеговой нагрузки. При шаге 1200 мм между затяжками, количество гвоздей длиной 90 мм должно быть вдвое больше, чем при шаге 600 мм, при минимальном количестве в 6 штук при отсутствии снеговой нагрузки. Потолочные лаги или затяжки и соединения должны быть достаточного размера и количества, чтобы предохранятся от раскалывания при вбивании гвоздей. http://publicecodes.cyberregs.com/icod/ibc/2012/ic...
Таблица 2308.10.4.1, Крепления затяжек в соответствии с углом наклона крыши, шага стропил и нагрузок на крышу, а также от величины пролета крыши.
Местные требования правил имеют преимущества и в них могут быть указаны другие требования.
Поддержка затяжек при перпендикулярном расположении стропил по отношению к потолочным лагам
Когда устанавливаются потолочные лаги перпендикулярно стропилам, тогда требуется установка соответствующих затяжек, или невысокая стена, служащая опорой и располагаемая на балке лежащей на противоположных наружных стенах. Верх балки должен быть как минимум на 25 мм выше обшивки потолка и проходить под стропилами, предотвращая передачу нагрузки от крыши на потолочное покрытие.
Там, где потолочные лаги не параллельны стропилам, используются соответствующие затяжки, которые устанавливаются таким образом, чтобы обеспечить непрерывное связывание стропил на всем здании с шагом не более 1200 мм. Крепления должны подбираться по таблицам 2308.10.4.1 и 2304.9.1, или должны быть подобраны соответствующие нагрузкам другие крепления. Там где не используются потолочные лаги или затяжки, коньковая балка должна опираться на колонну в соответствии с Разделом 2308.4.
