CC BY
85. Moldabaeva G.Zh., Agzamov A. Kh., Abileva reservoir to reduce viscosity and increase oil recovery. S. Zh., Baldanov B. A., Karimova A. S. The Complex use of mineral raw materials. No. 1 (316), effectiveness of physical impact on the productive pp.53-61., 2021, ISSN 2224-5243.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ НАСЛОННЫХ
СТРОПИЛЬНЫХ СИСТЕМ
Манапов Р.А.,
магистрант г. Омск, Россия Михалик Е.А.
магистрант г. Омск, Россия
RESEARCH OF TECHNOLOGICAL FEATURES OF DESIGNS OF INCLINED RAILING SYSTEMS
Manapov R.,
undergraduate student Russia, Omsk Mikhalik E. undergraduate student Russia, Omsk DOI: 10.5281/zenodo.7467714
Аннотация
Неизбежный факт того, что в процессе эксплуатации зданий и сооружении кровельные покрытия и ограждающие конструкции подвергаются физическому износу, воздействию многочисленных природных и технологических факторов, и как следствие появляются различные неисправности и дефекты ухудшающие эксплуатационные качества ограждающих конструкций. В данной статье рассматриваются технологические особенности наслонной стропильной системы, в том числе, применяемой при реконструкции и ремонте ограждающий конструкций зданий «старого фонда».
Abstract
The inevitable fact is that during the operation of buildings and structures, roofing and enclosing structures are subject to physical wear and tear, the influence of numerous natural and technological factors, and as a result, various malfunctions and defects appear that worsen the performance of enclosing structures. This article discusses the technological features of the layered truss system, including those used in the reconstruction and repair of the enclosing structures of buildings of the "old fund".
Ключевые слова: стропила, наслонная стропильная система.
Keywords: rafters, layered rafter system.
Введение
Актуальность данного исследования в том, что благодаря своей технологической особенности, наслонные стропильные системы, позволяют с достоинством выдерживать большие нагрузки: сильные снегопады, резкие порывы ветра, обильные ливни. И именно, в массовом строительстве гражданских, общественных, медицинских и прочих зданий «старого фонда», устраивались в основном чердачные скатные крыши с применением наслон-ных стропильных систем.
Целью является исследование эффективной технологии возведения стропильной системы, которая делает упор на несущие элементы строения, что служит также каркасом для различных видов материалов кровли: утеплителей, гидроизоляции, разнообразных покрытий. [1]
Основные выводы и рекомендации, полученные в результате исследования, использованы при реконструкциях и капитальных ремонтах скатных крыш, тем самым нашли практическое применение.
Основная часть
В соответствии с СП 17.13330.2017, крыша [3] - верхняя несущая и ограждающая конструкция здания или сооружения для защиты помещений от внешних климатических и других воздействий. Существует две технологии устройства наслонных стропильных систем: безраспорная и распорная. Узлы опирания и способ соединения стропильных ног [5] определяют, будет ли создаваться распор на стены или нет.
1. Технология безраспорной наслонной системы стропил.
В безраспорной наслонной системе [4] стропильная нога [5] работает на изгиб и не передает распирающего горизонтального усилия на стены. Существует три варианта реализации безраспорных наслонных стропил:
а) Вариант 1 - «Жесткий низ - свободный верх».
Рисунок 1. «Жесткий низ - свободный верх».
Внизу стропильной ноги [5] формируется врубка, которая далее располагается на мауэрлате. Она может заменяться фиксацией специального опорного бруска. Сверху так же делается врубка, но она должна быть больше по размеру, а также располагается по горизонтали. В ней непременно создается небольшой скос, предотвращающий возникновение упора в прогон и создание сопротивления изгибу.
Существуют ситуации, когда невозможно подрезать верх стропильной ноги. В этом случае наращиваются наслонные стропила искусственно, для чего используется обрезок стропила. Он прикрепляется с обеих сторон специальными монтажными пластинами (рис. 1).
б) Вариант 2 - «Жесткий верх - свободный
низ».
Рисунок 2. «Жесткий верх - свободный низ».
Низ ноги формируется на специальном высокопрочном ползуне. Этот метод создания безраспорной системы используется наиболее часто. Верх элемента фиксируется болтами или гвоздями, а также допускается, чтобы стропила упирались друг в друга, после чего они соединяются пластинами из металла или накладками из древесины. При таком методе стропила крепятся к мауэрлату при предва-
рительном расчете оптимального шага. Фиксируются стропила двумя гвоздями, вбиваемыми в боковые стороны элемента. Также допускается пользоваться всего одним гвоздем, но он забивается через верх.
Можно для фиксации пользоваться металлическими пластинами (рис 2).
в) Вариант 3 - «Жесткозащемленный верх -свободных низ».
Рисунок 3. «Жесткозащемленный верх - свободных низ».
Данный способ предполагает жесткое защемление конька [5]. В этом случае верх прочно и надежно фиксируется, а вот низ формируется на ползуне. Такое крепление не создает распор на стены строения. Изгибающий момент образуется в коньке, причем он стремится разрушить его, а вот у стропил образуется небольшой прогиб. Такая установка обеспечивает получение определенного запаса прочности, повышающего дополнительно несущую способность крыши (рис. 3). При использовании любого варианта создания безраспорной системы используется единый принцип, предполагающий, что один край стропил формируется на шарнире, дающим возможность сделать поворот, а вот другой на специальной скользящей опоре [4].
Фиксация на различных жестких ползунах реализуется с применением различных крепежных элементов, таких как скобы или пластины из металла, а также нередко используется гвоздевой бой.
2. Технология распорной системы наслон-ных стропил.
Если взять три варианта безраспорных стропильных систем [5] и заменить в них опоры с двумя степенями свободы на опоры с одной степенью свободы, то получим распорную систему. Для первого варианта, чтобы получить распорную систему, необходимо верхние края стропильных ног жестко зафиксировать при помощи гвоздей или болтов и получить, таким образом, шарнирную опору.
Расчетные схемы почти такие же, как для безраспорных наслонных стропил, конструкция и узлы также неизменны. Напряжение сжатия и изгиба остается прежним, появляется распор, который оказывает раздвигающее усилие на стены сооружения.
Распорная система статически устойчива к любым видам нагрузок и требует жесткой фиксации мауэрлата на стене. Установка жестких коньковых прогонов также позволяет снизить распор на стены. Жесткость прогона увеличивается путем добавления стоек, подкосов и консольных балок.
Технологии Наслонных стропил [5] не являются единственно возможными для создания конструкции на крыше, так как нередко для этого используются висячие элементы. Существуют многочисленные отличия между этими видами стропил, в которых рекомендуется предварительно разобраться, чтобы убедиться, что выбранные элементы подходят для конкретного дома. Для этого учитываются особенности:
- наслонная система считается оптимальной для строения, в котором имеется несколько дополнительных стен, используемых в качестве опоры для нее;
- для этой системы между опорами оставляется не больше 8 м, а также шаг стропил варьируется от 80 до 120 см;
- внизу наслонной системы имеется специальная опора, представленная подстропильными брусьями и мауэрлатом;
- Разделяются стойки и прогоны с использованием подкосов, обеспечивающих создание действительно прочной конструкции, обладающей хорошей жесткостью;
- ноги стропил обычно обладают значительной длиной.
Рисунок 4. Разрез крыши с наслонной системой стропил.
Крепление наслонных стропил может выполняться разными способами в зависимости от выбранной системы. При этом важно понимать, какими подстропильными элементами оснащается конструкция.
Подстропильные элементы могут быть разными, а при их выборе учитывается, создается ли двускатная крыша или какая-либо другая конструкция.
Наиболее часто выбираются изделия:
а) Горизонтальная схватка. Данный элемент применяется для увеличения устойчивости всей системы. Увеличивается надежность конструкции, хоть и не слишком сильно. Данная схватка фиксируется в месте, где имеется перекрещивание со стойками, обеспечивающими поддержание прогона конька.
Если на крыше возникают равномерные нагрузки, то грамотно прикрепленная схватка действует на сжатие. Если же образуется просадка или прогиб прогона, то работает схватка на растяжение. Расстояние, на которое крепятся схватки, равно обычно не меньше 1,8 м, а это обусловлено созданием оптимальных условий для комфортного хождения людей по чердачному помещению. Во время фиксации схваток непременно формируются отверстия, которые будут меньше или равны 1 мм в диаметре. В них вставляются болты или специальные шпильки. Именно такая фиксация обеспечивает возможность сработать схватке в случае возникновения какого-либо аварийного случая.
б) Жесткая фиксация нижних элементов стоек. Это приводит к повышению прочности наслонных стопил и всей стропильной системы в целом. Закрепляется низ стоек, обеспечивающий поддержку конькового прогона. Этот элемент применяется достаточно редко, так как для некоторых конструкций просто невозможно зафиксировать стойки, поэтому предварительно оценивается возможность их использования.
в) Использование подкоса. Если применяется этот элемент, то все наклонные части системы формируют специальную неразрезную балку. Фиксировать его надо под углом, который не будет
меньше 45 градусов. Для этого используются разные накладки или допускается применять опорный брусок.
г) Подстропильные конструкции, состоящие из сквозных прогонов, укалывающихся на лежень, используются для строений, в которых имеется 2 несущие стены. Лежень непременно в такой системе упирается на внутренние стены.
Выбор различных элементов, имеющихся в стропильной системе [5], полностью зависит от ее конструкции и нагрузок, которые воздействуют на нее, поэтому при выборе технологии возведения стропильной системы, состоящую из наслонных стропил (рис. 4), то необходимо предварительно произвести расчеты, позволяющие правильно зафиксировать разные части конструкции. Так же для повышения прочности и надежности конструкции стропил, применяются разнообразные подстропильные элементы, но они выбираются в соответствии с технологическими особенностями каждой системы.
Список литературы
1. СП 17.13330.2017 «КРОВЛИ» Актуализированная редакция СНиП 11-26-76.
2. Гроздов В.Т. Деревянные наслонные стропильные системы. —СПб. Издательский Дом KN+, 2003. - 69 с.
3. Основы архитектуры и строительных конструкций. Одноквартирный жилой дом [Электронный ресурс]: учеб. -метод. пособие для выполнения курсовой работы / сост.: Н. Н. Рожкова, Е. М. Сер-гуничева, М. О. Татарникова и др. - Электрон. дан. (3,5 Мб). - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2018.
4. Основы архитектуры и строительных конструкций [Электронный ресурс]: краткий курс лекций / С.В. Стецкий, К.О. Ларионова, Е.В. Никонова; М-во образования и науки Рос. Федерации, Моск. гос. строит. ун-т. — Электрон, дан. и прогр. (15,6 Мбайт). — Москва: МГСУ, 2014. - 35-37 с.
5. Основы архитектуры и строительных конструкций: Термины и определения: [учеб. пособие] / М. Ю. Ананьин; [науч.ред. И. Н. Мальцева]; М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. -111с.
