§ 20. Изготовление элементов крыши [1989 Крейндлин Л.Н. - Столярные, плотничные и паркетные работы]

Основными несущими конструкциями, воспринимающими нагрузки от кровли, снега и ветра, являются стропила, составные балки и фермы.

Стропила различают наслонные и висячие. Выбор вида стропил зависит от уклона кровли, снеговой и ветровой нагрузок, а также от применяемых кровельных материалов.

Наслонные стропила (рис. 68, а, б) имеют две или три опоры. В зданиях с небольшими пролетами применяют преимущественно наслонные односкатные стропила; двускатные наслонные стропила устраивают в жилых и общественных зданиях, имеющих внутренние несущие стены, колонны или несущие перегородки.

В нижней части стропильные ноги опираются на мауэрлат (подстропильный брус) 1, а в верхней - в коньковый прогон 2, который, в свою очередь, опирается на стойки 3, устанавливаемые на нижний прогон. Соединяют элементы стропил на врубках и крепят скобами 9 и хомутами 10.

Висячие стропила (рис. 68, в) представляют собой систему элементов, соединенных на врубках, болтах, гвоздях.

Рис. 68. Схема устройства стропил: а - наслонных двускатных, б - наслонных односкатных, в - висячих; 1 - подстропильный брус (мауэрлат), 2 - прогон, 3 - стойка, 4 - стропильная нога, 5 - подкос, 6 - ригель, 7 - опорный узел, 8 - коньковый узел, 9 - скоба, 10 - стяжной хомут, 11 - затяжка; I, II - узлы соединения деталей стропил

Стропильные системы, состоящие из ряда установленных стропил, бывают симметричные и несимметричные. Их устанавливают на подстропильные брусья. Детали стропил - стропильные ноги 4, подкосы 5, ригели 6 - изготовляют преимущественно из древесины хвойных пород (досок, брусьев, круглого леса).

Для малоэтажных жилых зданий заводского изготовления разрешается стропильные ноги, стойки, наслонные стропила, обрешетку и подкосы делать из древесины ольхи и осины.

Влажность древесины для изготовления элементов стропил должна быть не более 12 %.

Элементы стропильной системы изготовляют, как правило, на предприятии из пиломатериалов 1-го и 2-го сортов, без гнили и червоточины. Доски и брусья раскраивают по длине на нужный размер на круглопильных станках для поперечного раскроя, на этих же станках оторцовывают их по заданному профилю. По ширине доски опиливают на круглопильных станках для продольного раскроя. Перед сборкой элементы стропил окоряют и размечают с помощью шаблонов, показанных на рис. 69.

Рис. 69. Шаблоны для разметки элементов стропил: а - стропильных ног, б - подкосов, в - ригеля, г - сопряжений стропильной ноги со стойкой (бабкой) и подкосами; 1 - гнездо для разметки в стропильной ноге врубки примыканий к мауэрлату, 2 - планка для разметки соединений вполдерева стропильных ног в коньке, 3 - гнездо для разметки в подкосе врубки примыкания к нижнему прогону, 4 - планка для разметки в подкосе врубки примыкания к стропильной ноге, 5 - гнезда для разметки соединения ригеля со стропильной ногой, 6 - боковые стенки шаблона. 7 - днище шаблона, 8 - гнездо для разметки в стропильной ноге врубки примыкания к затяжке, 9 - рейка, 10 - гнездо для разметки в стропильной ноге врубки для подкоса, 11 - планки для разметки соединений стропильных ног в коньке

Элементы стропильной системы 3 собирают в шаблонах на бойке 4 (рис. 70). Детали 2, подлежащие сборке, располагают у бойка в таком порядке, чтобы их было удобно брать без лишних движений. До начала сборки стропильной системы необходимо на бойке нанести мелом или углем схему собираемых стропил в натуральную величину. Вместо этого можно на площадке бойка набить планки, фиксирующие точное положение стропил в собранном виде, т. е. сделать шаблон. После прирезки и контрольной сборки на бойке элементы стропил маркируют и комплектно упаковывают. Контрольная сборка стропил с большим пролетом необходима для того, чтобы на строительстве их можно было собирать без подгонки. В элементах стропил выбирают гнезда для постановки болтов, нагелей. Стропила с небольшим пролетом собирают на предприятии и на строительство отправляют в собранном виде.

Рис. 70. Боек для сборки стропил: 1 - рабочее место, 2 - детали для сборки стропил, 3 - элемент стропильной системы, 4 - боек

Стропильные системы из бревен применяют преимущественно в лесоизбыточных районах в сельской местности. Для изготовления используют окоренный круглый лес диаметром 18 см. Бревна должны быть прямолинейными, ровными (без кривизны и гнили). Небольшие неровности, имеющиеся на бревнах, обрабатывают топором по шнуру.

Затяжки, соединяющие стропильные ноги, делают из наиболее качественной древесины. Прежде всего подбирают бревно для затяжки и торцуют его на нужный размер по длине. Ввиду того что максимальная длина круглого леса составляет 6,5 м, затяжку для больших пролетов обычно изготовляют из двух-трех бревен, соединенных по длине. Затем подбирают бревна для стропильных ног. Подкосы и стойки, имеющие меньшую длину, делают из обрезков или из более коротких бревен. В отобранных бревнах отесывают концы и размечают врубки по шаблону, сделанному из фанеры или тонкой листовой стали. Места врубок после разметки выпиливают и зачищают острым топором.

Составные балки на пластинчатых нагелях применяют в перекрытиях, а также в виде верхних поясов ферм. Балки сплачивают из брусьев на деревянных нагелях. Наиболее распространенной конструкцией составного сечения является балка В. С. Деревягина (рис. 71, а, б), представляющая собой два или три бруса из хвойных пород, связанных пластинчатыми нагелями, которые изготовлены из древесины твердых пород (дуба, реже березы). Нагели (рис. 71, в, г) в балках устанавливают по длине, за исключением средней части, в которой сдвигающие усилия сравнительно небольшие.

Рис. 71. Составная балка конструкции B. C . Деревягина и приспособление для сборки: а - общий вид балки, б - разрез балки, в - порядок установки нагелей, г - нагель, д - приспособление для сборки балки на пластинчатых нагелях; 1 - втулка, 2 - вал, 3 - электродолбежник, 4 - распорки, 5 - пластинчатый нагель, 6 - тяж, 7 - скоба, 8 - стойка, 9- козелки, 10 - швеллер, 11-брус балки, 12 - отметка центрирования

Балки изготовляют из брусьев 1-го сорта влажностью до 20 %. Влажность пластинчатых нагелей для балок должна быть не более 10 %. Собирают балки на специальном приспособлении (рис. 71, д), состоящем из двух опор (подставок-стоек) 8, на которых находится вал 2, вращающийся в двух втулках 1. По обе стороны вала на козелках 9 расположены брусья 11. Балки хомутами-тяжами 6 стягивают на концах. Для получения нужного строительного подъема в балках к валу прикрепляют две распорки 4, толщина которых должна соответствовать подъему.

В связи с тем, что концы балок стянуты, а середина изогнута под действием распорок, балки оказываются изогнутыми на величину подъема. При выгибании балок следят за тем, чтобы соприкасающиеся плоскости брусьев были точно пригнаны друг к другу, при этом нужно выдержать строительный подъем. Затем по шаблону намечают места установки нагелей 5 и выбирают электро-долбежником 3 гнезда, после чего в них вставляют пластинчатые нагели. Выполнив эти операции с одной стороны, выдвигают из-под приспособления козелки 9 и поворачивают вал вместе с балками на 180°, затем ставят козелки на место, вновь выбирают гнезда и вставляют в них нагели с другой стороны балок. После установки нагелей снимают тяжи и готовые балки слегка выпрямляются, несколько уменьшая при этом строительный подъем, а нагели плотно защемляются в гнездах.

Крыши из ферм используют в малоэтажных зданиях для создания свободной планировки помещений, а также в промышленных зданиях с небольшими пролетами (до 18 м). Деревянные полуфермы собирают в фермы путем установки накладок, косынок, прикрепляя их гвоздями, на домостроительных предприятиях в основном вручную в шаблонах.

В целях экономии древесины и снижения трудоемкости на некоторых предприятиях стали собирать полуфермы, а также фермы, используя зубчатые пластины (рис. 72). Зубчатая пластина представляет собой отрезок листового металла определенного размера с высеченными в нем зубьями - гвоздями. Зубчатые пластины вырубают штампом совмещенного действия с вырубкой и отгибом зубьев в стальной ленте толщиной 1,2 мм (марка стали 10), которая разрезается на нужный размер с получением пластин требуемого размера (125X50 мм).