СОЕДИНЕНИЕ СТРОПИЛ С АНТИСЕЙСМИЧЕСКИМ ПОЯСОМ
CONNECTION OF TRUSSES WITH ASEISMIC BELT

Предлагаемое изобретение относится к области строительства, а более конкретно к элементам строительных конструкций кровли, а именно к соединению стропил с мауэрлатом.
Известны соединения стропил с мауэрлатом и другими элементами кровли, включающие стропила, мауэрлат, элементы крепления в виде скоб, болтов и хомутов [1].
Недостатками этих соединений является то, что они, как правило, выполнены из дерева, которое гниет, и по мере эксплуатации соединения выходят из строя. Кроме того, они не позволяют выдерживать большие ветровые или сейсмические нагрузки.
Известно также наиболее близкое по технической сущности и достигаемому техническому эффекту соединение стропил с антисейсмическим поясом, содержащее стропила, соединенные с мауэрлатом посредством элементов крепления. При этом стропила опираются не только друг на друга, но и на коньковый брус (в меньшей степени) и на промежуточный прогон из бруса 100×50 и на мауэрлат, уложенный на гидроизолированный сейсмопояс из бруса 150×150. При этом мауэрлат притянут к сейсмопоясу резьбовыми шпильками на всех углах и через 1,5 метра. Шпильки предварительно были залиты в сейсмопояс. На залитом конце шпильки приварена поперечина из арматуры в форме буквы Т для обеспечения более прочной фиксации [2].
Однако данное соединение обладает тем недостатком, что не только от времени происходит ослабление соединения мауэрлата со стропилами, выполненными из дерева. Кроме того, из-за большой парусности кровли и порывов ветра, создающего динамические нагрузки, а также из-за массы кровли и создаваемого ею значительного крутящего момента при сейсмических воздействиях, известное соединение не способно выдержать их.
Для устранения указанных недостатков необходимо создать жесткую конструкцию, способную воспринимать на себя возможные сочетания ветровых и сейсмических нагрузок и избежать выполнение ряда элементов соединения из недолговечного материала - дерева.
Поставленная задача решается тем, что в известном соединении стропил с антисейсмическим поясом, содержащем стропила, соединенные с мауэрлатом посредством элементов крепления, мауэрлат выполнен в виде горизонтально расположенного уголка связанного с арматурным каркасом антисейсмического пояса посредством выступающих из него концов хомутов, установленных с заданным шагом и обжимающих мауэрлат, причем концы отгибов хомутов приварены к мауэрлату, а элементы крепления в виде уголков одним концом жестко связаны с мауэрлатом, а к другим крепятся стропила, при этом арматурные каркасы антисейсмического пояса верхнего этажа соединены с арматурным каркасом антисейсмического пояса нижнего этажа посредство хомутов, заложенных в кирпичную кладку.
Другое отличие состоит в том, что между стропилами на длину мауэрлата с наружной стороны устраивается кирпичная закладка, при этом хомуты, связывающие антисейсмические пояса, заложены в кирпичную кладку в шахматном порядке, а концы хомутов загнуты вовнутрь каркаса антисейсмического пояса и привязаны к нему.
Новизна предложенного устройство усматривается в том, что мауэрлат выполнен в виде горизонтально расположенного уголка связанного с арматурным каркасом антисейсмического пояса посредством выступающих из него концов хомутов, установленных с заданным шагом и обжимающих мауэрлат, причем концы отгибов хомутов приварены к мауэрлату, а элементы крепления в виде уголков одним концом жестко связаны с мауэрлатом, а к другим крепятся стропила, при этом арматурные каркасы антисейсмического пояса верхнего этажа соединены с арматурным каркасом антисейсмического пояса нижнего этажа посредство хомутов, заложенных в кирпичную кладку. Сравнение заявленного устройства с прототипом позволило установить соответствие его критерию «новизна», т.к. оно неизвестно из существующего уровня техники.
Заявленное техническое решение явным образом не следует из уровня техники, следовательно, оно соответствует критерию «изобретательский уровень».
Предложенное устройство является промышленно применимым, т.к. оно апробировано на строительном объекте.
Таким образом предложенное устройство характеризуется установленными в настоящее время критериями патентоспособности.
Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.
Заявленное техническое решение поясняется чертежами, где: на фиг.1 показана связь сейсмических поясов верхнего и нижнего этажей; на фиг.2 - соединение стропил с антисейсмическим поясом; на фиг.3 - соединение стропил с антисейсмическим поясом и закладкой кирпичом пространства между стропилами; на фиг.4 - узел соединения мауэрлата со стропилом; на фиг.5 - крепление мауэрлата к каркасу антисейсмического пояса.
Соединение стропил с антисейсмическим поясом включает ограждающую конструкцию в виде стены 1 с антисейсмическим поясом 2, имеющим арматурный каркас 3, мауэрлат 4 из уголка, жестко (например, сваркой) связанный с элементом крепления - стойкой в виде уголка 5, соединенного со стропилами 6 болтами 7, при этом мауэрлат 4 связан с каркасом 3 антисейсмического пояса 2 посредством хомутов 8, причем отгибы хомута 8 приварены к мауэрлату 4.
Для усиления соединения между стропилами 6 на длину мауэрлата 4 с наружной стороны устраивается кирпичная закладка 9, при этом хомуты 10, связывающие антисейсмические пояса 3, заложены в кирпичную кладку 1 в шахматном порядке с шагом 500 мм, а концы хомутов 10 загнуты вовнутрь каркасов 3 антисейсмических поясов 2 и привязаны к ним.
Соединение стропил с антисейсмическим поясом работает следующим образом.
При воздействии на кровлю значительной ветровой нагрузки или сейсмических колебаний вертикальная и горизонтальная составляющие нагрузки передаются на мауэрлат 4, жестко связанный с антисейсмическим поясом и со стойкой 5, которая благодаря своей жесткости в поперечном и прочности в продольном направлениях и болтовому соединению 7 удерживает стропила 6 от воздействия аэродинамической подъемной силы, гася ее за счет значительной прочности стойки 5 на разрыв и на срез. Даже в случае возникновения крутящего момента, жесткости системы, образованной из стойки 5 совместно с мауэрлатом 4 и стропилами 6, будет достаточно, чтобы выдержать его, чему будет способствовать и сам антисейсмический пояс.
Применение предложенного технического решения по сравнению с прототипом позволит не только повысить прочность, надежность и эффективность соединения стропил с антисейсмическим поясом за счет значительной его жесткости, но и повысить долговечность конструкции за счет выполнения мауэрлата и элементов крепления из уголка. Кроме того, предложенная конструкция проста в изготовлении, что значительно упрощает ее монтаж.
Источники информации
1. Соединение стропил. http://www.kroi.ru/stropila_soedinenie.htm
2. http://pro100stroyka.ru/poshagovye_rukovodstvo_s. Пошаговое руководство строительства деревянного перекрытия и устройства стропил для дома.