Соединение досок между собой по длине


соединение их между собой накладками. Как еще правильно удлинить стропила по СНиП?

Сращивание стропил по длине их несущего материала – мера, применяемая в условиях, когда стандартных досок или бруса по длине не хватило. Стык заменит сплошную доску или брус в этом месте – при соблюдении ряда требований.

Особенности

Правила СНиП опираются на непреложную истину: стык не должен просесть в том месте, где требуется сплошная, непрерывная доска (либо брус). При этом испытание соединения выполняется на нагрузку – после укладки по месту стыка, если скат крыши достаточно пологий, проходит несколько рабочих. Нагрузка от нескольких человек – масса каждого составляет 80-100 кг – имитирует снеговую и ветровую нагрузку на скат, под которым залегают стыки удлиняемых стропил.

Перед возведением удлинённой стропильной системы производится тщательный расчёт. Дело в том, что владелец строящегося (или реконструируемого) дома не потерпел бы внезапного проседания, прогиба крыши в местах стыков – что в итоге привело бы к необходимости пересбора несущих частей.

Сращение стропил производится в месте дополнительного упора. В качестве него выступит продолжение одной из стен, выполненной как несущая, а не перегородка. Например, таковыми являются стены коридора, отгораживающие его вместе с прихожей и тамбуром от комнат и кухни-гостиной. Те, в свою очередь, выходят окнами на разные стороны придомового участка. Если дополнительных несущих стен в проекте нет и не предвидится, устанавливаются V-образные опоры из бруса или доски, заметно толще той, что используется в качестве стропил.

Прямая стыковка

Способ с прямой стыковкой даст возможность нарастить стропила до любой длины, используя накладки. Комплектующие для накладок берутся из разобранной опалубки, не нужной больше для бетонирования территории. Остатки уложенных ранее стропил также подходят для изготовления фиксирующих накладок. Вместо доски подойдёт и трёхслойная фанера. Для наращивания стропильных «лаг» сделайте следующее.

  1. Подготовьте ровную площадку подходящей длины. Расположите на ней брус или доску. При распиливании деревоматериала применяйте остатки древесины, подкладывая её для предотвращения касания дисковой пилы бетонного покрытия.
  2. Отрежьте стык под углом в 90 градусов. Этот угол даст предельно ровное стыкование и не позволит элементу прогнуться под тяжестью обрешётки, кровли и людей, проходящих по ней во время обслуживания крыши. Не допускайте слома либо расслоения доски или бруса при пилении – работа должна проводиться крайне осторожно. Дело в том, что доска или брус, расслоившийся при распиливании, не отличается прочностью и надёжностью при воздействии на него значительной нагрузки.
  3. При необходимости запилите или зашлифуйте концы бруса или доски – они могут отличаться по ширине. Неплотно приложенные накладки – причина люфта (болтания) соединения, даже когда установлены проставочные пресс-шайбы.
  4. Убедитесь, что доска или брус состыкованы. Закрепите на брусе обрезки досок – они послужат в качестве накладок. Шпилька для соединения накладок со стропильной доской или брусом должна быть не тоньше М12. Длина накладки – четыре ширины наращиваемой доски или бруса. При сколько-нибудь заметном уклоне крыши – когда скат (или несколько скатов) не расположены параллельно горизонту – накладки достигают 10 величин ширины доски или бруса.

При несоблюдении данного условия крыша может получиться хлипкой, без запаса прочности.

Недопустимо в качестве крепежа применять гвозди – без предварительного засверливания доска или брус треснет, а удерживающая способность потеряется. Опытные мастера применяют только шпильки и болты. Гайки закручивают до появления эффекта врезания пресс-шайбы в древесину. Применение шпильки менее 12 и более 16 мм либо не даст необходимой прочности либо разопрёт слои древесины – в последнем случае эффект схож с растрескиванием от балочных гвоздей.

Для исключения зацепления других стройматериалов – гидроизоляции, листовой кровельной стали – во время работы, под шайбы на глубину (вместе с гайкой) с помощью коронки в древесине засверливают несквозные отверстия. Крепёж не должен значительно добавить общего веса всей конструкции – это грозит перерасчётом проекта. Чтобы накладки не соскользнули со стропильного деревоматериала, их предварительно приклеивают и дают клею высохнуть.

Другие способы

Правильно соединить между собой стропильные лаги можно с помощью иных способов – косого прируба, двойным сращиванием, соединением внахлёст и соединением бревна и бруса в длину. Конечный способ зависит от предпочтений мастера (владельца) и особенностей постройки, для которой собирается новая – или меняется, дорабатывается – крыша.

Косой прируб

Использование косого прируба основано на установке пары наклонённых запилов или прирубов, смонтированных со стороны состыковки комплектующих стропильной ноги. Не допускается наличие зазоров, неровностей спила – прямые углы проверяются при помощи линейки-угольника, а непрямые – с помощью транспортира.

Место стыковки не должно деформироваться. Щели и неровности не должны заполняться клиньями из дерева, с помощью фанерных или металлических подкладок. Допущенные при монтаже ошибки исправить невозможно – даже столярный и эпоксидный клей здесь не поможет. Врубки вымеряются и расчерчиваются перед распиливанием самым тщательным образом. Заглубление производится на 15% от высоты бруса – действующей величины отрезка, лежащего под прямым углом к оси бруса.

Наклонённые отрезки врубки залегают на величине двойной высоты бруса. Отрезок (часть), отводимый под состыковку, равен 15% от размера пролёта, закрываемого стропильной балкой. Все расстояния отсчитываются от центра опоры.

Для косого прируба детали из бруса или доски фиксируются при помощи болтов или отрезков шпильки, проходящей по центру соединения. Для предотвращения смятия деревоматериала используются пресс-шайбы. Для предотвращения раскручивания или ослабления на прессующие шайбы подкладываются гроверные. Для сращивания стропильной доски применяются специальные хомуты или гвозди – последние заколачиваются в предварительно просверленные под них отверстия, диаметр которых на 2 мм меньше диаметра рабочей части (штыря) гвоздя.

Внахлёст

Нахлёстовое сращивание сгодится, когда соединяются две равные доски. Буквально – концы досок заводят друг за друга, обеспечивая их сращивание внахлёст. Для подгонки нахлёстового соединения досок под габариты плана строения сделайте следующее.

  1. Расположите доски ровно – лучше использовать для этого подставки из обрезков бруса. Площадка под эти обрезки подготавливается заранее. Проверьте при помощи эталона (например, двухметрового куска профтрубы), ровно ли расположены доски, лежат ли они на одном уровне.
  2. Выравнивание дощатых торцов здесь не критично. Убедитесь, что доски совмещены идеально. Проверьте, что длина нахлёстовой части – не менее метра, в противном случае прогиб сразу же даст о себе знать, когда стропильный элемент ляжет на своё место. В итоге длина стропильного элемента равна сумме длин досок с учётом нахлёстового участка и небольшого свисания вниз над несущей стеной с той стороны, куда установлен сам элемент.
  3. Соедините нахлёстовое соединение с помощью болтов или шпилек. Использовать саморезы и гвозди не рекомендуется – они разопрут слои древесины, и стропильный элемент тут же прогнётся. Расположите шпильки или болты в шахматной последовательности.

Нахлёстовый способ – один из наиболее лёгких методов: не требуется никаких дополнительных элементов. Верно совместив перехлещивающиеся доски, мастер добьётся устойчивой опоры для обрешётки и кровли. Способ не подходит для бруса с квадратным сечением или бревна.

Двойное сращивание

Вкупе со штатными досками, идущими на изготовление стропильной опоры, применяют их остатки – значительно более короткие обрезки. Это позволяет мастеру пойти по безотходному пути. Для двойного сращивания стропильных элементов односкатной или многоскатной крыши сделайте следующее.

  1. Измерьте длину доски, подлежащей удлинению. Разметьте две другие доски с учётом сращивания.
  2. Обложите двумя другими отрезками доски основную с обеих сторон. Длина нахлёста – не меньше метра. Зафиксируйте элементы при помощи болтовых или шпилечных комплектов.
  3. Оставив между соединяемыми досками зазор толщиной в одну из них, заложите его отрезками с расстоянием между ними в среднем 55 см. Закрепите каждый из отрезков с помощью того же самого крепежа в шахматной последовательности. Строительные нормативы по нахлёсту обязательно выдержать, чтобы соединение не развалилось при первой же серьёзной нагрузке.
  4. Собранные стропильные элементы установите на продольную балку, лежащую по периметру строения и служащую границей для внутреннего утепления чердачно-потолочного перекрытия. Средняя точка двойного соединения ляжет на подстропильную подпорку.

Конструкция используется для обустройства вальмовых (четырёхскатных) и крыш с ломаной структурой. Парная подпорка придаёт дополнительную прочность и стабильность по сравнению с обычной доской, чья длина подошла для пролёта. Устойчивость к изгибам здесь весьма высока.

Соединение бревна и бруса в длину

Стыкование бруса и бревна по длине используется в течение многих десятилетий. Бревенчатый рубленый дом – наглядное свидетельство, дошедшее до нынешнего поколения самостройщиков. Для обеспечения такого соединения выполните следующие действия.

  1. Отшлифуйте концы брёвен – они окажутся пригнанными по будущему стыку.
  2. Просверлите со стороны отреза продольное отверстие – в каждом из брёвен – на глубину половины штыря. Диаметр его должен оказаться в среднем на 1,5 мм уже, чем диаметр штыревого отрезка.
  3. Вставьте штырь и сдвиньте брёвна навстречу друг другу.

Для соединения по правилу прямого замка бруса сделайте следующее.

  1. Прорежьте пазы в конце присоединяемого бруса. Повторите это же действие с другим элементом бруса.
  2. Сдвиньте пазы. Зафиксируйте их при помощи шпилек или болтов. Образуется весьма прочный узел, не уступающий по своим рабочим параметрам выполненному предыдущим способом.

Оба способа дают прочное соединение стропильных брёвен или отрезков бруса на длинных скатах. Продольный скол, если древесина плотная, исключён. Чтобы бревно не разъединилось, можно перед забиванием штыря залить внутрь столярный или эпоксидный клей, предотвращающий проникновение влаги к просверленной древесине изнутри. Делать это рекомендуется в случаях, когда вместо продольного штыря в брёвнах используется завинчивающаяся шпилька. Тогда появляется возможность навинтить одно бревно на другое, вращая его при помощи блока на ремне. Второе бревно при этом надёжно фиксируется.

О том, как удлинить стропила кровли, смотрите в следующем видео.

методы наращивания, удлинения и соединения стропил

Нередко в ходе строительства каркасов для крыш сложной конфигурации возникает потребность в использовании элементов нестандартного размера. К характерным примерам относятся вальмовые и полувальмовые конструкции, диагональные ребра которых существенно длиннее, чем рядовые стропильные ноги.

Подобные ситуации возникают при сооружении систем с ендовами. Чтобы созданные соединения не стали причиной ослабления конструкций, надо знать, как производится сращивание стропил по длине, каким способом обеспечивается их прочность.

Сращивание стропильных ног позволяет унифицировать пиломатериал, приобретаемый для возведения крыши. Знание тонкостей процесса предоставляет возможность практически полностью построить стропильный каркас из бруска или доски одного сечения. Устройство системы из материалов одного размера выгодно отражается на итоговой сумме расходов.

К тому же доску и брусок увеличенной длины, как правило, производят с сечением бóльшим, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых ребер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жесткость и надежность при наименьших затратах.

Без знания технологических нюансов сделать действительно жесткие на изгиб соединения пиломатериалов достаточно сложно. Узлы сопряжения стропилин относятся к категории пластичных шарниров, обладающих лишь одной степенью свободы – способностью поворачиваться в соединительном узле при приложении вертикальной и сжимающей по длине нагрузки.

Для того чтобы обеспечить равномерную жесткость при приложении изгибающей силы по всей протяженности элемента, сопряжение двух частей стропильной ноги располагают в местах с наименьшим изгибающим моментом. На эпюрах, демонстрирующих величину момента изгиба, они хорошо видны. Это точки пересечения кривой с продольной осью стропилины, в которых изгибающий момент приближается к нулевым значениям.

Учтем, что при строительстве стропильного каркаса т

Соединение встык по длине

Если повнимательнее присмотреться к массивной старинной мебели или дверям, то в глаза бросается красивая и равномерная текстура: изделие кажется вырезанным из одного большого куска дерева. Только при ближайшем рассмотрении можно выделить отдельные дощечки, которые и составляют общую поверхность.

Раньше мебель не изготавливали, как это делается сегодня, из толстых досок. Просто столяры были искуснее. Из множества тонких дощечек они могли сделать большую панель с идеально гладкой поверхностью. Хотя известно, что дерево живет своей довольной бурной жизнью, даже когда оно больше не соединено корнями с землей. Оно подвергается воздействию температуры и влажности, а также механическим, нагрузкам, в результате чего может неожиданно проявить свой «характер».

Техника соединения дощечек так, чтобы они долго оставались ровными и гладкими, называется соединением встык по длине.

Нужно внимательно рассмотреть каждую дощечку и сравнить ее текстуру с текстурой соседних деталей: древесные волокна каждой детали должны проходить в обратном направлении по сравнению с волокнами соседних дощечек. Так одна доска «запирает» другую.

Характер текстуры зависит от того, из какой части ствола вырезана доска — из средней или крайней. Доски можно разложить по-разному: в одном случае так, что поверхность будет казаться срезом одного ствола, в другом, перемешав доски, создать необычный узор.

Но в любом случае при подгонке доски должны располагаться друг против друга так, чтобы получался волнистый узор. Поэтому достичь эффекта «целого дерева» и при этом «запереть» дерево очень непросто. Ведь видны попеременно то лицевая (обращенная к сердцевине дерева), то изнаночная (обращенная к коре) сторона досок.

Чтобы доски по длине плотно прилегали друг к другу, края должны быть абсолютно прямыми. Нужно вертикально закрепить доску между двумя направляющими досками и обработать поверхность рубанком. Обрабатывайте древесину сразу, не откладывая, — при изменении влажности воздуха она может снова деформироваться.

По столешнице, собранной из досок, раньше судили о мастерстве столяра. Умение соединять доски встык по длине может пригодиться и сегодня. Мы покажем и расскажем, как это делается.

Маркирование и склеивание

Как правильно соединять доски по длине вставной планкой

Планка укрепляет соединение по всей длине, выполняя при этом две функции: она увеличивает вдвое площадь стыковочных участков, покрываемых клеем, так как проникает внутрь обеих досок, что придает соединению дополнительную прочность, а благодаря противоположному направлению волокон в планке по отношению к волокнам в основных деталях соединение более устойчиво к нагрузкам.

Использование фанеры

Для планки, которая должна быть очень тонкой, самый подходящий материал — фанера. Если, к примеру, вы возьмете планку из цельного дерева, то расположение волокон в планке и досках окажется параллельным. При этом будет достигнута высокая прочность соединения, но сама планка не выдержит нагрузки и сломается, если доски начнут прогибаться. Можно использовать планку с поперечным направлением волокон. Она хорошо выдерживает нагрузку при прогибании досок и придает большую прочность соединению, но такие планки ограничены по длине и крайне ненадежны при продольных нагрузках. Многослойная фанера компенсирует недостатки планок из цельного дерева, обеспечивая соединению прочность.

Альтернатива рейке — вставные шипы, которые располагают с посадкой на клей на расстоянии 10-20 см друг от друга. Сначала в одной доске высверливают отверстие для шипов, затем специальными маркерами помечают расположение шипов на другой доске.

Левая планка длиннее, средняя — толще, чем нужно, правая выполнена правильно. Она должна быть короче общей высоты пазов, чтобы осталось место для клея.

Глухое соединение с использованием планки из многослойной фанеры. Планка полностью скрыта, а доски в торцах сохраняют целостность.

 

Сращивание досок по длине своими руками. Соединение досок между собой по ширине и длине. Основные требования к рабочему процессу

Конструкторы-проектировщики, составляя проект дома, обязательно проводят расчеты предполагаемых нагрузок на и определяют, какое сечение и длина стропил необходимы для данной кровли.

Удлинение стропил производится врубкой с последующей фиксацией скобами, гвоздями, болтами и т.д.

Часто требуются стропила нестандартных размеров, например, для нужны диагональные стропила 9 метров – это намного длиннее, чем стандартные размеры. И дело совсем не в том, что деревья не растут свыше 6 м, как подшучивают бывалые монтажники стропильных систем. Можно постараться и достать готовые стропила нужного размера, но это будет стоить очень дорого (изготовление, доставка), что совсем нецелесообразно. Поэтому кровельщики используют разные способы удлинения стропильной ноги. Как нарастить стропила самостоятельно? Наращивание стропил – дело ответственное. Неправильно выполненные узлы соединения нарушат всю .

Сечение стропила напрямую зависит от его длины. Если путем сращивания увеличивается длина, то и ширина должна быть тоже большего размера. Необходимо добиться правильного соотношения всех размерных параметров, только тогда можно гарантировать надежность стропильной конструкции.

Соединение встык или лобовой упор

Чтобы в дальнейшем избежать критического прогиба в месте соединения, нужно следовать простому правилу: делать стыковочный срез брусьев строго под углом в 90º. Плотное и точное прилегание стропил в лобовом упоре создает предпосылки прочного узла соединения. Останется закрепить его деревянными накладками сечением 50 мм с гвоздевым боем или шпильками, расположенными с одной или двух сторон от стыка, – это зависит от нужной мощности конструкции.

Скрепляющие элементы вбиваются с расстановкой в шахматном порядке. Такое их распределение не случайно – создается дополнительное укрепление. Длина деревянной накладки (не менее 50 см) рассчитывается по необходимому количеству гвоздей. Количество скрепляющих элементов определяется фактором удерживания поперечной силы, направленной на срез шпилек или гвоздей (рассчитывается несущая способность каждого гвоздя).

Накладки из доски можно заменить новомодными гвоздевыми (зубчатыми) пластинами из 3-миллиметровой стали. Зубья металлического крепежа надежно . При использовании металлических не стоит забывать, что металл быстро поддается коррозии, из-за чего прогнивает вся деревянная конструкция. Легко можно избежать негативных последствий, если в местах соприкосновения с металлом обработать битумной мастикой, а саму сталь покрасить антикоррозийной краской. Можно защитить дерево от контакта с металлом по старинке – использовать кусочки рубероида как прокладочный материал.

Удлиняют спаренные стропила, применяя одновременно такие приемы наращивания, как лобовой стык и внахлест (через один). При этом шарнирные соединения будут располагаться в разбежку (шахматный порядок), а каждый их стык надежно защищен цельной доской. Расстояние между состыковками соседних досок не должно быть меньше одного метра. Только при выполнении этого условия можно гарантировать надежность конструкции.

Такой метод наращивания позволяет получить любую длину, какой бы она ни была. Дощатые брусья, изготовленные этим способом, применяют в возведении диагональных (наслонных) стропил.

Немного о скрепляющих элементах

Для пущей надежности стыковочные узлы дополнительно укрепляют болтами, металлическими уголками, пластинами, скобами. Размеры крепежа определяются, исходя из толщины стропила. Стальные детали с уже имеющимися отверстиями крепят шурупами или саморезами, при покупке которых не стоит экономить. Лучше купить качественные (заводские) изделия гарантированной прочности, так как перекаленные дешевые саморезы легко лопаются уже при ввинчивании. Стоит помнить, что гвозди имеют пластичность. Если гвоздь гнется и растягивается, то саморез при давлении сразу ломается. Сегодня большим спросом пользуются ершеные гвозди.

Для болтов в деталях соединения высверливаются отверстия. Размер сверла выбирается на 1 мм меньше болтового сечения.

Какой способ наращивания стропил выбрать, зависит от нагрузок и деформации, которую будет испытывать конкретная стропильная конструкция. Например, косой стык вполдерева применяют для соединений на сжатие, но не на растягивание и изгиб.

При изготовлении стропильных ног желательно брать жерди или цельные брусья. Однако не всегда есть такая возможность. Если кровля имеет длинные скаты, найти цельный брус для изготовления стропил будет очень трудно.

В таких случаях используются разные способы удлинения стропильных ног. Далее в статье будет рассказано о том, как выполнить сращивание стропил.

Для изготовления стропильной системы нужно использовать хорошо просушенную древесину с небольшим количеством сучков и прочих дефектов.

Для этих целей обычно применяют древесину хвойных пород, поскольку ее легче обрабатывать. Перед использованием древесину нужно пропитать антипиренами и антисептиками.


Следует отметить, что расчет длины и сечения выполняется для каждого элемента каркаса крыши (стойки, подкосы, стропила).

При расчете параметров опорных брусьев учитывается:

  • Геометрия кровельного ската;
  • Угол уклона кровли;
  • Расстояние между и коньком;
  • Шаг стропил;

В расчетную нагрузку на стропила входят вес обрешетки и кровельного материала, снеговая и ветровая нагрузки. Чтобы расчет был правильным, необходимо учитывать все вышеописанные показатели.

Как выполнить расчет сечения и длины стропил

Для возведения стропильной системы частного дома как правило используют пиломатериал. Намного реже применяются железобетонные и .

Важно отметить, что основная внешняя нагрузка оказывается на стропила, поэтому они должны обладать высокой прочностью.

Для вычисления требуемой длины стропил необходимо:

  • Выбрать угол уклона крыши;
  • Отталкиваясь от ширины здания выполнить расчет высоты крыши.

Для изготовления наслонных и небольшого размера можно применить доску или цельный брус. Но иногда длины пиломатериала бывает недостаточно для создания стропил требуемых размеров. В таком случае выполняется сращивание стропил по длине.

Длина стропильных ног напрямую зависит от расстояния между верхней частью стены здания и коньком кровли. При выборе сечения стропил учитывается расстояние между ними и расчетная нагрузка.


При изготовлении кровельного покрытия из тяжелых материалов, таких, как асбоцементный шифер или керамическая черепица следует использовать пиломатериалы б

Сращивание стропил между собой по длине — пошаговое видео и фото

Крыша – сложная, многокомпонентная конструкция, проектирование, сборка и монтаж которой представляет собой серьезное препятствие для неопытного мастера. Важнейшим этапом возведения кровли считают устройство стропильного каркаса, задающего форму, уклон и несущую способность ската. На стропила ложится нагрузка от веса кровельного материала и снега, поэтому они должны быть прочными и долговечными. Но что делать, если длина ската намного превосходит стандартный размер пиломатериалов? В этой статье мы расскажем, как правильно выполняется сращивание стропил между собой для увеличения длины этого элемента.

Содержание статьи

Внешний вид и функции

Стропильными ногами или стропилами называют основные элементы стропильного каркаса крыши, которые располагаются попарно вдоль конькового соединения, образуя наклонные плоскости скатов. Обычно они изготавливаются из здоровой, прочной древесины или металлического профиля. В конструкции кровли стропила выполняют следующие функции:

  • Формируют форм и угол наклона скатов. Именно угол между стропильными ногами и основанием крыши задают узнаваемую геометрию крыши, облегчая сход с поверхности ската талой и дождевой воды и снега.
  • Равномерно распределяют вес кровельного покрытия. Кровельный пирог с учетом снеговой нагрузки может весить до 300 кг/м2, потому стропила должны выдерживать значительный вес по всей длине, а также распределять его между несущими стенами.
  • Служат основой для фиксации кровельного материала. Финишное покрытие крепят на обрешетку, приколоченную поперек стропильных ног каркаса.

Зависимость шага между стропилами от их длины

Расчет параметров стропильной ноги

Обратите внимание! Существует три параметра стропил, определяемых при расчете и создании проекта кровли: длина стропильной ноги, расстояние между ними и размер сечения этих элементов. В основном они зависят от уклона скатов, климатических условий и веса финишного покрытия.

Материалы

Стропильные ноги, распределяющие вес гидроизоляционного покрытия и термоизоляции кровли между несущими стенами, на которые опираются скаты, должны обладать высокой несущей способностью и отличными прочностными качествами. Кроме того, они должны быть легкими, чтобы при своей значительной длине не прогибаться под собственным весом. Оптимальными материалами для изготовления стропил считают:

  1. Дерево. Древесина – легкий, прочный строительный материал, который легко обрабатывать самым примитивным инструментом вручную. Стропильные ноги из этого бруса сечением 100х100 мм или 150х150 мм выдерживают до 500 кг/м2. Из-за того, что стандартный размер пиломатериалов не превышает 6 м, дерево применяют для изготовления стропил частных, ведь при длине ската, превышающей 6 метров, приходится выполнять наращивание досок. Недостатком деревянных стропил считают слабую устойчивость к гниению, поэтому их обрабатывают антисептическими составами.
  2. Металл. Металлические стропила применяются в основном в промышленном строительстве, так как хозяйственные, коммерческие и производственные постройки, как правило, обладают большим размером. Высокая несущая способность металлического профиля позволяет использовать элементы меньшего сечения. Кроме того, металл обладает высокой устойчивостью коррозии.

Опытные мастера отмечают, что даже если длина ската превышает 6 метров, стропила для каркаса кровли можно изготовить из дерева. Причем совершенно необязательно приобретать дорогостоящие пиломатериалы нестандартной длины. При большом размере крыши проводят сращивание стропил или надставляют их кобылками.

Оптимальное место для сращивания

Монтаж кобылок

Методы наращивания

Длина стропильной ноги складывается из длины ската и длины свеса крыши, поэтому она может превышать стандартный размер пиломатериалов, составляющий 6 метров. Чтобы удлинить доски, из которых изготавливаются стропила, нужно соединить две или три доски между собой. Чтобы наборная стропильная нога не теряла прочностные качества, необходимо правильно рассчитать место сращивания и надежно зафиксировать его одним из следующих методов:

  • Соединение встык. Чтобы нарастить стропила эти методом, концы бруса отпиливают под углом 90 градусов, соединяют между собой, а затем с обеих сторон накладывают деревянные накладки, фиксируя их в нескольких местах длинными болтами в шахматном порядке. Этот способ подходит для сращивания стропил, изготовленных из досок сечением 50х150 мм.

    Сращивание встык

  • Соединение «косым прирубом». Если стропила изготавливают из бруса квадратного сечения, то легче всего нарастить их методом «косого прируба». Эта технология заключается в том, что концы соединяемых элементов подрезают под косым углом, а затем соединяют через сквозное вертикальное отверстие шпилькой. Главное, чтобы диаметр отверстия соответствовал или был на 1 мм меньше крепежного элемента, иначе в конструкции возникнет люфт, вызывающий нагрузку на изгиб.

    Соединение косым прирубом

    Технология наращивания косым прирубом

  • Соединение нахлест. Чтобы нарастить стропила из деревянных досок по длине, можно соединить отдельные элементы внахлест. Этот простой способ получить достаточно жесткое и прочное крепление. Нахлест между досками должен составлять не менее 1 м, а крепление гвоздями осуществляется в шахматном порядке.

    Соединение внахлест

Важно! Другой надежный метод увеличить длину стропильной наги изготовить составные или спаренные стропила. Следует учесть, что составные элементы обходятся дешевле сдвоенных, однако, значительно уступают им в прочности.

Методы наращивания

Наборные и сдвоенные стропила

Видео-инструкция

Сращивание досок по длине - Всё о кровле

Техника выполнения сращивания стропил

У крыши дома две главных цели: защита дома от неблагоприятных погодных условий и сохранение внутри дома тепла. Основой несущей способности крыши, которая может выдержать и вес кровельного материала, и сильные удары ветра, и вес снега зимой или потоки дождя летом, служит система стропил.

Варианты стропильных конструкций.

Длина стропила прямо зависит от расстояния от конька крыши до верхней части стены. Довольно часто при устройстве стропильной системы получается, что имеющейся в наличии стандартной длины бруса или доски недостаточно для устройства стропильной системы. В этом случае применяют наращивание или сращивание стропил.

Наращивание или сращивание – в чем разница?

Основными элементами стропильной системы крыши являются вертикальные стойки, подкосы и наклонно уложенные стропильные ноги. Стропильные ноги верхними концами укладываются на специальную балку-прогон, закрепленную на вертикальных стойках, а нижними – на уложенный на стену специальный опорный брус – мауэрлат. Сечение элементов стропильной системы прямо зависит от предполагаемой нагрузки на крышу, а их длина – от геометрических размеров ската.

Элементы стропильной системы.

Эти два параметра – сечения и длина – не всегда соответствуют нужным параметрам, и приходится усиливать или удлинять конструкцию. Увеличение сечения элементов стропильной системы называется наращивание стропил, а увеличение длины – сращиванием стропил по длине. Оно выполняется, если нужно увеличить длину стропильных ног.

Несмотря на схожесть в названиях, это две совершенно разные строительные операции. Наращивание стропил – это когда усиливают какой-то, чаще всего вертикальный, элемент конструкции, соединяя вместе 2 одинаковых по длине бруса или доски. Проще говоря, нарастить – это соединить два одинаковых элемента в один для усиления его прочности. При сращивании элементы удлиняют, соединяя между собой торцы кусков одного диаметра так, чтобы общая их длина соответствовала расчетной длине стропильных ног.

Основные правила сращивания стропильных ног

Удлиняются стропила врубкой с дополнительной фиксацией места соединения болтами, гвоздями и (или) скобами. Врубку нужно сделать, чтобы две части стропила максимально плотно прилегали друг к другу. Если есть возможность выбора, нужно всегда выбирать наиболее простой способ врубки. Место врубки нужно дополнительно скрепить, чтобы она смогла выдержать все нагрузки, а при необходимости и усилить металлическим креплением.

Сращивание стропил можно выполнить 3 способами: соединением встык, сращиванием “косым прирубом” и удлинением внахлест. Окончательный выбор способа делают непосредственно во время монтажа стропильной системы. При выборе нужно обязательно учитывать квалификацию выполняющего сращивание, имеющийся в наличии строительный материал (доска или брус) и вид крыши (скатная, полувальмовая или вальмовая). Независимо от выбранного способа, для удлинения стропил понадобятся инструменты:

Инструменты для сращивания стропильных ног.

  • топор;
  • пила-ножовка;
  • поперечная пила;
  • лучковая пила;
  • молоток;
  • киянка;
  • рубанок;
  • шерхебель;
  • долото;
  • стамеска;
  • ручная или электродрель с набором сверл.

Несмотря на довольно внушительный список инструментов, в самом процессе сращивания нет ничего сверхсложного.

Для сращивания встык соединяемые торцы брусков или досок обрезают под углом строго в 90º. В месте стыковки торцов с двух сторон крепятся накладки длиной минимум 50 см. Накладки крепятся гвоздями в шахматном порядке – минимум 8 гвоздей на накладку (по четыре в каждый из соединяемых торцов). В последнее время гвозди все чаще заменяют длинными саморезами или же, если соединяются торцы досок, взятыми на болты с гайками металлическими пластинами.

Важная деталь: для предохранения места соединения от случайных боковых нагрузок в торцах соединяемых частей высверливаются отверстия, в которые вставляется железный штырь. Более простой, но и более трудоемкий способ – стыковка с шипом.

Схема сращивания стропильных ног.

При этом способе на торце одной части вырезается шип, а на торце другой – выдалбливается паз. Вставленные друг в друга, они, как и железный штырь, будут препятствовать боковым нагрузкам.

Чтобы срастить стропилину “косым прирубом”, соприкасающиеся торцы частей стропила подрезают под углом в 45º, после чего срезы накладываются один на другой, и посредине места соединения скрепляются болтом диаметром 12 или 14 мм. Для этого в месте крепления высверливается сквозное отверстие, размер которого должен соответствовать диаметру болта. Если отверстие будет больше, в месте крепления появится люфт, создающий дополнительную нагрузку на прогиб.

Техника удлинения стропил внахлест подразумевает нахлест одной части стропил на другую минимум 1 м, затем, как и в случае использования способа “встык”, соединенные элементы скрепляются гвоздями в шахматном порядке. Иногда для крепления используют металлические шпильки, на которые с обоих концов закручивают гайки с шайбами. Этот способ хорош тем, что не нужно соблюдать идеальную точность в торцах соединяемых элементов.

Соединение внахлест чаще применяют при использовании в качестве стропильных ног досок. Соединение в “косой прируб” обычно используют при удлинении бруса большого сечения. Соединение встык можно использовать в обоих случаях.

При любом способе сращивания место стыковки становится своеобразным пластичным шарниром.

Но поскольку стропилина должна быть равномерно жесткой по всей своей длине, то сращивание нужно выполнять на расстоянии, не превышающим 15% длины пролета от точки опоры, на которую устанавливается стропилина (прогон, мауэрлат или промежуточная опора).В этом случае прогиб стропилины в месте соединения будет максимально приближаться к нулевой отметке.

Спаренные и составные стропила

Схема усиления стропильных систем дополнительными подкосами.

Эти два вида стропил, выполненные из досок, удлиняют довольно часто. Для их удлинения обычно используют способ “внахлест”. Спаренные стропила устраиваются из двух или больше досок, которые соединяются широкими сторонами и сшиваются в шахматном порядке гвоздями.

Чтобы увеличить длину такого стропила, его стыкуют с такой же спаренной системой. В случае стыковки одна доска в каждой системе должна выступать над другой как минимум на 1 м, и именно эти доски и скрепляются между собой. Такой способ стыковки позволяет создать надежную общую конструкцию стропильных ног, не уступающую по прочности стропилам из цельного бруса, что позволяет применять такие стропила при устройстве вальмовых и полувальмовых типов крыш.

Для составного стропила нужны три доски. Между двумя одинаковыми по длине досками укладывается третья, той же ширины, что и первые две. Причем укладывается она не на всю длину этих двух досок, а заходит в них минимум на 1 м, но обычно для большей надежности такой заход делают на треть их длины.

Схема вариантов удлинения стропил.

В итоге получается стропильная нога, с одной стороны состоящая из двух отстающих друг от друга досок, а из другой стороны из одной, находящейся посредине между первыми двумя. Место вхождения доски между двумя прошивается в шахматном порядке гвоздями или болтами.

В оставшийся промежуток между двумя досками вставляются вкладыши из обрезков доски, по ширине и толщине равные доске вкладышу, и крепятся гвоздями, причем в этих местах соблюдение шахматного порядка крепления необязательно. Длина таких вкладышей должна быть не меньше двойной ширины досок. Устанавливают такие стропила одинарной доской на прогон, а двойной – на мауэрлат.

Но все же составные стропила существенно уступают спаренным стропилам по прочности и надежности. Такой вид стропильной системы можно без опаски применять для возведения скатных крыш, а вот для вальмовых и полувальмовых типов крыш их использование нежелательно.

Если при возведении крыши возникает необходимость удлинить стропила, нет нужды вызывать мастеров- профессионалов. Эта работа вполне по силам тому, кто умеет обращаться с топором, рубанком и долотом. Главное – лучше делать это медленно, но правильно, чем быстро, но абы как. И тогда у вас получится прочная и надежная крыша, а созданная вами конструкция стропил прослужит вам верой и правдой не одно десятилетие.

Удачи! Надежной крыши вашему дому!

Наращивание стропил по длине: спаренные и составные стропила

Для домов большого размера нередко при создании каркаса приходится сращивать стропила, поскольку максимальная длина стропил составляет 6 метров. Чем большим является сечение изделия, тем больше и длина. Чтобы добиться оптимального соотношения толщины и длины стропильных ног, прибегают к увеличению толщины стропил путем соединения их с дополнительными элементами (брусом, досками).

Выбор стропил имеет немаловажное значение. Только качественные материалы помогут создать надежную стропильную систему, и крыша прослужит долго. Поэтому перед выбором будет нелишним изучить ГОСТ стропила.

Как увеличить длину стропил

Приступая к строительству крыши, многие интересуются, как удлинить стропила. Для этого между собой обычно соединяют короткие элементы конструкции: стропильные доски. брусья и прочее – это показано на фото. Добиться жесткости на изгиб в местах, где стыкуют стропила, получается редко – обычно там присутствуют пластинчатые шарниры. Для того, чтобы решить данную проблему, стык делают там, где возможности изгиба приближаются к нулю.

При использовании пластинчатого шарнира, расстояние от него до опоры для стропил считают как 15% от длины пролета (шага установки стропил), где и располагают соединение. Поскольку расстояние пролетов между промежуточной опорой и мауэрлатом, коньковой и промежуточной опорами разная, то при стыковке стропил используют равноправную, а не равнопрогибочную схему, которая используется при стыковке прогонов. Что касается того, как стыковать стропила, то важно обеспечить одинаковую прочность, а не создать равный прогиб. А вот в коньковом прогоне главное – обеспечить равный прогиб, чтобы конек крыши оставался на одной высоте.

При сооружении вальмовых крыш задействуют стропила, направленные к внутренним или внешним углам стен. В этом случае стропильные ноги называют накосными стропилами. Они получаются более длинными, чем обычные, и становятся опорой для коротких стропил скатов.

Стропильную систему обычно собирают из различных деревянных элементов, таких как стропила, брус, доски, бревна. Гнутые стропила позволяют построить крышу необычной формы: например, округлой.

Способы, как срастить стропила:

  • соединением встык;
  • косым прирубом;
  • соединение внахлест.

При соединении встык для того, чтобы все было надежно закреплено, у обоих стропил обрезают стыкуемые концы под прямым углом. Чтобы место соединения стропил не подвергалось прогибу, срез торца каждого элемента должен производиться под углом точно в девяносто градусов. Соединяют срезанные концы стропил металлическим крепежным элементом или накладкой из доски и закрепляют. С целью прикрытия стыка стропил с обеих сторон используют накладки из доски, для крепления которых берут металлические гвозди для стропильной системы. Прибивают их в шахматном порядке, через один.

Если используют метод косого прируба, соприкасающиеся концы стропил подрезают под углом в 45 градусов. Затем концы стропил соединяют вместе, и посередине скрепляются болтом, имеющим диаметр 12 или 14 миллиметров.

Что касается того, как нарастить стропила внахлест, то деревянные элементы накладывают друг на друга с нахлестом в метр или больше, точность среза стропил соблюдать не обязательно. Потом, как и в случае соединения стропил встык, гвозди прибивают по всей области соприкосновения сращиваемых элементов в шахматном порядке.

Вместо гвоздей можно использовать также шпильки, закрепляемые с обеих сторон шайбами и гайками. Соединение элементов стропильной системы должно происходить таким образом, чтобы на места стыка приходился минимум нагрузки. Чтобы соединять стропила с мауэрлатом, используют скобы для стропил.

Сопряжение стропил

Сопряжение – это соединение деталей, при котором они полностью или частично входят друг в друга. Стропила соединяют с мауэрлатом или балками путем врезки или с помощью зуба с шипом, создавая узлы.

Верхнюю часть стропильной ноги укладывают на коньковый прогон с частичным или полным соединением с другой стропильной ногой. Простая стропильная система, собранная из досок, оказывается не менее прочной, чем изготовленная с применением деревянного бруса и жердей. Доски наращивают или соединяют в определенном порядке, и в ряде случаев их применение оказывается более выгодным по сравнению с тяжелым брусом, как со стороны универсальности, так и экономии.

Можно привести такие примеры стропильных систем из доски, как конструкция крыши с чердаком, которые можно утеплить и переделать в мансарду. Для увеличения длины ног иногда используют стропила, соединенные при помощи двух досок с просветом. Особенность такой конструкции состоит в том, что в нижней части системы достаточно прикрепить одинарные стропила, а в верхней – спаренные элементы.

Таким способом можно сэкономить на строительном материале, а сборка стропил друг с другом и с ригелем происходит проще. Вкладыши, выполненные из обрезков ног, укладывают между стропилами таким образом, чтобы расстояние между ними составляло не больше семи высот соединенных досок. В таком случае гибкость стропила, спаренного между вкладышами, равна нулю, и оно может работать в качестве цельного элемента. При этом длина вкладышей должна составлять две высоты досок и больше (прочтите также: «Какое расстояние между стропилами, методика вычисления «).

Стропила из досок бывают двух видов: составные и спаренные.

Спаренные стропила

Спаренные стропила слагают не менее чем из двух досок, которые прикладываются друг к другу широкой стороной вплотную, не оставляя зазоров, и прошиваются по всей длине гвоздями в шахматном порядке, через один.

Удлинение стропил из спаренных досок происходит одновременным соединением частей встык и внахлест ко второй стропильной доске, благодаря чему не только увеличивается длина элемента, но и его прочность. При выборе стропил необходимо обращать внимание на то, чтобы расстояние между стыками объединяемых досок соединения были более одного метра и располагались по изделию в шахматном порядке. Шарнирные соединения не должны находиться друг напротив друга, а каждый стык должен быть защищен цельной доской.

Накосные стропила – это самые длинные элементы стропильных систем, и самым лучшим материалом для их создания является спаренная стропильная доска.

Как срастить брус по длине, смотрите на видео:

Составные стропила

Такие элементы как составные стропила никогда не используют в качестве диагональных элементов. Для их создания две доски одинаковой длины укладывают на ребро и соединяют между собой вкладышем (третьей доской). Потом три доски приколачиваются гвоздями в два ряда. Длина вкладыша должна превышать две высоты доски.

Шаг монтажа стропил между вкладышами должен быть менее величины толщины соединяемых досок, умноженной на цифру семь. Первый вкладыш должен находиться в начале стропил – в этом случае стропильная нога будет равна толщине трех досок.

Верхняя часть стропила делается из одной доски, ее, как вкладыш, прикрепляют между боковыми досками гвоздями и монтируют на коньковый брус.

В том, как зарезать стропила, нет ничего сложного. Существует несколько способов увеличить длину стропил. Главное – сделать все правильно, учитывая малейшие нюансы, чтобы крыша получилась прочной и надежной, и стропильная конструкция долгие годы не нуждалась в ремонте.

Сращивание стропил по длине: правильные способы

Деревянные стропильные ноги изготавливаются из бруса или доски, сечение которых зависит от расчетной нагрузки на конструкцию. При необходимости выполняется сращивание стропил с целью увеличить длину элемента.

Расчет длины и сечения стропил, подготовка материала

В частном строительстве для возведения стропильной системы традиционно используется пиломатериал. Металлические или железобетонные конструкции встречаются значительно реже. Разработка проекта каркаса крыши подразумевает выполнение целого ряда расчетов, которые позволяют подобрать оптимальные параметры для каждого элемента стропильной системы. Стропила в процессе эксплуатации крыши принимают на себя основную внешнюю нагрузку, и к прочности данного элемента предъявляются повышенные требования.

Чтобы вычислить требуемую длину стропильной ноги, необходимо определиться с углом наклона кровли и рассчитать высоту крыши, исходя из ширины дома. Наслонные или висячие стропила при небольших размерах дома могут выполняться из цельного бруса или доски. Если длина имеющегося пиломатериала недостаточна, требуется выполнить сращивание, чтобы стропильная нога соответствовала заданным размерам.

Длина стропила зависит от размера пролета между коньком и верхней частью стены дома. Сечение стропильной ноги выбирается в зависимости от расчетной нагрузки и расстояния между ними. Усредненные значения приведены в таблице. Если в качестве кровельного покрытия предполагается использовать керамическую черепицу либо асбоцементный шифер, каркас крыши желательно возводить из пиломатериала увеличенного сечения.

Выбирая материал для изготовления стропил, предпочтение рекомендуется отдать древесине хвойных пород. Она легко обрабатывается, хорошо противостоит гниению, имеет необходимую прочность. Подготовленные к монтажу стропилины и другие элементы каркаса крыши следует пропитать огнебиозащитным составом.

При необходимости выполнить сращивание стропил по длине, важно выбрать оптимальную технологию, которая позволит обеспечить расчетную прочность конструкции. На видео представлены основные способы сращивания стропильных ног по длине.

Конструктивные особенности сращивания стропил

Увеличение длины стропильных ног производится за счет соединения коротких элементов из доски или бруса. Узел стыковки (практически при любом методе наращивания) представляет собой пластичный шарнир. Но стропилина должна иметь необходимую жесткость по всей длине, поэтому стык должен располагаться в том месте, где практически отсутствует изгибающий момент. С этой целью стык (пластичный шарнир) должен располагаться на определенном расстоянии от опоры, которое составляет 15% от длины пролета, перекрываемого стропилом .

Следует учитывать, что расстояние от мауэрлата до промежуточной стропильной опоры отличается от расстояния между этой же опорой и коньком. Это требует использования равнопрочной схемы – необходимо обеспечить одинаковую прочность по всей длине, создание равного прогиба не требуется.

Особые требования к прочности предъявляются к накосным (диагональным) стропилам вальмовых и полувальмовых крыш. Они превышают по длине стропила боковых скатов и служат опорой для нарожников – укороченных стропильных ног.

Сращивание стропил, при необходимости увеличить их длину, выполняется по следующим технологиям :

  • соединение досок встык;
  • метод «косой прируб»;
  • соединение внахлест.

Использования такого инструмента, как стусло, дает возможность отрезать концы досок строго под заданным углом, обеспечивая необходимую плотность стыков.

Соединение встык

Метод соединения встык дает возможность нарастить стропильную ногу, используя специальную накладку. Чтобы правильно выполнить соединение, требуется стыкуемые концы досок или бруса отрезать строго под углом 90°. Это позволит предотвратить образования прогиба под нагрузкой в месте стыка торцов стыкуемых стропил.

Срезанные торцы соединяются и закрепляются посредством металлического крепежа либо используются накладки из обрезков доски, устанавливаемые с обеих сторон соединения. Каждая накладка должна быть прибита гвоздями, расположенными в шахматном порядке.

Метод «косого прируба»

Если соединение встык более всего подходит для сращивания стропильных досок, метод косого прируба идеально подходит для увеличения стропильной ноги из бруса большого сечения. Данная технология получила свое название из-за принципа подрезки элементов. Соприкасающиеся концы досок необходимо подрезать под определенным углом.

Элементы, выполненные из бруса, плотно стыкуются полученными плоскостями. В месте соединения требуется выполнить сквозное вертикальное отверстие под шпильку или болт. Важно, чтобы диаметр отверстия точно соответствовал диаметру крепежного элемента (12 или 14 мм) или был меньше на 1 мм. В этом случае крепление плотно сидит в древесине и отсутствует люфт, который может создать нагрузку на изгиб.

При установке шпилек или ботов необходимо использовать широкие металлические шайбы, чтобы крепеж со временем не повредил древесину.

Соединение внахлест

Срастить стропильные доски можно внахлест – это дает возможность создать жесткое соединение. Данный способ удлинения достаточно прост: две доски укладываются друг на друга с нахлестом, длина которого должна составлять не менее одного метра. Соединение досок выполняется при помощи гвоздей – крепежные элементы устанавливаются в шахматном порядке.

Крепление элементов внахлест – наиболее простой способ стыковки наращивания стропильных ног. В этом случае не требуется соблюдать точность подрезки элементов. Вместо гвоздей в качестве крепежа могут применяться шпильки с шайбами и гайками.

Спаренные и составные стропила из досок

В качестве удлиненных стропильных ног используются конструкции, выполненные из досок – спаренные и составные.

Спаренные выполняются из двух или более досок, соединенных широкими сторонами, которые сшиваются друг с другом с помощью гвоздей, расположенных в шахматном порядке. Чтобы увеличить длину стропильной ноги, соединенные попарно доски стыкуются внахлест и встык с другой спаренной системой. Это дает возможность создать равнопрочную конструкцию, способную выдержать высокие нагрузки. Удлиненные стропильные ноги из спаренных досок практически не уступают стропилам из цельного бруса и могут применяться для создания накосных стропил для вальмовых и полувальмовых крыш.

При удлинении стропильной ноги важно, чтобы сплачиваемые доски располагались со сдвигом не менее, чем на метр. Соединения должны располагаться в шахматном порядке, чтобы каждый стык был закрыт цельной доской.

Составное стропило изготавливается из трех досок. Основой конструкции являются две доски, имеющие одинаковую длину. Между ними укладывается третья доска, по ширине соответствующая основным. Ее длина должна обеспечить необходимую длину стропильной доски. Свободный промежуток между двумя основными досками заполняется обрезками доски, ширина которых соответствует доске-вкладышу. Вся конструкция прошивается гвоздями. Дополнительная доска должна заходить между основными не менее чем на метр по длине. Она закрепляется гвоздями, расположенными в шахматном порядке.

Надежность составных стропил существенно уступает спаренным конструкциям. Составные системы могут с успехом использоваться для возведения скатных кровель, но их нельзя применять в качестве накосных стропил вальмовых крыш.

Чтобы правильно выполнить монтаж удлиненных балок, необходимо учитывать место расположения стыков нарощенной конструкции. Они должны располагаться недалеко от опоры, что в минимальной степени подвергаться нагрузкам на изгиб. Наращивание стропил – экономически выгодный шаг, так как позволяет применять унифицированные материалы для создания конструкций необходимой длины .

Тематическое видео в статье дает возможность подробно ознакомиться с тем, как правильно выполнить стыковку элементов стропила при наращивании.

Похожие новости

Комментарии (0)

Источники: http://1poderevu.ru/montazh/srashhivanie-stropil.html, http://kryshadoma.com/stropilnaya-sistema/narashchivanie-stropil-po-dline-sparennye-i-sostavnye-stropila.html, http://vseokrovle.com/stropilnaja/140-srashhivanie-stropil-po-dline.html

Урок 4 - СЕТИ - ОБУЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОМУ СЕТИ

Сеть - это совокупность компьютеров и устройств, соединенных вместе через устройства связи и средства передачи. Многие компании объединяют свои компьютеры в сеть вместе, чтобы облегчить общение, обмениваться оборудованием, обмениваться данными и информацией, обмениваться программным обеспечением, и переводить средства.

Сеть может быть внутренней для организации или охватывать весь мир путем подключения к Интернету.Вместо использования Интернета или внутренней сети некоторые компании нанимают сеть с добавленной стоимостью. провайдер сетевых функций. Сеть с добавленной стоимостью (VAN) - это сторонний бизнес, который предоставляет сетевые услуги за плату.

Сети облегчают общение между пользователями и позволяют пользователям делиться ресурсами с другими пользователей. Некоторыми примерами ресурсов являются данные, информация, оборудование и программное обеспечение.

LAN, MAN и WAN

Сети обычно классифицируются как локальные сети, городские сети или широкие сети. вычислительная сеть.Основная дифференциация

.

Совершая скачок: знакомство с I2C по длинным проводам

Здесь начинается прототипирование , но когда проекты заканчиваются с такой схемой подключения, мы оказываемся в опасности.

Если вы читаете эти страницы, скорее всего, вы уже работали с устройствами I²C раньше. Возможно, вы даже являетесь счастливым обладателем пары десятков датчиков, предварительно установленных на коммутационных платах, готовых к монтажу с открытыми контактами. Когда такие поставщики, как Sparkfun и Adafruit, устанавливают устройства I²C на симпатичные коммутационные платы, возникает соблазн завершить проект с помощью тех же соединительных проводов, с которых мы его начали.Также легко начать думать, что мы могли бы даже сделать эти провода длиннее - достаточно длинными, чтобы соединить мое предплечье, шасси робота или какой-либо другой контейнер для дистанционного зондирования. (Виновен!) На самом деле, когда во всех журналах сборки публикуются чудесные сенсорные «рождественские елки», вываливающиеся из макета, легко забыть, что сигналы I²C никогда не предназначались для прохождения кабеля любой длины!

Как я быстро понял на своей первой работе, для промышленных (и почти любых других защищенных) проектов передача незащищенных сигналов SPI или I²C по любому длинному кабелю создает вероятность всевозможных сбоев на этом пути.

Я подумал, что на этой неделе я разобью это неправильное представление о том, что I²C работает по кабелям, а затем приведу пару примеров, «как это сделать правильно».

Внимание: если вы только начинаете знакомиться с I²C, пусть наш собственный [Эллиот] проведет вас ускоренным курсом.

Ошибки – Какие ошибки?

Хорошо, может быть, я проложил пару футов кабеля, несущего I²C, через шасси моего робота, чтобы общаться с моими датчиками. Подумаешь? Как только мы начинаем передавать сигналы по кабелям, возникает множество предположений, которые начинают разрушаться.Давайте кратко рассмотрим две самые большие проблемы, которые нам не терпится укусить: емкость шины и электромагнитные помехи.

Увеличиваем емкость нашего автобуса

Во-первых, емкость этих длинных проводов. Помните, что конденсаторы - это просто «два проводника, разделенных изолятором». Звучит подозрительно? Если мы посмотрим на топологию нашего кабеля, сигнальный провод и провод заземления образуют именно это - нежелательный конденсатор! Чем длиннее становится наш кабель, тем больше становится конденсатор.

Источник изображения: All About Circuits

Итак, теперь, когда мы знаем, что в нашей системе есть конденсатор, что именно он делает с нашим сигналом? В идеальном мире или, по крайней мере, когда наши проводники были короткими, мы могли бы ожидать довольно короткой задержки между временем, которое требуется нашему сигналу для выхода из одного устройства и входа в следующее.Фактически, она такая короткая, что мы можем вообще забыть о емкости шины. Однако по мере того, как расстояние между проводами увеличивается в размерах, паразитный конденсатор принимает наш хороший чистый сигнал и начинает его ослаблять.

Почему это происходит? Посмотрим на архитектуру автобуса. I²C реализует конфигурацию с открытым стоком , что означает, что каждое устройство имеет на входе полевой МОП-транзистор, позволяющий перевести всю шину в состояние «логического 0».

Предполагая, что мы протягиваем нашу шину I²C по длинному кабелю, давайте теперь добавим наш паразитный конденсатор шины в нашу схему.

Давайте немного переделаем, рассмотрим одно устройство и теперь смоделируем его транзистор как переключатель.

Вот! Появился дикий фильтр нижних частот!

Когда какое-либо устройство сбрасывает нашу линию SDA или SCL с низкого на высокий, смоделированное выше как размыкание переключателя, мы не можем просто мгновенно изменить значение шины. Зачем? Мы должны сначала , пропустить наш сигнал через этот фильтр нижних частот, или, говоря более традиционным языком, зарядить этот паразитный конденсатор.Результат? Полученный сигнал проявляется не в той чистой, отрывистой прямоугольной волне, которую мы все знаем и любим, а в разбавленном представлении оригинала, как если бы он шел домой после бурной ночи в пабе.

Интересный факт: Емкость шины в первую очередь влияет на время нарастания, а не на время спада, поскольку N-канальный полевой МОП-транзистор, который замыкается для создания сигнала «логический 0», по существу создает короткое замыкание на землю, полностью обходя конденсатор.

Когда растянутый сигнал проходит по длинным проводам, нам нужно беспокоиться о том, чтобы время нарастания оставалось достаточно низким, чтобы наше приемное устройство (а) могло правильно считывать входящие сигналы.Время нарастания - это время, за которое напряжение достигает допустимого порогового уровня «логическая 1» до того, как оно будет считано. Для I²C спецификация предписывает 1000 наносекунд для стандартного режима (100 кГц) и 300 наносекунд для быстрого режима (400 кГц). Если мы еще больше увеличим время нарастания, мы рискуем послать биты, которые не распознаются как «логический 0» или «логическая 1».

К счастью для нас, у нас есть небольшой контроль над временем нарастания; мы контролируем его, изменяя номинал наших подтягивающих резисторов.Но обо всем по порядку: давайте выясним, как значения подтягивания влияют на шину I²C. Ранее я упоминал паразитную емкость, исходящую от длинных проводов, идущих от ведущего к ведомому устройству.

Более сильный (меньше Ом) подтягивающий резистор уменьшает время нарастания наших сигналов на , увеличивая разрешенный ток, который может протекать через любую сигнальную линию, что, в свою очередь, заряжает наш паразитный конденсатор быстрее .

Хорошо, как далеко мы можем зайти? Насколько малый резистор мы можем определить? Если нам нужно мгновенное время нарастания, почему бы просто не использовать резистор 100 Ом или что-то меньшее? К сожалению, с более сильным подтягиванием количество тока, которое необходимо потреблять любому из наших шинных устройств, также увеличится.Давайте еще раз взглянем на эту диаграмму.

Обратите внимание, как N-канальные полевые МОП-транзисторы встроены в каждое устройство? Эти полевые транзисторы отвечают за фактическое управление шиной на низком уровне, что, в свою очередь, изменяет значения шины на «логическую 1» или «логический 0». Поскольку эти полевые МОП-транзисторы являются внутренними для каждого устройства, они ограничены тем, какой ток они могут пропускать через соответствующее устройство, не повреждая его. К счастью, спецификация I²C фактически диктует максимальный ток , сток , ток , ; это жалкие три миллиампера.Следовательно, при токе всего 3 мА подтягивающий резистор с максимальным номиналом очень быстро ограничивается в лучшем случае низким диапазоном кОм.

Если у вас действительно есть приложение, в котором вы работаете где-то в пределах этих пределов, вам повезло! Компания TI собрала необходимые уравнения для расчета номиналов подтягивающего резистора шины в одном примечании по применению. Тем не менее, имейте в виду одну вещь: диапазон, в котором мы можем разыграть этот трюк по уменьшению емкости шины с помощью более сильных подтяжек, ограничен.Большинству людей все равно - и это справедливо, поскольку большинство людей не прокладывают I²C по длинному кабелю до такой степени, когда емкость шины действительно имеет значение.

Наши проблемы с прохождением I²C по длинному кабелю не сводятся к емкости шины. Есть еще один враг, который, возможно, гораздо более гнусный.

Озорное перебрасывание битов

Мы можем поблагодарить индустрию смартфонов за то, что они подарили нам довольно убийственные MEM-сенсоры, большинство из которых говорят на I²C. С такими датчиками, как датчик времени пролета ST VL6180 (Sparkfun Breakout) и BNO055 IMU от Bosch, возникает соблазн втиснуть эти датчики в углы шасси робота по длинным проводам.Но подожди. От платформ роботов пахнет движущимися частями, а движущиеся части пахнут двигателями - огромными источниками электромагнитных помех!

Итак, что именно EMI наносит вред нашей системе? Электромагнитные помехи могут вызвать скачки напряжения на длинных кабелях. Помните: каждый длинный провод, по сути, является старой доброй антенной, чувствительной к улавливанию близлежащих электромагнитных волн. В классическом аналоговом AM-радио изменения амплитуды, воспринимаемой этой антенной, преобразуются в слышимый звук. Однако цифровая система не интерпретирует амплитуды непрерывных сигналов.Он интерпретирует только две пороговые амплитуды, которые преобразуются в двоичные 0 или 1. Хотя электромагнитные помехи могут принимать аналоговую форму, мы начинаем видеть проблемы, когда эти нежелательные выбросы напряжения, вызванные электромагнитными помехами, пересекают эти пороговые значения в цифровой области. Последствия? Для нашей шины I²C эти наведенные напряжения могут приводить к нежелательному переворачиванию битов. Протоколы Fancier имеют код с исправлением ошибок , предназначенный для обработки случайного переключения битов и запроса повторной передачи. Увы, в I²C такого нет.

Решения для длительной эксплуатации

Емкость шины

и электромагнитные помехи - две наиболее распространенные проблемы, когда мы решаем, что пора запускать наши устройства I²C и SPI на большие расстояния.К счастью, есть целый ряд готовых решений, готовых справиться с этими сценариями. Давайте познакомимся с тем, что есть под рукой.

Экранированный кабель

Для коротких кабелей самый простой способ снизить риск шума - просто пропустить собственные сигналы SDA и SCL по экранированному кабелю. Безусловно, это решение требует наименьших усилий, потому что с точки зрения кабеля это всего лишь косметический ремонт. Обратите внимание, что это решение только уменьшает шум и ничего не делает для решения проблемы емкости шины.Для этого вам все равно необходимо указать подходящий подтягивающий резистор.

Изображение предоставлено: solidsignal.com

Правильное использование экранированного кабеля означает, что нам потребуется заземлить экран с одного конца. Экранированный кабель с незаземленным экраном просто одет по случаю, но совершенно бесполезен. Экранированный кабель с экраном, заземленным на с обоих концов , теперь представляет собой контур заземления (также известный как антенна), что почти так же плохо, как если бы кабель не экранировался для начала. Следующее правило: заземляйте экран только с одного конца.

Чтобы облегчить нам жизнь, производители обычно добавляют оголенный дополнительный провод, называемый заземляющим проводом (виден слева), который электрически соединен с экраном. Просто заземлите этот провод на одном конце, и готово!

Буферы шины

Для длинных кабелей некоторые специализированные ИС могут буферизовать сигнал I²C, позволяя сигналам проходить по паре проводов с гораздо более высокой емкостью, чем обычно допускается на шине I²C. PCA9605 позволяет устройствам работать при максимально допустимой емкости шины (400 пФ), указанной в спецификации I²C.PCA9605 расширяет этот предел, позволяя использовать до 4000 пФ на стороне кабеля.

P82B96 делает это и даже больше. Помимо более высокой емкости шины, также позволяет шине работать при повышенном напряжении, что делает ее еще более устойчивой к помехам. Более того, P82B96 может быть даже оптоизолирован, что позволяет взаимодействовать между устройствами с разными источниками питания. В таблице данных указано, что сигнал I²C передается по кабелям длиной до 20 метров. Кроме того, путем размещения дополнительных устройств P82B96 ниже по кабелю, сигнал может быть усилен и регенерирован, чтобы пройти еще дальше.

Изображение предоставлено: NXP P82B96 Datasheet

Имейте в виду, что системы с чипами P82B96 будут поставляться парами, как показано выше. Это соединение необходимо для получения усиленного сигнала I²C от одного кристалла и его перекодирования как обычного I²C с напряжением на шине, достаточным для наших остальных устройств I²C.

Буферы дифференциальной шины

В то время как некоторые буферы шины просто повышают напряжение шины I²C, другие перекодируют его как дифференциальный сигнал. PCA9615 делает именно это.Он кодирует линии SDA и SCL в две разделенные дифференциальные пары. Дифференциальные пары - это один шаг до волшебства. Посылая одинаковые и противоположные сигналы по двум близко расположенным проводам, мы делаем сигнал гораздо более устойчивым к помехам, чем просто путем повышения напряжения. (Подробнее о дифференциальных сигналах и PCA9615 в следующем посте!)

Из всех решений на данный момент это мое самое любимое. Мы не только получаем все преимущества помехоустойчивости дифференциальных сигналов, но и не жертвуем главным преимуществом I²C: это общая шина и, следовательно, только небольшое количество проводов.Следует отметить, что этот чип также поддерживает многоточечную конфигурацию, что делает его настоящим расширением протокола вне платы.

Изображение предоставлено: PCA9615 Datasheet

На приведенной выше диаграмме большие ограничивающие прямоугольники отражают несколько печатных плат, каждая из которых подключена в произвольных точках одного и того же кабеля. Безусловно, лучше всего я взял эту схему и превратил ее в настоящие компоненты, чтобы начать с ленточного кабеля и просто обжать разъемы вдоль кабеля вот так. (Однако при такой длине кабеля можно без проблем проехать несколько метров.)

A PCA9615 Chain

При использовании типичных буферов шины отправка усиленного сигнала по ленточному кабелю все равно приведет к возникновению электромагнитных помех в самых шумных средах. С дифференциальным сигналом это не проблема, при условии, что каждая пара расположена близко друг к другу на кабеле.

В отличие от предыдущих решений, каждый узел, который подключается к этой настройке, имеет одинаковую топологию, только один PCA9615 на каждую точку. Но есть одно исключение. Последний переходник должен иметь согласующие резисторы, завершающие топологию дифференциальной пары.

Много лет назад передача высокоскоростных сигналов по длинным проводам могла быть огромной головной болью. В настоящее время есть множество ИС, готовых дать нам толчок в этой сфере. Эти простые решения, возможно, были тяжелым трудом наших предшественников, поэтому я привел основные примечания по применению в конце этой статьи. В настоящее время, на мой взгляд, использование I²C по длинным кабелям является решенной проблемой. Если мы будем следовать рекомендованным рекомендациям, мы будем на пути к внедрению готового решения, которое «просто работает.”

Присоединяйтесь к нам в ближайшие недели, и мы рассмотрим конкретные реализации, которые решают эти проблемы с мельчайшими подробностями. А пока, ура!

Список литературы

.

r - Какая польза от аргументов length.out и along.with в gslider ()?

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
.

java - Назначение двух равных друг другу массивов задачи

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Whe
.

Две функции, вызывающие друг друга - C / C ++

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
.

Как найти длину списка в Python?

Список в Python - это тип данных коллекции, который можно упорядочивать и изменять. Список также может иметь повторяющиеся записи. Метод Python len () используется для определения длины любого объекта. В этой статье мы узнаем, как найти длину списка в Python в следующей последовательности:

Список в Python

Список в Python реализован для хранения последовательности различных типов данных. Однако в Python есть шесть типов данных, которые могут хранить последовательности, но наиболее распространенным и надежным типом является список.

Список определяется как набор значений или элементов разных типов. Элементы в списке разделяются запятой (,) и заключаются в квадратные скобки [].

Он определяется следующим образом:

 list1 = ['edureka', 'python', 2019]; список2 = [1, 2, 3, 4, 5]; list3 = ["а", "б", "в", "г"]; 

Как найти длину списка в Python?

Существует два наиболее часто используемых и основных метода, которые используются для определения длины списка в Python:

Len () Метод

Существует встроенная функция len () для получения итоговой суммы. количество элементов в списке, кортеже, массивах, словаре и т. д.Метод len () принимает аргумент, в котором вы можете указать список, и возвращает длину данного списка.

Метод len () - один из наиболее часто используемых и удобных способов определения длины списка в Python. Это самая обычная техника, принятая сегодня всеми программистами.

Синтаксис:

 len (список) 

Параметр List - это список, для которого необходимо подсчитать количество элементов. Возвращает количество элементов в списке.

Пример:

 ListName = [«Привет», «Эдурека», 1, 2, 3] print ("Количество элементов в списке =", len (ListName)) 

Вывод: 5

Наивный метод

Метод len () является наиболее часто используемым методом для определения длины списка в Python.Но есть еще один базовый метод, определяющий длину списка.

В методе Naive можно просто запустить цикл и увеличить счетчик до последнего элемента списка, чтобы узнать его счетчик. Это самая основная стратегия, которую можно использовать при отсутствии других эффективных методов.

Пример:

 ListName = ["Hello", "Edureka", 1,2,3] print ("Список:" + str (ListName)) counter = 0 для i в ListName: counter = counter + 1 print ("Длина списка с использованием простого метода:" + str (counter)) 

Вывод:

 Список: ["Hello", "Edureka", 1,2,3] Длина списка с использованием наивного метода: 5 

Все дело в том, чтобы найти длину списка в Python.Метод len () - самый популярный метод. Принимая во внимание, что вы также можете использовать базовый метод определения длины с помощью Наивного метода.

На этом мы подошли к концу нашей статьи. Надеюсь, вы поняли, как найти длину любого списка в Python.

Чтобы получить более глубокие знания о Python и его различных приложениях, вы можете записаться на курс по сертификации Python с круглосуточной поддержкой и пожизненным доступом.

Есть к нам вопрос? Пожалуйста, укажите это в разделе комментариев этого блога «Длина списка в Python», и мы свяжемся с вами как можно скорее.

.

Смотрите также