Длина диагональных накосных стропил

Учимся делать диагональные стропильные ноги для дальнейшей постройки вальмовой крыши

В последнее время при современном проектировании загородных домов все большую популярность и распространение получает система стропильной конструкции вальмовой крыши. Вальмовая крыша представляет собой стропильную систему, состоящую из двух частей. Одна из данных частей является двускатной крышей, которая лишь частично закрывает дом по его длине. Вторая часть стропильной системы является вальмом, закрывающим пространство, не перекрытое основной двускатной крышей. Другими словами, вальмовые крыши совмещают в своей конструкции два вида скатов: по фасаду строения – трапециевидные; по торцам сооружения – треугольные.

В частном домостроении и проектировании встречаются некоторые разновидности вальмовых крыш: шатровая, датская либо полувальмовая, ломаная вальмовая и полувальмовая мансардная крыши. Шатровой крыша будет называться, если в сооружение имеет в основании квадратную форму. Полувальмовой либо датской крышу называют, если вальмы усечены сверху и монтируются не на полную высоту крыши. Ломаной вальмовой является крыша, в конструкции которой сочетаются скаты различных углов уклона. Полувальмовая мансардная крыша представляет собой конструкцию с треугольными вальмами небольшого размера, которые монтируются над фронтонами.

Крыши вальмового типа пользуются повышенной популярностью неспроста, поскольку они отличаются наиболее экономичным расходом строительных материалов и имеют достаточно эстетичный вид. Все же, при монтажных работах, возникают некоторые вопросы, на которые вы и найдете ответ в нашей статье. Рассмотрим подробнее стропильную систему вальмовых крыш.

Стропильная система вальмовой крыши

Стропильные ноги вальмовых крыш, как и на крышах с ендовами, устанавливаются в направлении к внешним либо внутренним углам стен здания. Стропильные ноги вальмовой крыши подразделяются на два вида: диагональные стропила направляются к внешним углам стен сооружения, а накосные стропильные ноги – к внутренним углам.

Диагональные (накосные) стропильные ноги гораздо длиннее обычных ног, поэтому при неимении достаточно длинных досок, их приходится спаривать между собой для приобретения требуемой длины. При сдваивании можно использовать доски, которые применяем для обустройства обычных стропил. Кроме необходимой длины, стропила получают дополнительную способность нести повышенную нагрузку за счет удвоенного сечения, поскольку, как правило, диагональные стропила несут нагрузку в полтора раза превышающую на обычные стропильные ноги. При спаривании досок, получаем не только длинную неразрезную балку, но и унифицируем типоразмер деталей, которые применяем.

На диагональные стропила опираются стропильные полуноги, которые называют нарожниками (рис. 1). Опирание нарожников на накосные стропила нужно производить с шагом вразбежку, чтобы стыковка полуног с обеих сторон диагонального стропила не приходилась в одной точке. Часто появляется необходимость в смене шага нарожников при установке относительно шага рядовых стропил крыши.

Нарожники к диагональным стропилам обычно пришивают парой-тройкой гвоздей, а стыкуют посредством запила верхнего конца полуноги в одной плоскости со стропилом. Нарожники можно стыковать с накосным стропилом методом врубки. Но достаточно сложный типовой узел можно упростить и при этом даже на некоторый показатель увеличить несущую способность диагональной стропильной ноги и увеличить ее жесткость. Данный метод заключается в стыковании стропила и нарожника не врубками, а сращиванием черепными брусками. Опорные (черепные) бруски подбирают сечением 50х50 мм и нашиваются к нижним концам стропильных ног с двух сторон.

Места установки дополнительных опор под накосные стропила

Мы уже ознакомлены с тем, что диагональные стропила, по сравнению с обычными стропильными ногами, должны выдерживать, как минимум, полуторную нагрузку на себе. По своей сути и конструкции, диагональные стропила представляют собой наклонившийся либо раздвоившийся коньковый прогон. Под накосные стропила требуется установка дополнительных опор (подкоса либо стойки из бруса), одной либо пары, все зависит от размера крыши. Установка дополнительных опор под диагональные стропила делается для поддержания сосредоточенной нагрузки и для получения многопролетности.

Поясним подробнее необходимость в данной манипуляции. Например, нам необходимы накосные стропила длиной в 10 м. Собрать стропила такой длины можно из досок длиной в 5,5 метра. Заметим, что 0,5 метра нам понадобятся для стыковки. Для десятиметровой диагональной стропильной ноги необходима минимум одна опора. Установка опоры в середине пролета стропила не рекомендована. Опору ставят в точке равной ? пролета стропила от верхнего конца. В данном случае, вывод следует таков, что для сращивания нам необходимо применять доски длиной 6 м и 4 м либо 7 м и 3 м.

Установка опоры может быть под углом в 45-53 градуса, хотя угол при установке подкоса не играет особой роли, главное, чтобы он надежно поддерживал стропило в точке максимального сосредоточения нагрузок (рис. 1). Под стойку из бруса либо пары спаренных досок подкладывают деревянную подкладку. Точка опоры стойки должна располагаться на лежне.

Для пролетов, которые превышают длину 9 метров, необходима установка трех опор: одна из них должна располагаться по центру, другая в точке ? пролета от нижней части стропила, третья – на расстоянии ? от верхней части ноги. Данный вариант расположения стоек ориентирован на железобетонные перекрытия. Если перекрытие сооружено из другого материала, то в них должно быть предусмотрено наличие балок, на которых и будут опираться наши стойки.

Дополнительную стойку можно заменить конструкцией шпренгельной фермы. Шпренгелем называется балка, которая собой воссоединяет через угол две наружные стены. Чтобы балка не «гуляла», можно ее укрепить двумя подкосами. Данная конструкция монтируется из древесины сечением 100х100 мм, которая применяется для стоек, материал сечением 50х100 мм берем для подкосов, а материал размерами 100х150 мм для балок.

Узлы опирания накосных стропил в коньке

Коньковый узел в точке соединения диагональных стропил и конькового прогона рядовых скатов может быть исполнен в нескольких вариантах. Все зависит от количества использованных промежуточных опор и от конструкции наслонных стропил рядовых скатов вальмовой крыши здания.

В случае опоры основных стропильных ног только на один коньковый прогон, накосные стропила должны опираться на консоли конькового прогона (рис. 2). Консоли при этом должны монтироваться с выпуском от 100 мм до 150 мм за пределы подстропильной рамы, поскольку лишнее после монтажных работ проще отпилить, чем наращивать недостающее.

Если конструкция основных скатов имеет боковые прогоны, а сами стропильные ноги сооружаются из доски, то боковые прогоны должны обустраиваться шпренгелем со стойкой, на которые и будут опираться накосные стропильные ноги (рис. 3).

При наличии боковых прогонов в конструкции основных скатов и стропил, произведенных из бруса, необходимо использовать прибоину толщиной не меньше 5 мм вместо шпренгеля. На прибоину и будут опираться накосные стропила.

Низ диагональных стропильных ног для посадки на консоль прогона, на шпренгель либо на прибоину, нужно подрубать в горизонт и прикреплять гвоздевым боем. Для дополнительной фиксации диагональные стропила можно зафиксировать на опорах проволочной скруткой либо хомутами из металла.

В случае расположения накосных стропил в ендовах, узлом опирания для них могут послужить стойки. Шпренгельная ферма в данном случае к использованию в конструкции не подлежит, поскольку угол, который образует ендову, является внутренним. Перекрытие может не позволять использовать даже стойки, тогда воспользуемся подкосами.

Накосные стропила, которые распложены в ендовах, принимают максимальную нагрузку на нижнюю часть стропила, поэтому именно здесь монтируем узел опирания подкоса (рис. 4). В данном варианте, подкос, который упирается нижней частью в лежень, образует слишком острый угол. Выход из этого может быть в перемене точки опоры, то есть подкос упереть нижней частью в угол стены. Можно поставить два подкоса, где один из них будет упираться в лежень, а второй в угол стены, верхними частями они будут упираться друг в друга.

Обустраиваем Датскую крышу

«Датскую» крышу, после полного ознакомления с конструктивной особенностью вальмовой крыши, можно соорудить с помощью прибоины из доски толщиной около 5 см, расположенной между рядовыми стропилами (рис. 5).

Для дополнительной прочности конструкции точки крепления прибоины к рядовым стропилам усиливают подстропильными ногами (подкосами), которые упираются нижними концами в стойку либо в лежень. Пересечения прибоины со стойкой скрепляют гвоздевым боем, и подпирают обрезками доски. Можно не усиливать конструкцию подкосами, а просто установить спаренную пару стропил.

На крыше получим пространство вертикального расположения, которое можно использовать в целях естественного освещения и вентиляции внутреннего пространства чердачного помещения. Получится под коньковым прогоном, например, окно. Можно плоскость обшить листовым либо погонажным материалом.

Источник

Руководство по разметке стропил

Сортировка пиломатериала

Рассортируйте в три штабеля все имеющиеся на стройплощадке доски. Пометьте стрелками горб доски. В первый штабель сложите относительно ровные доски. Они пойдут для устройства каркасов и обрамлений. Во второй штабель сложите умеренно горбатые доски. Эти доски используйте для устройства балок и стропил, работающих под нагрузкой, направленной перпендикулярно их продольной оси. Направляйте горб этих досок навстречу нагрузке (в верх), тогда со временем эти доски выпрямятся и получат меньший прогиб, чем если бы они были изначально ровными. В третий штабель сложите кривые доски. Из них можно сделать связи и распорки, а при поперечной распиловке они сгодятся для изготовления мелких строительных деталей.

Выбор уклона скатов крыши

Уклон скатов крыши задается безразмерной величиной, углом наклона или высотой конька.

Безразмерная величина. Не зависит от единицы измерения, обозначает отношение высоты ската к его длине.

В странах с английской системой мер для вычисления уклона принято использовать прямоугольный треугольник с основанием постоянной длины равной 12 размерным единицам и переменной высотой. Например, крыша с уклоном ската 6 к 12 на каждых 12 дюймах длины поднимается на высоту 6 дюймов, на каждых 12 футах — на 6 футов, на 12 ярдах — на 6 ярдов, на каждых 120 см — на 60 см.

В странах с метрической системой мер используется прямоугольный треугольник с основанием 10 размерных единиц. Например, скат крыши с уклоном 6 к 10 поднимается на 6 см на каждых 10 см длины, на 60 см на каждых 100 см, на 6 м на каждых 10 м. Обычно этот уклон приводят к базе, вычисляемой в метрах, то есть основание треугольника принимают равным 1 м. Тогда уклон 6 к 10 записывается как 0,6 к 1, означающее подъем крыши на 0,6 м (60 см) на каждый метр увеличения ее длины.

В градусах. У ручных циркульных пил есть градусная шкала настроек угла пиления доски. Для перехода от безразмерной величины уклона к градусам используются: специальные таблицы, транспортир или плотницкий треугольник Свенсона. Угол наклона ската крыши можно выбрать заранее или высчитать калькулятором.

Высотой конька. Уклон крыши можно задать без выбора системы мер (английской или метрической) и без выбора угла наклона. Если нужно под крышей иметь чердачное помещение определенной высоты, то и уклон крыши задают в соответствии с этим параметром. Калькулятор вычислит углы для установки их на циркульных пилах.

Шаблон для разметки стропил

Изготавливается из куска фанеры с прямыми заводскими углами и двух ровных деревянных реек длиной 20–30 см.

Шаблон повторяет заданный уклон крыши. Например, для крыши с наклоном скатов 6 к 12 на фанере размечается прямоугольный треугольник с катетами 6 и 12 см. Однако для разметки досок, шириной 20 и более сантиметров, такого размера шаблона будет недостаточно, поэтому нужно увеличить его стороны в два или три раза. Умножение высоты и основания на коэффициент 3 даст треугольник с катетами 18 (6×3) и 36 (12×3) см пригодный для разметки широких досок.

Если уклон скатов задан углом наклона или высотой конька, то шаблон изготавливается уменьшением размеров стропильного треугольника полученных по расчетам калькулятора, делением на заданный коэффициент, например, уменьшением размера треугольника в 10, 15 или 20 раз. Калькулятор вычисляет размеры шаблона с основанием равным 300 мм. Можно использовать для разметки этот шаблон, а можно изготовить шаблон со своими размерами кратными размерам стропильного треугольника.

После выпиливания шаблона из листа фанеры прикрепите к его гипотенузе с двух сторон ровные дощечки для зацепа к размечаемой доске. Дощечки крепите с отступом от углов, чтобы они не мешали при использовании шаблона как направляющей для циркульной пилы при распиливании доски.

Размер коньковой доски и высота ее установки

Высоту коньковой доски делают равной вертикальному распилу примыкающих к ней стропил или большей. В обоих случаях сначала определяется длина вертикального разреза стропила.

На доску из которой будет изготовлено стропило навесьте шаблон стропильного треугольника, начертите линию отреза и измерьте ее. На доске из которой будет изготовлен конек отмерьте размер снятый со стропила, начертите линию вдоль доски. К этой линии стропила будут примыкать нижней кромкой вертикального разреза. Отрезать коньковую доску по черте или не отрезать зависит от внутренней отделки чердачного помещения. Если выступ будет мешать — отрезать, если нет — оставить.

Высота установки коньковой доски должна соответствовать высоте вычисленной калькулятором. Это высота от основания стропильного треугольника до нижней кромки стропила в коньке, то есть до черты, отмеченной на коньковой доске.

Начиная с торца дома разметьте коньковую доску под установку стропил. Разметка на коньке и на стенах должна совпадать. Для определения начальной точки разметки приставьте к стене длинный уровень и нанесите черту распила доски конька. Вместо обычного уровня можно использовать отвес или лазерный уровень

Разметка конька под устройство вальмы делается аналогично.

Установка рядовых стропил

Используются горбатые доски, которые нужно устанавливать горбом вверх.

Прицепите шаблон на край доски, которая будет верхом стропила и отчеркните верхний отрез. Можно сразу отметить и отрезать верх всех досок идущие на рядовые стропила, а можно каждое стропило размечать отдельно.

Отмерьте от нижней точки конькового разреза (A) расстояние равное диагонали стропильного треугольника и отметьте эту точку (B). Прицепите шаблон на нижнюю часть стропила, выровняйте его с точкой B и разметьте горизонтальную линию распила. Этой плоскостью стропило будет опираться на доску обвязки стены каркасного дома (или на мауэрлат каменных домов).

Отмерьте на линии вышедшей из точки B расстояние равное ширине доски обвязки (или ширине мауэрлата) плюс погрешность 0–1 см на кривизну доски обвязки стены каркаса (или мауэрлата) и плюс толщину обшивки каркасного дома. Отметьте эту точку (C).

Выровняйте шаблон с точкой C и отчеркните линию вертикального разреза. Отметьте точку D. Треугольник BCD образует опорный вырез в нижней части стропила. Далее от этой точки размечается карнизный свес. Если длины доски мало для устройства свеса, то разметку линии BC нужно делать длиной равной ширине обвязки (или мауэрлата), провести вертикаль от конца отрезка и обрезать по ней стропило. Карнизный свес в этом случае делается пришиванием кобылки.

Если длина доски позволяет, сделайте разметку карнизного свеса. Вычисления производите на стропильном калькуляторе. Задайте величину карнизного свеса включая в этот размер ширину доски обвязки (или мауэрлата) и если карниз будет подшиваться, то толщину досок подшивки. Например, вы хотите, чтобы крыша каркасного дома выступала от стены на 40 см, а карниз был обшит досками и сайдингом, то общая длина свеса включая доску обвязки стены, предположим 15 см, составит 55 см. Из общей длины свеса нужно вычесть толщину доски обшивки, предположим 2 см и ширину профиля сайдинга 1 см. Получим величину свеса крыши в горизонтальной проекции равную 52 см. Вводим этот размер в калькулятор в качестве основания стропильного треугольника, уклон крыши вводим такой же как в предыдущем вычислении для расчета большого стропильного треугольника. Калькулятор вычислит диагональ, которую нужно отложить от точки B до точки E. Шаблоном, выравненным с этой точкой, размечаем место нижнего вертикального отреза стропила. Если хотите подрезать низ карниза в горизонтальной плоскости, разметьте шаблоном и получите точку F. Длину линии EF сделайте какой нравится.

После разметки одного стропила, можно упростить действия по размете следующих стропил. К нижней части размеченного стропила приставьте ровную дощечку и перенесите на нее положение точек B, D, E и F. Далее приставляйте эту рейку к точке B на других стропилах и размечайте карнизный свес.

Установите стропило ровняя его точку A с линией или отрезом на коньковой доске, а точку B с кромкой доски обвязки (или мауэрлата). Для упрощения позиционирования стропила прикрепите струбциной к его нижней части временный брусок. Выставите на дисковой пиле угол наклона крыши полученный из калькулятора и опилите торец бруска. Брусок прикрепленный к стропилу будет помогать позиционировать стропило. Ставьте стропила поочередно с двух сторон конька. Выпиленные по одному размеру они будут выравнивать коньковую доску.

Вальма и ендова

Если центральное стропило вальмы сделать равным рядовому стропилу, то скат вальмы и скаты крыши получатся с равными углами наклона. На плане в торцах дома образуются одинаковые квадраты, в которых накосное стропило режет их по диагонали под углом 45°. Такое конструктивное решение упрощает строительство и экономит строительные материалы.

Если центральное стропило не равно рядовому, то наклон ската вальмы не равен наклонам скатов крыши и в плане накосное стропило режет прямоугольник под углом не равным 45°.

Для разметки накосного (диагонального) стропила вальмы изготовьте шаблон из фанеры. При работе в английской метрической системе и равных наклонах скатов и вальмы основание шаблона делают равным 16,97 размерным единицам. При работе в европейской десятичной метрической системе — 14,14 размерным единицам.

Для разметки накосного стропила, когда угол наклона вальмы не совпадает с углом наклона ската, возьмите размеры стропильного треугольника вальмы, рассчитанные калькулятором и уменьшите их в 10, 15 или 20 раз до размеров приемлемых для изготовления шаблона. Так же поступите, если уклоны крыши задаются углом или высотой ската, а не безразмерными единицами. Либо используйте размеры шаблонов предложенные калькулятором.

Для изготовления накосного стропила используются одиночные и спаренные доски. Методика, описанная ниже больше подходит для спаренных стропильных ног.

Высоту накосного стропила определите по высоте вертикального распила рядового стропила. Снимите с него размер и перенесите на линию вертикального распила накосного стропила.

Под укладку обрешетки в чердачных крышах выравнивается верхняя часть накосных стропил. В мансардных ещё и нижняя часть — под внутреннюю обшивку. Таким образом сечение накосного стропила получается в виде перевернутой буквы V. Величина углов скоса берется из калькулятора. Верхний и нижний торцы накосного стропила также делается в виде буквы V. Вверху для плотного примыкания к стропилам, внизу для подшивки карнизной доски.

Угол, на который нужно спилить верхнюю часть стропила назовем углом для опирания обрешетки. Его значение определяется по калькулятору. В крышах где угол наклона скатов равен углу наклона вальмы он будет одинаковым с левой и правой стороны стропила. Угол, на который нужно спилить нижнюю часть стропила равен верхнему углу. Если мансарда не будет обшиваться изнутри нижнюю часть накосного стропила подпиливать не нужно.

Установите диск циркульной пилы на величину угла опирания обрешетки полученного калькулятором и срежьте верхнюю кромку доски. Если нужно, сделайте второй разрез параллельный первому в нижней части стропила, на расстоянии высоты накосного стропила.

Верхний вертикальный срез в торце стропила сделайте, установив пилу на угол 45° для вальмы равной скату или на угол, показанный калькулятором, если угол вальмы не равен углу ската.

Разметку опорного выреза делайте аналогично такой же разметке на рядовом стропиле, только для рисования горизонтальных и вертикальных линий выреза используйте шаблон для накосного стропила. Сначала отмерьте от нижней точки торцевого скоса стропила (AW) расстояние равное диагонали вальмового стропильного треугольника (Gw) взятого из калькулятора и отметьте точку Bw. Навесьте на стропило шаблон и отчеркните линию BwCw. Её длина должна быть равна ширине доски обвязки каркасной стены (или ширине мауэрлата каменных стен). Измерьте эту ширину непосредственно на строящемся объекте и прибавьте к ней, если необходимо, толщину обшивки стен и погрешность на кривизну стен 0…10 мм. Из точки Cw с помощью шаблона начертите вертикальную линию разреза, точка Dw.

Линию BwCw пилите пилой с диском, поставленным на 0°, а линию CwDw под углом 45° если наклоны вальмы и скатов равны. На крыше, в которой наклон скатов и вальмы разный, выставляйте диск на тот градус, который показывает калькулятор. Заканчивайте разрез ручной пилой.

Если крыша не подшивается изнутри и в связи с этим накосное стропило не подрезается по высоте, его разметка немного изменяется. Делается все также, как и для подрезанного снизу стропила, только все измерения производятся от черты разметки высоты.

Накосное стропило сплачивается из двух досок гвоздями.

Стропило ендовы изготавливается аналогично стропилу вальмы. Они различаются профилем сечения и нижним концом. Ендову можно назвать вальмой вывернутой внутрь крыши. Углы примыкания верхних концов ендового и вальмового стропил к коньку и угол подрезания их нижних концов равен 45° если наклоны скатов и вальмы равны. Если наклоны скатов не равны угол рассчитывается калькулятором.

Нарожники

Нарожник по сути такое же рядовое стропило, отличающееся от него длиной и узлом стыкования к диагональному стропилу. Поэтому верх нарожников для вальм или низ нарожников для ендов подрезается под углом установки диагональных стропил вальмы и ендовы. Доска для нарожника размечается по шаблону, сделанному для скатов. Сначала размечается линия вертикального распила узла стыкования нарожников с диагональным вальмовым или ендовым стропилом. Для вальм и ендов с равными углами наклона скатов, дисковая пила устанавливается на угол 45° или -45° и отрезается верх (для вальм) или низ (для ендов) доски. Для вальм и ендов с разными уклонами скатов применяются два шаблона: один для уклона скатов, другой — для уклона вальмы или второго ската ендовы. Возьмите значения углов из калькулятора.

Узлы опирания на доску обвязки каркасной стены или на мауэрлат каменной стены делаются также как узлы опирания обычных стропил. Соответственно и разметка этих узлов делается так же. Размер диагоналей каждого нарожника снимите с крыши. Обычно к этому моменту накосные и ендовые стропила уже установлены.

Этот калькулятор сделан для ручной разметки стропил крыши. Детальный расчет геометрии каждого стропила крыши реализован в других калькуляторах.

Источник