Комплексные поставки запорной арматуры
и деталей трубопроводов →

Тел: +7 (3522) 55-48-26

Расстояние между стропилами вальмовой крыши


какой шаг должен быть между стропилами

Задача правильно рассчитать расстояние между стропилами – очень ответственная. От того, насколько серьезно вы приступите к ее решению, будет зависеть не только надежность и долговечность крыши, но и все последующие работы на ней: укладка утеплителя, монтаж кровельного покрытия, установка доборных элементов. Если просто подогнать шаг стропил под листы кровли, как это многие делают, то не факт, что между стропилами потом войдет утеплитель.

Если же ориентироваться только на утеплитель – первая же зима с ее обильным русским снегом сокрушит стропильную систему. Вот почему важно подобрать оптимальный шаг стропил для всех скатов, и как это сделать мы сейчас расскажем.

Вот хороший видео-урок, как самостоятельно рассчитать расстояние между стропилами:

Итак, расстояние между стропилами определяется такими важными факторами, как:

  1. Форма крыши (двускатная, односкатная или многоскатная).
  2. Угол наклона крыши.
  3. Параметры бруса, который используется для изготовления стропил (ширина, толщина).
  4. Конструкция стропильной системы (наслонная, висячая или скользящая).
  5. Совокупность всех нагрузок на крышу (вес покрытия, атмосферные осадки и др.).
  6. Материал обрешетки (доска 20х100 или брус 50х50) и ее параметры (сплошная из дерева, с пробелами 10 см, 20 см или сплошная из фанеры).

Каждый из этих параметров нужно непременно принимать во внимание.

Для правильного расчета сечения стропил и шага их установки сегодня существует много сложных формул. Но помните, что такие формулы были в свое время разработаны больше для того, чтобы была возможность не столько идеально рассчитать конструктив  крыши, сколько изучить работу таких элементов.

Например, сегодня пользуются популярностью несложные онлайн-программы, которые неплохо рассчитывают параметры стропил. Но идеально, если вы сможете самостоятельно поставить конкретные задачи и вычислить все, что вам нужно. Важно понять до мелочей, что именно происходит в стропильной системе во время эксплуатации, какие именно силы на нее воздействует и какие нагрузки. А компьютерная программа не всегда может учитывать все, то что замечает человеческий мозг. Поэтому мы советуем вам произвести расчеты все-таки вруч

Стропильная система вальмовой крыши - особенности конструкции и проведения расчетов

Крыши вальмовой конструкции обретают все большую популярность среди владельцев частных домов. Это – неудивительно, так как подобная схема отличатся целым рядом неоспоримых достоинств эксплуатационного свойства, а кроме того – смотрится очень оригинально, придавая дому особую эстетичность.

Стропильная система вальмовой крышиСтропильная система вальмовой крыши

Некоторых домовладельцев, ведущих самостоятельное строительство, возможно, отпугивает то, что стропильная система вальмовой крыши выглядит слишком сложной. Да, она, безусловно, не столь проста, как односкатная или обычная двускатная щипцовая крыша. Тем не менее, и эта стропильная система вполне подчиняется законам геометрии, и произвести ее предварительный расчет – вполне возможно. Монтаж, конечно же, потребует определённого опыта в плотницкой работе, но с хорошими помощниками, а еще лучше – с квалифицированным консультантом, можно взяться и за это масштабное мероприятие.

В чем достоинства вальмовой крыши?

Согласитесь, что вальмовая крыша смотрится весьма привлекательно. Но эстетичность, которая она придает зданию – это отнюдь не главное достоинств подобной конструкции.

Эстетичность вальмовой крыши, безусловно, важна, но этим не ограничиваются ее достоинстваЭстетичность вальмовой крыши, безусловно, важна, но этим не ограничиваются ее достоинства
  • Полное отсутствие вертикальных плоскостей делает такую крушу малоуязвимой в ветровой нагрузке. Если еще и величина уклона скатов незначительна – параметр ветрового давления на стропильную систему сводился к минимуму.
  • «Сглаженность» форм на все четыре стороны делает такую крышу устойчивой вообще ко всем видам атмосферных осадков.
  • С точки зрения энергосбережения, вальмовая крыша намного превосходит двухскатную конструкцию.
  • Такую крышу значительно легче утеплить, разместив термоизоляционный «пирог» под скатами кровли. У двускатной крыши всегда имеются два проблемных фронтона, требующих особого подхода к утеплению и прекрасно «ловящие ветер».
  • Удачное распределение нагрузок, обусловленное особенностью расположения основных, диагональных (угловых) и вальмовых стропил, обеспечивают высокую устойчивость всей системы к деформациям под действием внешнего приложения сил.
  • Наконец, вальмовая крыша вполне может послужить и мансардой (при определённых углах уклона, безусловно). В любой их скатов может врезаться мансардное окно.

Недостаток у такой системы – это относительная сложность конструкции. Кроме того, на небольших по размеру зданиях и при малых углах уклона крыши чердачное помещение становится невместительным и малопригодным для полезного использования, особенно если система стропил потребует дополнительного усиления подкосами, стойками и т.п.

Очевидно, что недостатки – достаточно условны, и их вполне можно свести к минимуму. А вот количество достоинств – впечатляет, что и способствует постоянному росту популярности вальмовых крыш.

Основные конструктивные особенности вальмовой крыши

Итак, что собой представляет вальмовая крыша с конструктивной точки зрения.

Это – четырёхскатная конструкция. Два ската, проходящие вдоль длинно стороны здания, имеют форму трапеции, верхняя сторона которой является коньком, а боковые ребра расходятся от него к углам здания. С обеих фронтонных сторон скаты имеют форму равнобедренного треугольника, который своей вершиной упирается в крайнюю точку того же конька.

Так выглядит классическая четырёхскатная вальмовая крышаТак выглядит классическая четырёхскатная вальмовая крыша

Теперь, если виртуально аккуратно снять с крыши кровельное покрытие, убрать, чтобы не мешали рассмотрению, стены дома, то откроется примерно такая картина – собственно. Сама деревянная конструкция вальмовой стропильной системы.

Базовая схема вальмовой стропильной системы.Базовая схема вальмовой стропильной системы.

Теперь познакомимся с самыми основными конструктивными элементами вальмовой стропильной системы.

Основные элементы стропильной системы вальмовой крышиОсновные элементы стропильной системы вальмовой крыши

1 – мауэрлат – мощный деревянный брус, закрепленный по периметру верхнего торца стен дома. Является базовой основой для установки стропильной конструкции.

2 – коньковый брус (прогон). Должен располагаться строго по продольной оси дома, на высоте от уровня перекрытия, зависящей от запланированной крутизны скатов крыши.

3 – центральные основные стропила. Располагаются с расчётом опоры на мауэрлат и на края конькового прогона. Всего таких стропил – 4 штуки, по два на каждый боковой скат.

4 – центральные вальмовые стопила. Расположены строго по оси конька, делят треугольный вальмовый скат ровно пополам. Общее количество – две штуки.

5 – угловые или диагональные стропила (иначе – накосные ноги). Опираются на угол мауэрлата и на оконечность конькового прогона. Самые длинные из всех стропильных ног. Общее количество – 4 штуки. Таким образом, на каждом конце конька сходится по пять стропил – два основных центральных, одно центральное вальмовое и два диагональных (накосных).

6 – промежуточные стропила. Устанавливаются по боковым скатам между центральными стропилами, имеют такой же размер, опираются так же — на мауэрлат и на коньковый прогон. Количество зависит от выбранного шага установки. При маленькой длине конька могут и вовсе отсутствовать.

Конек на этой вальмовой крыше настолько короткий, что необходимости в промежуточных стропилах просто нетКонек на этой вальмовой крыше настолько короткий, что необходимости в промежуточных стропилах просто нет

7 – укороченные стропила. Устанавливаются по боковым трапециевидным скатам между центральным стропилом и углом крыши. Опираются на мауэрлат и на накосные (диагональные) ноги. Количество зависит от шага установки. Длина деталей меняется – уменьшается по мере приближения к углу системы.

8 – укороченные стропила вальмового ската (нарожники). Расположение, количество и размеры в целом аналогичны с боковыми укороченными стропилами.

Это был показан простейший, базовый вариант стропильной вальмовой конструкции. На практике же, когда крыша возводится над жилым домом, приходится прибегать к усилению, то есть установке дополнительных элементов:

Элементы усиления конструкции вальмовой крышиЭлементы усиления конструкции вальмовой крыши

9 – стойки, подпирающие коньковый прогон. Они могут опираться на лежень, уложенный ровно по центру перекрытия параллельно коньку (например, если снизу имеется капитальная внутренняя стена). Другой вариант – упор стоек в балки перекрытия или в затяжки (ригели) соединяющие пары стропильных ног.

10 – затяжки (ригели), которые одновременно могут выполнять и роль балок перекрытия. Другой вариант – это действительно балки, врезанные в мауэрлат или вмурованные в стены дома. Затяжки могут располагаться и выше, ближе к коньковому прогону. Зачастую в этом случае она становится основой для подшивки потолка чердачного помещения. Затяжки или балки становятся основой не только для стоек, но и для некоторых других усиливающих элементов конструкции.

крепление для стропил

11 – если основные или промежуточные стропила получаются слишком длинными, более 4,5 м, то их необходимо усилить, установив диагональные подкосы, упирающиеся в расположенный снизу прогон или в балки перекрытия (затяжки). Подкосы обычно устанавливаются под углом 45 ÷ 60°, и использование таких промежуточных опор позволяет уменьшить сечение пиломатериалов, идущих на изготовление стропильных ног.

12 – самыми длинными всегда получаются диагональные стропила (накосные ноги). Как правило, они в первую очередь нуждаются в усилении, так как будут служить опорой для целого ряда укороченных стропил (нарожников). Один из вариантов – это установка шпренгеля, как показано на рисунке. Устанавливается угловая шпренгельная балка, которая врезается в мауэрлат, а от нее к накосной ноге идет вертикальная стойка. Другой вариант усиления диагональных стропил – те же подкосы, которые снизу будут опираться на центральный лежень.

13 – ветровая балка, которая наискось прибивается изнутри к стропильным ногам, как правило, с наветренной стороны здания. Практикуется ее использование и с обеих сторон, когда дом возводится в ветреном регионе, а направление ветра – неустойчиво.

14 – для формирование карнизных свесов можно увеличивать длину стропильных ног, так, чтобы они выходили за внешние стены на определенное расстояние. Это, правда, бывает не всегда возможно или оправдано – из-за ограничений по стандартной длине пиломатериалов или из соображений экономичности. Выход – применение удлиняющих стропила деталей, кобылок, которые и сформируют карнизный свес требуемой ширины от уровня стен дома.

Как рассчитываются элементы вальмовой стропильной системы

Итак, впереди самый ответственный этап – провести проектирование будущей вальмовой стропильной конструкции. В этом вопросе следует придерживаться определённой последовательности.

Выбор угла ската кровли и определение высоты конька

Начать следует с выбора оптимального угла ската кровли. В принципе, угол боковых и вальмовых скатов может и различаться, но все же «классический» вариант – это их одинаковый уклон: так и нагрузки распределяются равномерно, и внешне крыша будет смотреться более выигрышно.

Для вальмовых крыш обычно принимают угол уклона от 20 до 45 градусов. В регионах с повышенной снеговой нагрузкой есть смысл сделать скат круче, а там, где превалирует ветровое давление оптимальным будет придание уклона не более 30 градусов. Впрочем, это решение хозяев, так как могут играть роль и планы насчет использования чердачного помещения.

Важным параметром выбора угла ската является и планируемое кровельное покрытие – для различных его типов есть определенные нижние границы крутизны. Ниже расположена схема уклонов крыши (в градусах и в процентах). Схема выполнена с точным соблюдением масштаба, так что при желании можно по ней задать угол и в пропорциональном отношении (отношение высоты подъема к длине основания стропильного треугольника).

саморезы по дереву

Диаграмма углов крутизны крыши и допустимые минимальные уклоны для различных типов кровельного покрытияДиаграмма углов крутизны крыши и допустимые минимальные уклоны для различных типов кровельного покрытия

Стрелками показаны нижние предельные границы уклона для различных типов кровельного покрытия. Первые три пункта нас в данном случае не интересуют – они относятся к плоским крышам.

Величина уклонаТип применяемого покрытия (минимальный уровень уклона)
4≈ 9°
1:6,6 или 15 %
Рулонные битумные материалы – не менее двух слоев, наклеенных на мастику горячим способом.
Допускается использование определенных типов профнастила или металлочерепицы (в соответсвии с параметрами, установленными производителем).
5≈ 10°
1:6 или 17%
Асбестоцементный волновой шифер усиленного профиля.
Еврошифер (однулин).
6≈ 11÷12°
1:5 или 20 %
Мягкая битумная черепица
7≈ 14°
1:4 или 25 %
Плоский асбестоцементный шифер усиленного профиля.
Профнастил и металлочерепица.
8≈ 16°
1:3,5 или 29 %
Металлическая кровля с фальцевым соединением.
9≈ 18÷19°
1:3 или 33 %
Шифер асбестоцементный волновой обычного профиля
10≈ 26÷27°
1:2 или 50 %
Натуральная керамическая или цементная штучная черепица, композитные полимербетонные, сланцевые плитки.
11≈ 39°
1:1,25 или 80 %
Кровельное покрытие из дранки, щепы, натурального гонта.
Камышовая кровля

Есть еще один нюанс. Вальмовая крыша, как мы видели, предполагает наличие трапециевидных и треугольных скатов. При использовании листового кровельного покрытия неизбежны будут немалые потери материала на раскрое – могут доходить до 30%. Оптимальным видится вариант с мягкой битумной черепицей или с использованием штучных кровельных материалов. Впрочем, опять же, все решает хозяин дома.

После того как угол уклона ската будет выбран, уже несложно определить высоту конька, к которому сойдутся центральные и промежуточные стропила.

Определение высоты конька вальмовой крышиОпределение высоты конька вальмовой крыши

У нас известна ширина дома D. Конек располагается строго по продольной оси, то есть на расстоянии d = D/2. С углом α также определились. Высота конька, таким образом, определяется следующим соотношением:

h = d × tg α

Чтобы не заставлять читателя тратить время на поиски таблицы тангенсов — ниже размещен калькулятор для проведения расчета высоты конька.

Перейти к расчётам

Длина конькового прогона
Определяем длину и расположение конькового бруса (прогона)Определяем длину и расположение конькового бруса (прогона)

Раз предполагается, что угол уклона на боковых и вальмовых скатах будет одинаковым, то и длина центральных стропил также должна совпадать. А это, в свою очередь, означает, что края конькового прогона должны располагаться от торцевых стен дома на таком же расстоянии, как сам прогон от параллельных ему стен.

«Классическое» расположение конькового прогона«Классическое» расположение конькового прогона

1 – мауэрлат

2 – коньковый прогон.

3 – центральные боковые стропила

4 – центральное вальмовое стропило, равно по длине центральным боковым.

Значит, длина конькового бруса получается равной длине дома за вычетом 2d, а если упростить, то длина дома минус его ширина D. Располагаться он должен строго по центру, по обеим, продольной и поперечной, осям.

Для изготовления конькового прогона обычно используется такой же материал, что и для центральных стропильных ног. Вертикальные стойки для его установки вырезаются с учетом ширины бруса, чтобы в собранном виде верхний край конька расположился на рассчитанной высоте h.

Коньковый прогон на стойках, усиленных диагональными подкосами.Коньковый прогон на стойках, усиленных диагональными подкосами.

Желательно коньковую раму, опирающуюся на лежень, усилить диагональными подкосами, так, как показано на рисунке.

Длина центральных стропильных ног

Коль известна высота установки конькового прогона и его расстояние от мауэрлата (в горизонтальной проекции), вполне можно сразу рассчитать длину центральных стропил.

Определяем необходимую длину центральных стропилОпределяем необходимую длину центральных стропил

Здесь – все предельно просто. По двум известным катетам – высоте h и основанию d несложно, применив теорему Пифагора, найти гипотенузу, которая и станет длиной стропильной ноги L от конька до мауэрлата. Воспользуйтесь для этого встроенным калькулятором:

Калькулятор расчета длины гипотенузы (стропильной ноги) по известным катетам

Понятно, что промежуточные стропила, опирающиеся также на коньковый прогон, будут иметь точно такие же размеры.

Подрезка стропильных ног для соединения в коньковой частиПодрезка стропильных ног для соединения в коньковой части

Для соединения стропил на коньковом прогоне они могут подрезаться под углом β, который равен:

Β = 90° — α

Стропильные ноги примыкают с обеих сторон к коньковому прогонуСтропильные ноги примыкают с обеих сторон к коньковому прогону

Способ соединения, впрочем, может быть разным, например, внахлест стропильных ног с размещением конькового прогона снизу – это учитывается при расчете размеров и самих стропил, и высоты стоек под коньковый прогон. Исходят из того, что высшую точку конька в таком случае формирует верхнее пересечение стропильных досок.

Крепление стропильных ног над коньковым прогоном.Крепление стропильных ног над коньковым прогоном.

Нижним своим краем стропильные ноги опираются на мауэрлат. Здесь тоже возможны варианты, но рассматривать в данной публикации их не будем, потому что это хорошо изложено в других статьях.

2016-05-26_164613Мауэрлат – надежная основа для стропильной системы

Если на односкатной или щипцовой крыше мауэрлат может крепиться только со стороны скатов кровли, то при вальмовой системе он обязательно представляет собой замкнутую раму. Как устанавливается мауэрлат – в отдельной публикации нашего портала. А еще одна статья посвящена основным правилам крепления стропил на мауэрлате.

Сразу можно определиться насколько необходимо удлинить стропила, если именно они будут формировать карнизный свес. В том случае, когда карниз создается за счет кобылок, полученное значение станет «полезной» из длиной, то есть пригодится в любом случае.

Расчет длины удлинения стропил (рабочей длины кобылок) для формирования карнизного свесаРасчет длины удлинения стропил (рабочей длины кобылок) для формирования карнизного свеса

Если известна планируемая ширина карнизного свеса k и угол уклона кровли α, то параметр ΔL несложно определить по формуле:

ΔL = k / cos α

Калькулятор расчета удлинения стропил на карнизный свес

Теперь, чтобы узнать общую длину стропильной ноги, останется лишь просуммировать полученные значения L и ΔL.

Это удлинение будет одинаковым для всех стропил и нарожников, за исключением диагональных стропил (накосных ног). Для них в калькуляторе предусмотрен специальный расчет.

Длина диагональных стропил

Эти стропильные ноги – самый длинные, и будут испытывать максимальные нагрузки.

Диагональные стропила или накосные ноги – самые длинные из всехДиагональные стропила или накосные ноги – самые длинные из всех

Определить их длину – сложности не представляет. Можно вновь воспользоваться теоремой Пифагора, то есть прибегнуть к помощи размещенного выше калькулятора. Диагональное стропило является гипотенузой с основанием, равным половине ширины здания d, и с высотой, равной длине центрального вальмового стропила L.

Прямоугольный треугольник с гипотенузой – диагональным стропиломПрямоугольный треугольник с гипотенузой – диагональным стропилом

Lд = √ (L² + d²)

Несколько отличается, как мы видели из представленного выше калькулятора, и величина удлинения стропила для формирования карнизного свеса.

Шаг установки стропил и их сечение

Линейные размеры центральных, промежуточных и диагональных стропильных ног известны. Теперь следует определиться с сечением доски (бруса) для их изготовления и шагом установки. Это величины – взаимосвязанные, и зависят от предполагаемых нагрузок на конструкцию крыши.

Пришла пора определиться с сечением материала для стропильных ног и с шагом установки промежуточных стропилПришла пора определиться с сечением материала для стропильных ног и с шагом установки промежуточных стропил

Суммарная нагрузка, выражаемая в килограммах на квадратный метр, складывается из нескольких величин. Это, прежде всего, вес самой конструкции крыши, с учетом кровельного материала, обрешётки, утеплителя и т.п. К этому добавляются временные нагрузки – давление выпавшего снега и ветровое воздействие. Кроме того, вероятны и нагрузки стихийного характера, трудно поддающиеся прогнозированию – ураганные ветры, сейсмические толчки и другие форсмажорные явления. На этот счет в конструкцию крыши вносится определённый резерв прочности.

Выпадающая на крышу нагрузка распределяется по стропильным ногам. Чем чаще они смонтированы, то есть чем меньше шаг их установки, тем меньше выпадает на каждый погонный метр стропильной ноги, и тем меньше в сечении может быть пиломатериал. Второй параметр, влияющий на сечение материала – это пролет стропильной ноги, то есть расстояние между двумя точками опоры.

Ниже расположена таблица, которая поможет определиться с требуемым сечением бруса для стропильных ног. Как ею пользоваться?

шуруповерт

Исходной величиной является значение распределенной нагрузки на стропильную ногу (при промежуточном значении берется очередное в большую сторону). В этом столбце находят ячейку с длиной пролета стропила. Эта ячейка предопределяет строку, в которой, в правой части таблицы, указаны необходимые сечения бруса для изготовления стропильных ног. Обратите внимание, что при желании можно использовать и кругляк – в таблице указаны значения необходимого диаметра.

Расчетная величина распределенной нагрузки на 1 погонный метр стропильной ноги, кг/мСечение пиломатериала для изготовления стропильных ног
75100125150175из доски (бруса)из кругляка
толщина доски (бруса), ммдиаметр, мм
405060708090100
Планируемая длина стропил между точками опоры, мвысота доски (бруса), мм
4.543.532.5180170160150140130120120
54.543.53200190180170160150140140
5.554.543.5-210200190180170160160
65.554.54--220210200190180180
6.565.554.5---230220210200200
-6.565.55----240230220220

Например, при распределенной нагрузке на стропильную ногу в 150 кг/м и длине пролета 5 метров потребуется брус одного из сечений: 70×230; 80×220; 90×210 или 100×20, или же бревно диаметром 200 мм.

Теперь – как рассчитать распределенную нагрузку на стропила. Для этого есть особый алгоритм, учитывающий основные факторы воздействия на стропильную систему. Не станем в данной публикации приводить весь каскад формул и коэффициентов, а предложим воспользоваться калькулятором, в котором эти физико-математические соотношения уже заложены.

Калькулятор расчета распределенной нагрузки на стропильные ноги

Для расчёта понадобится несколько исходных величин:

  • Угол ската кровли – он нам уже известен.
  • Планируемый тип кровельного покрытия – от этого зависит постоянная весовая нагрузка на стропильную систему.
  • Значение снеговой нагрузки для данного региона – оно заложено в калькулятор в соответствии с зоной, которую можно определить по представленной карте-схеме:
Распределение территории РФ по степени снеговой нагрузкиРаспределение территории РФ по степени снеговой нагрузки
  • Уровень ветрового воздействия. Также определяется зоной по карте-схеме, представленной ниже:
Распределение территории РФ на зоны по уровню ветрового давленияРаспределение территории РФ на зоны по уровню ветрового давления
  • Высота здания в коньке.
  • Степень открытости участка ведения строительства. В калькуляторе указаны основные признаки для определения зоны, но следует иметь в виду, что наличие указанных природный или искусственных преград для ветра может учитываться только в том случае, если они находятся не далее, чем на расстоянии 30 × Н, где Н – это высота здания в коньке.

Наконец, шаг установки стропил. Эту величину можно изменять, подбирая оптимальное значение распределенной нагрузки. При этом принято учитывать, что если крыша будет утепляться, шаг установки стропил рекомендуется согласовать с размерами блоков (матов) термоизоляционного материала – так будет проще проводить монтаж и меньше останется отходов.

После того как значение распределенной нагрузки будет получено – можно заходить в размещенную выше таблицу для выбора сечения материала для центральных, промежуточных и диагональных стропильных ног.

Шаг установки и длина укороченных стропил (нарожников)

После установки центральных, диагональных и промежуточных стропил остаются «незаполненными» треугольники, примыкающие к накосным ногам. Они в нашем случае абсолютно равны по размерам. Здесь подразумевается установка укороченных стропил или нарожников.

Расположение укороченных стропил основного ската и нарожников — вальмовогоРасположение укороченных стропил основного ската и нарожников — вальмового

Укороченные стропила (нарожники) устанавливаются строго параллельно центральным, но крепятся верхним концом уже не на коньковый прогон, а на подкосную ногу. Соответственно, по мере приближения к углу стропильной системы их длина уменьшается.

Шаг установки их может соответствовать шагу промежуточных стропил, но это не является обязательным. Гораздо удобнее разделить длину незаполненного участка мауэрлата на несколько равных участков – так проще будет определиться с длиной заготовок.

Рассмотрим на примере:

Боковая проекция углового участка стропильной вальмовой системыБоковая проекция углового участка стропильной вальмовой системы

1 – мауэрлат;

2 – коньковый прогон;

3 – центральное и промежуточное стропила;

4 – диагональное стропило;

5 –укороченные стропила.

В данном случае оставшийся участок был разделен на три одинаковых отрезка, то есть предусматривается установка двух укороченных стропил. Длину каждого из них несложно определить, руководствуясь правилом подобия треугольников.

Длина центрального стропила L— известна. Основание второго треугольника ровно на треть меньше базовой длины d, таким образом, и длина первого укороченного стропила L1 будет также на треть короче.

L1 = ⅔ × L

Аналогично — и со вторым стропилом:

L2 = ⅓ × L

Если планируется установка трех стропил, то участок делится на четыре отрезка, четырех – на пять, и т.п.

Обратите внимание: несмотря на то, что треугольники по обе стороны диагонального стропила абсолютно одинаковые, количество укороченных стропил (нарожников) на боковом и вальмовом скате может различаться. Например, как показано на рисунке ниже, с боковых скатов устанавливается по две ноги, а с вальмовых – по три нарожника.

Схема крепления укороченных стропильных ног и нарожников на диагональном стропилеСхема крепления укороченных стропильных ног и нарожников на диагональном стропиле

Это удобно еще и с той точки зрения, что укороченные ноги не пересекаются в одной точке на диагональном стропиле. В противном случае были бы сложности в креплении, да и сама накосная нога не будет ослабляться из-за слишком большого количества крепежных элементов на ограниченном участке.

Обратите внимание еще на один нюанс. Рекомендуется к брусу накосного стропила с обеих сторон закрепить черепные бруски (сечением 50×50 мм). Это дает сразу две выгоды.

  • Во-первых, сам профиль накостного стропила приобретает тавровую форму, что способствует увеличению жёсткости конструкции, ее сопротивляемости на изгиб. Для диагональных ног – это особо важно.
  • Во-вторых, предельно упрощается прочное крепление укороченных стропил на накосной ноге. Дело в том, что здесь необходима подрезка стропил и по высоте, в соответствии с углом уклона крыши, и по ширине (под углом 45°) – для плотного прилегания к накосной ноге. Сделать это идеально точно без соответствующего опыта – непросто. А при наличии черепного бруска небольшие ошибки нивелируются, так как закрепляемые ноги получают еще и дополнительный упор снизу.

В связи с тем, что длина укороченных стропил последовательно уменьшается, сечение бруса для них может быть, в целях экономии, несколько уменьшено – это несложно рассчитать по тому же алгоритму, что приведен выше. Однако, довольно часто все стропильные ноги, без исключения, выполняют из одного типа материала.

При расчете длины укороченных стропил следует иметь в виду, что если они задействуются для создания карнизного свеса, то величина удлинения (расчет которой приводился выше) у них остаётся точно такой же, как и у центральных и промежуточных стропильных ног.

Материал и размеры дополнительных элементов системы

Выше были рассмотрены основные, определяющие элементы стропильной системы вальмовой крыши. Как уже говорилось, она может дополняться другими деталями, в зависимости от необходимости повышения ее прочности и стабильности, например, если расчетная длина стропил превышает допустимые величины, и приходится прибегать к сращиванию бруса или досок.

Основные усиливающие элементы были упомянуты и показаны на иллюстрациях в начале публикации. Размеры определятся по конкретному месту – здесь никаких точных зависимостей нет – исходят из соображений максимальной прочности конструкции, но безусловно, в рамках разумного, так как перенасыщение ее усилением приводит к избыточному весу всей системы и прямо противоположному эффекту.

Осталось определиться с материалом для их изготовления. Ниже приведена таблица, в которой указаны рекомендуемые пиломатериалы для различных дополнительных деталей системы.

Основные элементы стропильной системыСечение пиломатериала, мм
МауэрлатБрус 100×100, 100×150, 150×150, а иногда и более.
Стропильные ногиДоска или брус с сечением по результатам указанных выше расчетов нагрузки
Прогоны, лежаки, коньковый брусБрус 100×100, 100×150, 100×200.
Затяжки (ригели)Доска 50×100, 50×150.
Стойки, детали шпренгельной опорыБрус 100×100, 150×150.
Подкосы, кобылкиДоска 50×100.
Ветровые, торцевые и подшивные доски, ветровая балкаДоска 20×100, 25×150.
ОбрешеткаДоска 25 ×100, 25×150 мм. Для сплошной обрешетки - фанера или ОСП от 12 до 15 мм

Шаг обрешетки выбирается в зависимости от типа выбранного кровельного материала и угла наклона скатов. Для мягкой битумной черепицы в любом случае должна быть выполнена сплошная обрешетка из влагостойкой фанеры или ОСП.

Какова будет общая площадь кровельного покрытия?

Осталось разобраться еще с одним вопросом – сколько составит общая площадь крыши. От этого зависит, какое количество кровельного материала, фанеры (ОСП) для сплошной обрешётки, утеплителя, рулонных пленочных и других  материалов придется приобретать для завершения строительства крыши.

Схема для расчета площади вальмовой крышиСхема для расчета площади вальмовой крыши

Еще раз вспомним, что вальмовая крыша – это два трапециевидных ската, и два треугольных. Причем и у трапеции, и у треугольника – одинаковая высота, равная:

ΣL = L + ΔL,

то есть расчетная длина стропила плюс удлинение для создания карнизного свеса.

Ширина здания – D. Прибавим к нему с каждой стороны ширину карнизного свеса k, и получим основание вальмового треугольника.

Площадь треугольной вальмы:

sв = ½ × ΣL × (D + 2 k)

Так как вальмовых скатов – два, их суммарная площадь:

Sв = ΣL × (D + 2 k)

У трапециевидного ската высота такая же. Нижнее основание равно длине дома В плюс две ширины карнизного свеса k. Верхнее основание, то есть длина конькового пролета, как мы помним, равно В – (2 × d) = B — D

Вычисляем площадь одной трапеции:

sт = ½ × ΣL × ((В + 2 k) + (В – D))

Для двух скатов получается:

Sт = ΣL × (2 В + 2 k– D)

Осталось только просуммировать и упростить выражение:

ΣS = Sв + Sт = ΣL × (D + 2 k) + ΣL × (2 В + 2 k– D) = ΣL × (2 В + 4 k)

Это – точное значение площади вальмовой крыши с классическими пропорциями заложения конькового прогона.

Для удобства вычислений предлагаем воспользоваться калькулятором – он это выполнит быстро и точно:

Калькулятор расчета площади вальмовой крыши

Перейти к расчётам

Итак, надеемся, что читатель получил достаточно полное представление о стропильной системе вальмовой крыши. Можно самостоятельно провести основные расчеты, чтобы оценить сложность задуманной конструкции и ее материалоемкость. Браться ли за самостоятельное возведение – вопрос спорный, так как без наработанных плотницких навыков в данном случае не обойтись. Надо или быть совершенно уверенным в своих возможностях, или заручится помощью опытных помощников.

В завершение публикации – весьма познавательное видео, которое должно дополнить информацию о конструкции вальмовой стропильной системы:

Видео: полезная информация по стропильной системе вальмовой крыши

Как определить расстояние между стропилами (шаг стропил)

О важности крыши для любого строения спорить бессмысленно. Недаром за всю историю человечества было изобретено более десятка различных видов кровель от простых до достаточно сложных в проектировании и строительстве. Важным элементом при планировании возведения крыши является шаг между стропилами – прочными брусками, являющимися основой конструкции. Об этом и пойдет речь в данной статье.

Расстояние между основой кровельных скатов не является постоянной величиной и зависит от следующих составляющих:

  • вида кровли;
  • угла наклона ската;
  • вида предполагаемого к установке кровельного материала;
  • размеров сечения стропил.

Прежде чем приступать к процессу возведения верхней конструкции дома следует выполнить расчет, определив оптимальное, расстояние между стропилами.

Шаг стропил двускатной крыши

Наибольшее распространение в нашей стране получили двускатные крыши. Они представляют собой конструкцию, имеющую две параллельных плоскости, с углом наклона относительно горизонта от 20 до 50 градусов.

При недостаточном уклоне кровли двускатной крыши в заснеженных районах есть опасность скопления больших снежных масс, что может привести к разрушению конструкции. Увеличение угла скатов в регионах с преобладанием сильных ветров также чревато высокой нагрузкой и опасностью разлома не только кровли, но и всего строения в целом.

Стропильная система мансардной крыши

Большинство частных домов имеет эксплуатируемое подкровельное пространство, называемое мансардой. Такая конструкция отличается увеличенной высотой ската, что вызвано необходимостью создания жилого помещения удобной высоты. Как правило, скаты мансардной крыши ломаные, имеющие изменяющийся угол уклона. Для их установки применяют двойную стропильную систему.

Крутизна нижних полускатов мансардной крыши значительно превышает наклон верхних их продолжений. Плоскостная нагрузка, воспринимаемая ими, не велика. Благодаря этому стропила в нижней части могут устанавливаться с максимальным шагом. Верхние коньковые скаты рекомендуется монтировать с уменьшенным промежутком друг от друга.

Стропила в односкатной крыше

Для хозяйственных построек и некоторых домов в частном исполнении применяются крыши, имеющие один скат. В связи с ограничением угла наклона на них оказывается высокое давление. Специалисты рекомендуют для стропил односкатной крыши использовать пиломатериал увеличенного сечения, с установкой минимального шага друг от друга.

При расчете расстояний, на которых устанавливаются балки кровли, особое внимание следует уделить величине снеговой нагрузки в конкретной местности. При малом уклоне эта характеристика имеет большое значение. Кровельный материал для подобных крыш лучше выбирать с минимальной собственной массой, что позволит снизить изгибающую нагрузку.

Стропильная система вальмовой крыши

Наиболее сложной в строительстве считается стропильная система вальмовой крыши. Данный вид называют четырехскатной, так как кровля образуется не только боковыми, но и дополнительными торцевыми скатами, где установка стропил осуществляется не на конек, а на угловые тетивы. Это предъявляет особые требования к организации кровельного каркаса.

Под вальмовой крышей мансарду устраивают не часто. Это связано с небольшим углом наклона стропил и кровли в целом. В случае увеличения угла скатов к горизонту, расстояние между стропилами увеличивают, при уменьшении — наоборот. Дополнительным аспектом расчета служит и используемый кровельный материал.

Зависимость шага стропил от кровельного материала

Кроме снеговых и ветровых нагрузок, относящихся к переменным, на кровлю действует и постоянная (статическая), усилие которой, зависит от используемого кровельного материала. Не секрет, что различные виды кровли обладают собственной массой, которая может отличаться в 10 и более раз.

Правильный выбор материала оказывает влияние не только на верхнюю, но и на все остальные части конструкции жилого дома и других строений. Недаром, при проектировании фундамента необходимо заранее определиться с выбором кровли.

Кровля из профлиста

В настоящее время, одним из наиболее распространенных кровельных материалов, является профилированный лист, выпускающийся оцинкованным или с последующим полимерным покрытием. К отличительным особенностям профлиста отнесят следующие параметры:

  1. Высокая коррозионная стойкость;
  2. Как следствие, продолжительный (более 15 лет) срок эксплуатации;
  3. Легкий монтаж даже без необходимой квалификации;
  4. Малая масса листа (вес 1 м2 составляет 4-5 кг).

Так как данный кровельный материал не оказывает высокой нагрузки на стропильную систему, расстояние между элементами выбирается максимально возможным для того или иного угла наклона. Кроме этого профлист не требует высоких прочностных характеристик от обрешетки крыши. Все это вкупе позволяет минимизировать общую нагрузку на фундамент и стены.

Кровля из металлочерепицы

Вторым распространенным видом стальных кровельных материалов является металлоче

Стропильные системы вальмовых крыш - расчет, схема и как устроено

Что собой представляет вальмовая крыша

Данный вариант кровли имеет четыре уклона. Две длинных ее наклонных поверхностей имеют трапецеидальную форму, а две других, меньшего размера, имеют форму треугольника – именно их называют вальмами. Они расположены по фронтонам строения и соединяют конек с карнизом. Трапецеидальные плоскости имеют большую площадь и уклон, также располагающийся от верхнего горизонтального ребра до карниза.

Вальмовая кровля имеет несколько различных конструкций:

  1. Традиционная с двумя скатами трапециевидной формы и двумя вальмами, ее называют «голландская» крыша.
  2. Шатровая – имеет одинаковые по размеру скаты треугольной формы. Идеально подходит для строений квадратной формы.
  3. Полувальмовая – вальмы закрывают только верхнюю часть торца не более чем до середины. Подходит для строительства домов с мансардой, ее называют «скандинавская» кровля.
  4. Полувальмовая – вальмы не имеют треугольной формы, а являют собой форму небольших трапеций. Такая крыша дает большое мансардное помещение, еще ее называют «датская» кровля.

Как и любой другой вид, вальмовый тип крыши имеет каркас и стропильную систему – на них и держится вся конструкция.

Устройство стропильной системы

Стропильная система является основной составляющей всей конструкции кровли.

В отличие от двускатной, устройство несущей конструкции вальмового типа кровли более сложное.

Независимо от того будет здание прямоугольным или квадратным, форма скатов не изменится.

Рассматривая устройство системы стропил вальмовой кровли можно определить, что она состоит из нескольких элементов:

  1. Мауэрлат — основание для стропил, связующее звено между несущими стенами и стропильной системой.
  2. Накосные или диагональные опоры – имеют наибольшую длину и несут наибольшую нагрузку.
  3. Центральные стропила – служат для соединения конька с мауэрлатом по бокам скатов, сходятся на углах конька с 3-х сторон.
  4. Промежуточные стропила — соединяют конек и карниз.
  5. Подкосы – создают не только жесткость, но и обеспечивают конфронтацию ветровым нагрузкам со стороны фронтонов здания, располагаются под разным углом к стропильным ногам.
  6. Нарожники – наиболее короткие стропила.
  7. Шпренгели или шпренгельные фермы – усиливают несущую способность конструкции кровли. Представляют собой балку из бруса, расположенную на углу соединяющихся внешних стен.
  8. Стойки – придают ногам опор дополнительную устойчивость, устанавливаются на стыке двух стропил и коньковой балки.
  9. Угловое стропило (ребро) – расположено под меньшим углом, чем промежуточные элементы системы.
  10. Короткие стропильные ноги – закреплены на угловой опорной доске.
  11. Конек.
  12. Затяжка – выполняет функцию балки перекрытия.
  13. Ветровая балка – крепится с наклоном с ветреной стороны крыши.
  14. Прогоны – расстояние между соединением опор к коньку.

Схема системы стропил

Монтаж стропил

После того как вид кровли определен, приобретены все необходимые стройматериалы, можно напрямую приступать к сооружению каркаса.

Перед началом возведения несущей конструкции необходимо составить ее проект и чертеж.

Итак, устройство системы опор состоит из нескольких этапов:

  1. Перед началом возведения следует уложить деревянный брус по периметру внешней стены – мауэрлат. Для его укладки необходимо оборудовать армированный пояс из железобетонной конструкции, усиливающей несущие способности стен. Следует обратить внимание, чтобы мауэрлат был надежно закреплен, не допуская малейшего смещения.
  2. Если стены из камня или кирпича, по их верху возводится опалубка, в которую монтируют армокаркас с помощью оцинкованных резьбовых шпилек, калибром не менее 10 мм. Верхняя часть шпилек должна выступать на 4-5 см из основания для опор (мауэрлата).
  3. После установки каркаса производят заливку цементным раствором.
  4. Затем, как бетон застынет, его поверхность покрывают битумом и накрывают слоем рубероида или другими гидроизоляционными материалами.
  5. На выступающую часть шпилек надевают брусья с высверленными отверстиями. Закрепляют конструкцию с помощью гаек.
  6. Мауэрлат изготавливают из просушенного и пропитанного антикоррозийными и противовозгорающими средствами деревянного бруса хвои 10*15 или 15*15 см. Влажность дерева не должна превышать 20%.
  7. Последующим этапом является установка центральной балки на мауэрлат, которая располагается параллельно коньку. К нему крепятся стойки. Эти стойки служат поддержкой определенной части опорной системы.

Начиная работу необходимо все поэтапно сверять и перепроверять. Только так можно уберечь себя от ошибок и в итоге добиться максимально прочной конструкции.

Виды стропил вальмовой крыши

Опоры крыши вальмового типа делятся на два вида:

  1. Висячие – балки расположены на брусе потолочного перекрытия двух внешних стен без дополнительной поддержки.
  2. Наслонные – по верхнему краю внутренних стен располагается горизонтальный брус, к которому крепятся вертикальные опоры. Основой для торцевой части бруса являются наружные стены.

Наслонный тип опор подходит для построек с промежуточной опорной стеной или колоннами.

Данная несущая конструкция имеет больше базовых точек, поэтому сделать ее можно значительно легче.

Если здание имеет две несущие стены, устанавливается стяжка, поддерживающая стропильные ноги и распределяя нагрузку по всем вертикальным опорам.

Для вальмового типа крыши наиболее подходящей считается наслонная система, придающая большей прочности и облегчающая конструкцию кровли.

Такая модификация применяется при сооружении чердачной или мансардной крыши.

Как рассчитать систему стропил вальмовой крыши

Расчет несущей конструкции является основным этапом проектирования крыши. Малейший просчет в расчетах может быть причиной деформации или разрушения кровли.

После изучения конструкции крыши необходимо рассчитать угол наклона системы стропил. Чем он выше, тем большему воздействию ветров подвержена кровля, но от снега и наледи очищается самостоятельно.

Величина угла наклона скатов может быть 5-60 градусов, она зависит от нагрузки ветра и снега.

После определения угла наклона следует начинать расчеты определения основных нагрузок, которым подвержена крыша. К ним относятся вес самой кровли и природные явления – ветер и осадки.

Общее значение веса несущей конструкции, обрешетки, покрытия и утепления делят на площадь всех наклонных плоскостей. Полученная величина показывает нагрузку на 1 м2 кровли. Для жилого дома она должна выдерживать нагрузку в 45-50 кг/м2. Этот показатель одинаковый для любой местности.

Осадочные нагрузки разнятся в зависимости от местности и составляют 80-150 кг/м2. Эту величину можно узнать, используя «Строительные нормы и правила».

Значение нагрузки необходимо помножить на корректировочный коэффициент:

  1. На 1.0, когда угол наклона не превышает 25 градусов;
  2. На 0.7, если значение угла 25-60 градусов.

Если кровля подвергается регулярным сильным снегопадам, рекомендуется установка двойных опор или сплошной обрешетки.

Определение ветровой нагрузки подразумевает использование коэффициента давления ветра.

Показатель нагрузок (ветровой и снеговой) умножают на индекс, равный значению шага стропил. Шаг стропил определяется в метрах.

Завершающим этапом является расчет количества и критериев материалов.

После вычисления всех нагрузок на 1 м2 и на площадь всей кровли, определяют сечение опор (наименьшие значения):

  1. Мауэрлат – 10*10 см.
  2. Затяжки и прогоны – 5*15 см.
  3. Кобылки, подкосы, ригели – 10*10, 15*15 см.

Количество балок, на которых крепится обрешетка и дополнительные элементы вычисляется длиной кровли. Например, длина крыши 12 м, шаг между стропилами 1 м. Исходя из этого, понадобится 24 строительные ноги, по 12 на каждую сторону.

При проведении расчетов для объемных проектов рекомендовано использовать специальные компьютерные программы для проектирования.

Все полученные показатели необходимо нанести на чертеж.

Узлы

Рассчитанные с точностью узлы дают возможность добиться прочности и привлекательного внешнего вида крыши.

Соединение элементов конструкций кровли производится согласно определенным требованиям.

Основные узлы несущей конструкции:

  • коньковый узел – пара опор скрепляется гвоздями или болтами, и укрепляется балками на болтах;
  • узел опоры балок на мауэрлат – укрепляется металлическими уголками, строительными скобами, гвоздями или болтами;
  • узел соединения стропила с затяжкой, которая расположена посередине стропила – осуществляется с помощью гвоздей или болтов;
  • совмещение подкоса, стойки и опоры – выполняется при помощи высечки и укрепляется строительными скобами.

Стропильная система

Качество крыши напрямую зависит от каркаса и основы для настила кровли. Несущая конструкция крыши служит основой и определяет срок ее службы.

Стропильная система мансардной вальмовой крыши

Данная система опор устойчива к сильным ветровым нагрузкам из-за отсутствия фасадной стены крыши.

Кровля этой формы дает возможность соорудить большие отвесы, которые обеспечивают защиту стен и основания дома от дождя, снега и наледи.

Составляющие элементы системы стропил мансардной крыши:

  1. Мауэрлат.
  2. Коньковые и боковые прогоны.
  3. Опорные балки.
  4. Наслонные и висячие стропила.
  5. Подкосы.
  6. Опорные стойки.
  7. Диагональные стропила.

Отличительной особенностью мансардной вальмовой крыши является использование в ее конструкции наслонных и висячих стропил. Верхний уклон производится из висячих стропил, опирающихся на стойки или боковой прогон.

Во избежание изгиба они оборудуются затяжками. При монтаже нижнего ската используют наслонные стропила с основой на мауэрлат, и горизонтальную балку, соединяющую стропильную систему в ее средней части.

Нижние покатые поверхности имеют угол наклона порядка 60 градусов, а верхние – не менее 30 градусов.

Усиление стропильной системы

Для обеспечения прочности и долговечности вальмовой крыши недостаточно изготовить стропильную систему, ее необходимо еще и усилить.

Самыми распространенными способами усиления являются:

  1. Установка на углы крыши шпренгелей со стойкой, подпирающей диагональную опору. Если шпренгель расположен вдалеке от угла, лучше всего пристроить к нему шпренгельную ферму.
  2. Установка стоек, соединенных сверху брусом на перекрытие (железобетонное) или затяжку. Они выполняют функции подпорок и обеспечивают равномерное распределение нагрузки на дом.
  3. Использование сдвоенных балок вместо одного бруса при излишней длине диагональных стропил.
  4. Использование деревянных досок 40*40 или 50*50 мм для сооружения обрешетки.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Расстояние между стропилами – Кровля крыши для дома

Стропильная система, бесспорно, является важнейшим структурным элементом любой скатной крыши. Последствием ее неправильной установки может стать не только деформация кровли, требующая дорогостоящего ремонта, но и полное обрушение крыши на голову несостоятельного строителя.

На устойчивость стропильной системы к различным нагрузкам влияют следующие четыре основных фактора:

  1. прочность креплений стропил к коньку и мауэрлату;
  2. верный расчет опорной конструкции для стропил в зависимости от длины пролета;
  3. выбор стропильного материала;
  4. шаг между стропилами.

Темой этой статьи является выбор материала и шага между стропилами с учетом предполагаемого типа кровли.

На чем основываются расчеты?

При проведении расчетов учитываются четыре главных показателя:

  • нагрузка на квадратный метр крыши;
  • конструктивные особенности кровельного материала;
  • длина пролета между опорами;
  • угол монтажа стропильной ноги.

Наиболее важным является расчет максимальной нагрузки на крышу, состоящей из:

  • веса стропил,
  • веса обрешетки,
  • веса кровельного материала и утеплителя,
  • снеговой нагрузки (справочная информация, уникальная для каждого региона),
  • ветровой нагрузки (тоже справочная информация),
  • веса человека (при необходимости ремонта или чистки, 175 кг/кв.м).

Для проведения точных расчетов специалисты используют особые формулы из сопромата, но при постройке частного можно воспользоваться приблизительными рекомендациями.

Методика вычисления расстояния между стропилами

Расчет точного расстояния между стропилами основывается на результатах предварительного вычисления максимально допустимого шага. Чтобы произвести это вычисление, учитывают общую нагрузку, конструкцию крыши и используемый на стропильные ноги материал.

Методика расчета шага каркаса крыши:

  1. Замерить длину крыши от торца до торца.
  2. Полученное расстояние поделить на максимальный размер шага.
  3. Полученное значение округлить до большего целого. Это количество межстропильных пролетов.
  4. Общую длину крыши поделить на количество пролетов. Это искомый размер шага стропил.
  5. К количеству пролетов добавить единицу.Это необходимое количество стропил.

Для некоторых видов кровельного материала желательно применять фиксированные расстояния между стропилами, в таком случае на одном из торцов крыши устанавливается дополнительное стропило с нестандартным шагом.

Шаг стропильной ноги в зависимости от материала

Расстояние между стропилами можно увеличивать по мере увеличения прочности материала, из которого они изготовлены. Чаще всего к каждому кровельному материалу указывается необходимый под него шаг стропил и допустимые сечения стропильных ног с учетом нагрузки.

Эти рекомендации носят региональный характер и применимы к центральной полосе России и более южным регионам. Перед разработкой чертежа стоит обязательно проверить уровень ветрового давления и заснеженности в своем регионе, и скорректировать шаг и/или сечение стропил.

В тех регионах, где снеговая нагрузка значительно превышает ветровую, рекомендуется применение крыш со скатом 35 – 45 градусов.

Стропильная система в частных домах чаще всего выполняется из бревен диаметром 12 – 22 см, бруса/доски толщиной 40 – 100 мм и шириной 150 – 220 мм. При расчетах можно допустить применение вместо бревен определенного диаметра брусьев аналогичной ширины, толщиной 100 мм.

Стропильная конструкция под профнастил

  • Профнастил – достаточно легкий и жесткий материал, поэтому стропила под него монтируют небольшого сечения, с относительно редким шагом – 0,6 – 1,2 м.
  • Рекомендованное сечение стропильной ноги берут исходя из длины пролета между опорами – 40х150 мм на 3 м пролета, 50х150 мм на 4 м, 50х180 мм на 5, 60х200 мм на 6 м.
  • При выборе шага более 80 см рекомендуется увеличить площадь сечения стропильных ног на 25% – с 40х150 мм до 50х150 мм, с 60х200 мм до 75х200 мм и так далее.
  • Угол ската для профнастила выбирают от 12 до 45 градусов.
  • Особое внимание уделяют обрешетке – чем больше шаг между стропилами, тем толще понадобится доска на обрешетку. Допустимые параметры сечения – 25х100 мм для шага 0,6 м, 30х100 мм для 0,8 м, 50х50 мм или 40х60 мм для 1 м, 40х100 мм для 1,2 м.
  • Обрешетка устанавливается с шагом 50 – 80 см, в зависимости от толщины и жесткости профнастила, а также возможных нагрузок. Подробные таблицы обычно приводятся в инструкциях к материалу.

Стропильная конструкция под керамическую черепицу

Керамическая черепица имеет существенные отличия от других видов кровельных материалов, которые необходимо учитывать при проектировании стропильной системы под нее:

  • В 5 – 10 раз больший вес, приводящий к удвоению веса всей крыши. Это приводит к необходимости использовать частый шаг (0,6-0,8 метра) и увеличенную на 25% площадь сечения стропил.
  • Мелкосборный характер материала. Увеличивает требования к точности установки поперечной обрешетки. Шаг обрешеточного бруса, допустимые сечения и углы установки всегда указываются в инструкции к каждой конкретной модели черепицы.

Существуют модели черепицы, предназначенные для установки под углом 12 – 60 градусов, рядовые модели рекомендуется монтировать под углом 20 – 45 градусов. Для обрешетки чаще всего используют брус 50х50 мм.

Стропильная конструкция под металлочерепицу

Металлочерепица по сути представляет собой менее жесткий и более легкий декоративный вариант профнастила, поэтому требования по стропильной системе, в частности по рекомендуемым сечениям стропильных ног, во многом совпадают.

Особенностью стропильной конструкции под металлочерепицу можно назвать значительное уменьшение шага обрешетки, который должен быть равен длине продольной волны (30 см для большинства видов). Это приводит к необходимости уменьшить расстояние между стропилами до 0,6 – 1 м, для снижения расходов пиломатериала на обрешетку. Угол ската крыши выбирается от 22 до 45 градусов.

Стропильная конструкция под ондулин

Ондулин – шифер на основе стекловолокна и битума, выпускается только одним производителем и имеет унифицированные технологические нормы по установке:

  • допустимый угол монтажа – 5 – 45 градусов;
  • расстояние между стропилами – 60 см при угле ската до 15 градусов, до 90 см – при угле более 15 градусов;
  • обрешетка – сплошная фанерная на склоне до 10 градусов, доска 30х100 мм с шагом 45 см на склоне 10 – 15 градусов, брус 40х50 мм с шагом 60 см на склоне свыше 15 градусов.

Учитывая небольшой вес материала, сечение стропильных ног подбирается исходя из тех же рекомендаций, что и для профнастила.

Стропильная конструкция под покрытие из шифера

Шифер – традиционный, достаточно жесткий и тяжелый кровельный материал, хрупкий, но устойчивый к постоянным нагрузкам. Такие свойства меняют рекомендации по оптимальному устройству стропильной системы в сторону использования более прочных элементов и увеличения шага между ними:

  • Из-за низкой герметичности нежелательно использовать шиферные крыши с углом ската менее 22 градусов. При необходимости монтажа такой крыши в качестве инструкции можно использовать рекомендации по установке ондулина, с поправкой на универсальный шаг обрешетки – 55 см.
  • Допустимый угол для установки стропил под шифер – до 60 градусов.
  • Шаг установки выбирается от 0,8 до 1,5 м, в зависимости от сечения стропильной ноги, нагрузки и наличия обрешеточного материала.
  • Материал на стропила подбирается несколько большего сечения, чем для легких кровель. Для наиболее популярного шага 1,2 м берется брус сечением от 75х150 до 100х200 мм, в зависимости от длины пролета между опорами.
  • Материал под обрешетку подбирается в соответствии с величиной расстояния между стропилами – брус 50х50 мм до 1,2 м, брус 60х60 мм – 1,2 м и более.
  • Шаг обрешетки подбирается таким образом, чтобы каждый лист лежал на трех брусьях, и имел нахлест на 15 см с соседним. Учитывая стандартную длину листа 1,75 м, используется шаг 80 см.

Стропила для односкатной и двускатной кровли

Какое расстояние стропил для односкатной кровли? Односкатная крыша не требует сложной стропильной конструкции. Стропила укладываются от стены к стене, чаще всего без использования мауэрлата, прямо на венец.

Отсутствие дополнительных ребер жесткости устанавливает максимальный угол уклона – 30 градусов и допустимую длину пролета – менее 6 м (для деревянных стропил). Оптимальный угол – 15 – 20 градусов.

Такие крыши обычно не подвержены ветровым нагрузкам, но требуют защиты от осадков. В регионах, где давление ветра сравнимо со снеговой нагрузкой, правильная установка односкатной крыши “по ветру” способна привести к самоочищению кровли.

Двухскатная крыша представляет собой систему параллельных треугольников, соединенных между собой мауэрлатом и коньком. Существует множество элементов для прочного скрепления сторон треугольника между собой и передачи нагрузок от стропильных ног стенам – стойки, стяжки, укосины, опорные балки и так далее.

Шаг между стропилами двускатной крыши делают с учетом размера теплоизолятора, который укладывают между ними. Примерный шаг между стропильными ногами 1-1,2 метра

Прочность жесткого треугольника возрастает по мере приближения его формы к равнобедренному, поэтому при повышении угла ската до 60 градусов можно расширять шаг между стропилами.

Однако, это также приведет к увеличению расхода материала и к многократному усилению парусности крыши. Оптимальный угол уклона для снежных регионов – 45 градусов, для ветреных – 20 градусов.

Расстояние между стропилами крыши мансардного типа определяет, какая часть нагрузки приходится на каждый элемент. При проектировании вальмовой кровли шаг стропил должен составлять от 60 см до 1 м.

Полезные советы

  • Верное крепление стропил не менее важно, чем правильный расчет конструкции. Перед самостоятельным монтажом крыши стоит взять урок у опытного плотника и почитать обучающую литературу.
  • При выборе шага стропил не забывайте о теплоизоляции. Все виды утеплителя способны немного сжиматься, поэтому покупать их можно по приблизительному размеру. Наиболее часто выпускаемые размеры – 60, 80, 100, 120 см.
  • Для крыш с уклоном от 45 градусов и более можно не учитывать вес человека на крыше. Это снимает 175 килограмм расчетной нагрузки на квадратный метр и позволяет ставить стропила в среднем на 20% реже.
  • Снежную и ветровую нагрузку в регионах России можно узнать по нормативным документам – картам в приложении Ж к СП 20.13330.2011 “Нагрузки и воздействия”.
  • В сети существует множество онлайн-калькуляторов для крыши, способных если не рассчитать верно все нюансы, то хотя бы посоветовать подбор верного сечения для стропила.

Стропильная система вальмовой крыши: схема, специфика устройства

Вальмовые крыши привлекают внушительным списком убедительных преимуществ. В их числе эффектная форма, равномерность прогрева и надежная защита дома от осадков. Благодаря отсутствию фронтонов вальмовым конструкциям не страшны существенные ветровые нагрузки. По сравнению с двухскатными вариантами намного меньше причин опасаться деформаций.

Перечень плюсов можно продолжить, но их поток притормаживает весьма веское обстоятельство: стропильная система вальмовой крыши не радует простотой устройства. Однако сложность не остановит самостоятельного строителя, если он знаком с нюансами сооружения четырехскатного каркаса.

Вальмовые крыши от двухскатных собратьев отличаются тем, что вертикальных стенок фронтонов в их конструкции нет. Место фронтонов заняли расположенные в торцах треугольные скаты, ощутимо сокращающие реальный и визуальный объем крыши.

Экономический эффект от уменьшения объема – вопрос спорный. При раскрое крупнолистового материала на вальмовые скаты расходы напротив увеличиваются. К примеру, укладка профлиста или монтаж металлочерепицы заставят раскошелиться на покупку покрытия раза в полтора больше, чем на обустройство стандартного скатного сооружения.

Приобретение материала из разряда штучных позволит уменьшить бюджет строительства, ведь на обшивку торцов крыши тратиться не придется.

По аналогии с любой из строительных конструкций вальмовую крышу можно условно разделить на простые геометрические формы. В простейшем варианте без сопряжений и ендов у нее есть две пары симметричных скатов: два треугольника и две трапеции. На этом основании вальмовая крыша получила параллельное название «четырехскатная».

В анфас ее разрез напоминает обычную треугольную двухскатную крышу. В профиль у сооружения трапециевидная конфигурация, которую также можно разделить на прямоугольник с двумя зеркально развернутыми треугольниками по бокам.

ФЕРМЫ ВЕДРО

Вальмовая крыша - это разновидность крыши, у которой скаты имеют пологий уклон и имеет тенденцию опускаться к стенам. Вальмовые крыши требуют чрезвычайно сложной системы стропил и стропил. У такой крыши нет ни вертикальных скатов, ни фронтонов. Хотя в наши дни этот вид крыши чаще всего встречается в коттеджах и бунгало, шатровая крыша широко используется в самых разных архитектурных сооружениях.

Чтобы полностью понять систему стропильных ферм вальмовой крыши, мы должны более внимательно изучить различные типы ферм, используемых в вальмовой крыше.

Усеченная стандартная ферма : имеет форму стандартной фермы, но ее верхняя часть срезана, чтобы уклон подходил к верхней части бедра.

Ферма с усеченной балкой : Основная ферма, которая лежит на бедре, известна как ферма с усеченной балкой. Он несет вес внешних ферм бедра вместе с весами ферм, домкрата и бедра. Следовательно, это самая прочная из усеченных ферм, поскольку она должна выдерживать все нагрузки.

Набедренная ферма : Набедренная ферма отвечает за формирование линии бедра на крыше. Бедренная ферма, хотя и не сильно отличается от полукруглой, имеет удлиненный верхний пояс, который заканчивается верхом бедра.

Домкратная ферма : Домкратная ферма входит прямо в тазобедренную ферму. Как и поясная ферма, она имеет удлиненный верхний пояс, который соединяется с бедренной балкой.

Ферма на ходу : это ферма, которая соединяется с тазобедренной фермой без какого-либо удлинения верхнего пояса.

Ножничная ферма : Это модифицированная ферма, созданная для потолка с уклоном. У них одинаковый угол наклона потолка по обе стороны от вершины.

Колокольная ферма : Эта ферма чаще всего встречается в домах Федерации. Верхний пояс имеет 2 разных высоты звука, а нижний - внутренний дворик или балкон.

Ферма тетивы : В основном используются в коммерческих зданиях, где верхние пояса спроектированы так, чтобы уступать место изогнутой крыше.

Консольная ферма : Это может быть любая другая ферма при условии, что точка опоры находится в пределах пролета, а не на пятке.

Отрезанная ферма : Это могут быть любые фермы, но без каблука.

Полуфермальная ферма : это полная ферма, отрезанная от вершины.

Обрамление вальмовой крыши:

Теперь, когда мы знаем названия всех видов ферм вальмовых крыш, давайте перейдем к более важному аспекту нашей статьи, а именно.планы стропильных ферм вальмовой крыши.

Обрамление стропильных ферм вальмовой крыши - задача не из легких, но если у вас есть подходящие инструменты и правильное руководство, то создание каркаса вальмовой крыши может оказаться простой задачей.

Как и двускатная крыша, вальмовая крыша также состоит из обычных стропил вместе с домкратами и шатровыми стропилами. Обрамление вальмовой крыши может быть дороже, чем установка остроконечной крыши, поскольку вам нужно оплатить трудозатраты на создание вальмовой рамы.

Это не только придает более шикарный вид, но и делает здание более устойчивым к ветру.

ПЛАН ВАТРОВЫХ КРЫШЕК

Первоначальный этап создания каркаса этой крыши мало чем отличается от остроконечной крыши. Этот этап предполагает поиск прогона обычного стропила. Это позволило бы строителю разместить балки потолка рядом с домкратом и общими стропилами.

Например, предположим, что нам нужно построить вальмовую крышу для здания размером 12х28 футов. На этом этапе мы займемся не скатом крыши, а ходом общих стропил.

Итак, мы должны начать с измерения точной ширины здания, чтобы найти ход общего стропила.

Следовательно, в данном случае мы будем использовать стропила диаметром 12 дюймов. Воспользуйтесь калькулятором мастера строительства и введите 12 футов. Теперь вычтем толщину коньковой доски разделенную на 2.

.

Это будет примерно 5 футов 11 ¼ дюйма обычного стропила. Теперь, когда вы знаете длину обычных стропил, вам нужно измерить внешние углы дома, где должны быть размещены вальмы.

После того, как вы выложите общие стропила, вам нужно будет разместить балки потолка рядом с местом, где будут размещены стропила. Можно оставить концы балок потолка открытыми до тех пор, пока не будут установлены вальмовые стропила.

Устройство вальмовой кровли:

Первое, что вам нужно сделать, это установить коньковую доску. После того, как вы установили гребешок, вы узнаете расположение бедер.

Чтобы установить эту доску на крышу, вам понадобится минимум 3 плотника.Кроме того, вам необходимо правильно обрезать 6 обычных стропил и расположить их недалеко от места назначения.

В то время как двое плотников должны быть расположены в центре здания рядом с местом, где заканчивается доска, третий плотник должен передать имущество плотникам посередине.

Теперь вы можете начать с закрепления одного стропила наверху стены рядом с балкой потолка. Плотник посередине должен помочь вам удерживать верхнюю часть в нужном месте.

Теперь идите в противоположную сторону дома и сделайте то же самое. Плотнику, работающему посередине, необходимо, чтобы разрезы отвеса совпадали и поддерживали груз.

Этот процесс также необходимо повторить с 3-м плотником на противоположной стороне коньковой доски.

Плотник, работающий за пределами стены, должен передать коньковую доску другим работающим посередине. Он также может помочь им соскользнуть между общинами и прибить их вместе.

Королевские общие стропила теперь можно разместить на концах коньковой доски, чтобы зафиксировать конек в окончательном положении. Теперь можно приступить к установке вальмовых стропил.

Эту работу обычно могут выполнять 2 плотника, но опять же, это зависит от размера здания. Всегда начинайте с забивания дна. В это время вы можете установить оставшиеся общие ресурсы, чтобы дать фору для бедра.

Hip Jack Rafters:

Перед установкой стропил домкрата выпрямите бедренный домкрат с помощью шнурка и временной распорки.

Стропила-домкрат необходимо прибить к противоположной стороне тазобедренного стропила, чтобы оно оставалось вертикальным. Последний шаг заключается в установке фасции перед наложением футляра.

Сборные фермы вальмовой кровли

Однако, если вы хотите избежать всех этих сложностей, вам следует просто выбрать готовые фермы вальмовой крыши.

В большинстве новых домов в США для каркаса используются промышленные стропильные фермы. Они предназначены для замены потолочных балок и стропил, необходимых для традиционного каркаса.

Это не только увеличивает скорость и точность, но и помогает сэкономить на расходах. Любой современный строитель посоветует вам использовать сборные фермы вальмовой крыши, так как их намного проще возвести и в результате значительно меньше затраты.

Преимущества сборных ферм вальмовой крыши:

Во-первых, готовые фермы вальмовой крыши простираются на большее расстояние и могут обходиться без внутренних несущих стен.

Во-вторых, сборные фермы вальмовой крыши намного дешевле, чем каркас крыши, поскольку их длина составляет 2/4 запаса.Это отличается от огромных элементов обрамления, используемых для обычного обрамления потолков и стропил.

Сборные фермы можно легко спроектировать для всех типов потолков или крыш, используемых в большинстве современных домов.

Сборные фермы вальмовой крыши созданы и спроектированы инженерами таким образом, чтобы они могли выдерживать нагрузку на крышу в соответствии с требованиями строительных норм.

Готовые фермы вальмовой крыши можно легко смонтировать за один день. Это приводит к сокращению расходов и, конечно же, к меньшим хлопотам.

Наконец, даже новички могут быть привлечены к установке этих ферм, что еще больше снизит ваши затраты на рабочую силу.

Достоинства вальмовой крыши:

  • Единая облицовка со всех сторон гарантирует, что можно установить желоба по всему зданию.
  • Они подходят для жаркой тропической погоды, так как обеспечивают тень со всех сторон.
  • Поскольку все 4 стороны крыши расположены под углом, это способствует лучшему дренажу и исключает возможность застаивания воды на крыше.
  • Аэродинамический дизайн этой крыши делает ее идеальной для ветреных и штормовых мест.

.

Измерение уклона и уклона крыши

Ник Громицко, CMI® и Бенджамин Громицко

И наклон, и наклон указывают на наклон крыши, выраженный как пропорция вертикали к горизонтали. В этой статье описывается как наклон крыши, так и уклон крыши, а также различия между ними, поскольку они не совпадают. Поскольку уклон влияет на способ установки кровельных систем, в том числе определяет, какой тип кровельного материала может быть применен, понимание того, как измерить уклон крыши, может быть полезным для домашнего инспектора.

На приведенном выше рисунке показана простая двускатная крыша и общая взаимосвязь между подъемом, пролетом и пролетом. Каркас крыши - это практическое применение геометрии, а уклон крыши во многом основан на свойствах прямоугольного треугольника.

В конструкции крыши основание прямоугольного треугольника называется пролетом. Прогон - это расстояние от внешней стороны верхней плиты стены до точки, находящейся непосредственно под центром конька. Вертикальная сторона треугольника называется подъемом, то есть на расстояние, на которое стропильная доска крыши выступает вверх над верхней плитой стены.

Уклон

Уклон - это уклон крыши, выраженный как отношение вертикального подъема к горизонтальному пролету, где пролет представляет собой некоторую часть пролета. Это соотношение всегда выражается в дюймах на фут.

Коэффициент уклона

Говорят, что крыша, которая поднимается на 4 дюйма на каждые 1 фут или 12 дюймов пробега, имеет уклон «4 на 12». Если подъем составляет 6 дюймов на каждые 12 дюймов пробега, то уклон крыши составляет «6 к 12».

Наклон можно численно выразить как отношение.Коэффициент уклона представляет собой определенный подъем по вертикали на каждые 12 дюймов горизонтального пробега. Например, наклон «4 из 12» можно выразить как соотношение 4:12. Наклон «6 из 12» выражается как 6:12.

Треугольный символ над линией крыши на этом архитектурном фасаде предоставляет информацию о , ro уклона .

  • в виде отношения; и
  • дюймов на фут.


Шаг

Уклон - это наклон крыши, выраженный в виде дроби, полученной путем деления подъема на пролет, где пролет крыши - это расстояние между внешней стороной верхней плиты одной стены и другой.

Pitch Fraction

Исторически слово «шаг» означало отношение высоты конька к полному пролету / ширине здания или отношение длины стропил к ширине здания. А тогда гребень обычно находился в середине пролета.В современной строительной практике этого уже нет. Гребень может быть размещен в любом месте пролета, от середины до любой конечной точки пролета.

Говорят, что крыша, которая поднимается на 8 футов на 24-футовый пролет, имеет уклон «от 1 до 3». Если подъем составляет 4 фута на 24-футовом пролете, то уклон крыши считается «от 1 до 6».

Шаг можно численно выразить дробью. Доля тангажа представляет собой определенную величину вертикального подъема по всему пролету. Например, для крыши с подъемом в 4 фута и пролетом в 24 фута шаг составляет от 1 до 6, что может быть выражено как часть 1/6.Шаг «от 12 до 24» выражается как 1/2.

Термины «шаг» и «наклон» часто используются как синонимы, что неверно. Они не означают одно и то же. Наклон дает более ценную информацию, чем шаг, как определено в этой статье.

Используя иллюстрацию выше и информацию, которую мы только что узнали о наклоне и шаге, мы можем видеть, что наклон 2:12 может быть выражен как шаг 1/12, предполагая, что пролет в два раза превышает длину пробега. Если уклон 4:12, шаг для 24-футового пролета будет 1/6.Если шаг 1/3, наклон 8:12. Помните, что наклон выражается в дюймах на фут. И шаг - это дробная часть, полученная путем деления повышения на весь диапазон.

Минимальные уклоны для различных кровельных покрытий

Международный жилищный кодекс (IRC) определяет минимальные требования к кровельным покрытиям и требует использования инструкций производителя кровельного покрытия по установке.

  • Битумная черепица должна быть установлена ​​на скатах кровли 2:12 или больше (2015 IRC R905.2.2).
  • Глиняную и бетонную черепицу следует укладывать на скаты крыши 2,5: 12 или больше (2015 IRC R905.3.2).
  • Металлическая черепица должна устанавливаться на кровлях с уклоном 3:12 или более (2015 IRC R905.4.2).
  • Рулонная кровля с минеральным покрытием должна быть установлена ​​на скатах кровли 1:12 или больше (2015 IRC R905.4.2).
  • Сланцевую черепицу следует укладывать на крышах с уклоном 4:12 или больше (2015 IRC R905.6.2).
  • Деревянная черепица должна быть установлена ​​на кровлях с уклоном 3:12 или больше (2015 IRC R905.7.2).
  • Деревянные вибраторы следует устанавливать на крышах с уклоном 3:12 или выше (2015 IRC R905.8.2).
  • Сборные крыши должны устанавливаться на уклонах кровли 0,25: 12 или больше (2015 IRC R905.9.1), за исключением кровель из каменноугольной смолы, у которых минимальный уклон кровли составляет одну восьмую вертикали на 12 единиц по горизонтали. (Уклон 1%).
  • Металлические кровельные панели должны устанавливаться на скатах крыши в соответствии с определенными швами (2015 IRC R905.10.2):
    • минимальный уклон крыши 3:12 для металлических крыш внахлест, непаянных швов без нанесенного герметика
    • минимальная крыша наклон 0.5:12 для металлических кровель внахлест, непаянных швов с нанесенным герметиком
    • минимальный уклон крыши 0,25: 12 для фальцевых кровельных систем
  • Модифицированная битумная кровля должна быть установлена ​​на скатах кровли 0,25: 12 или больше (2015 IRC R905.11.1).
  • Термореактивная однослойная кровля должна устанавливаться на скатах кровли 0,25: 12 или больше (2015 IRC R905.12.1).
  • Однозонная кровля из термопласта должна устанавливаться на скатах кровли 0,25: 12 или больше (2015 IRC R905.13.1).
  • Кровельное покрытие из напыляемой пенополиуретана должно быть установлено на скатах крыши 0,25: 12 или больше (2015 IRC R905.14.1).
  • Жидкая кровля должна быть установлена ​​на скатах кровли 0,25: 12 или больше (2015 IRC R905.15.1).
  • Фотовольтаическая черепица должна быть установлена ​​на скатах крыши 2:12 или больше (2015 IRC R905.16.2).

Битумная черепица

Наклон крыши влияет на поверхностный отвод воды и может определять тип кровельных материалов, которые должны быть установлены.Асфальтовую черепицу следует использовать только на кровлях с уклоном 2:12 и более. Крыши из битумной черепицы предназначены для отвода воды, а не для использования в качестве водонепроницаемого барьера. Наклон крыши влияет на ее способность отводить воду и определяет пределы использования битумной черепицы.

Большинство битумной черепицы можно использовать на скатах крыш с 4:12 до 21:12, используя стандартные методы нанесения. Асфальтовую черепицу можно использовать на склонах с 2:12 до 3,9:12, если соблюдаются специальные процедуры укладки на пологих склонах.Инспектор обычно находит рулонные кровельные материалы, установленные на уклонах менее 4:12.

Измерение уклона

Вам понадобится плотницкий уровень, рулетка и карандаш.

Отмерьте 12 дюймов от одного конца уровня и сделайте отметку.

Измерения можно снимать на недостроенном чердаке под крышей, на граблях или поверх кровельных материалов. Измерение уклона от поверхности крыши может не дать наиболее точного измерения из-за неровной поверхности кровельного покрытия.

Заползти в недостроенный чердак. Найдите легкодоступную кровельную доску. Приложите конец уровня к нижнему краю стропила крыши и держите ровно. Измерьте расстояние от 12-дюймовой отметки на уровне по вертикали до нижнего края стропила. Это количество дюймов, на которое крыша поднимается на 12 дюймов.

Найдите легкодоступную доску для граблей. Держите плотника ровно ровно, прижимая конец к нижнему краю грабельной доски.Измерьте расстояние от 12-дюймовой отметки на уровне по вертикали до того места, где рулетка касается нижнего края грабельной доски. Это количество дюймов, на которое крыша поднимается на 12 дюймов.

Измерение уклона крыши от поверхности крыши будет неточным без использования чего-либо, чтобы сделать плоскую поверхность для измерения уклона. Использование 48-дюймового плотницкого уровня или прямой доски 2х4 может оказаться полезным для создания гладкой поверхности, отражающей наклон крыши.

Инспектор может счесть полезным использование мобильных технологий. Существуют приложения для мобильных устройств, которые точно измеряют уклон крыши, в том числе возможность делать цифровые снимки уклона с земли.


Резюме

Шаг и наклон не означают одно и то же. Уклон - это отношение, измеряемое в дюймах на фут. Поскольку уклон влияет на отвод воды с поверхности крыши и определяет пределы использования асфальтовой черепицы, понимание того, как измерить уклон крыши, может быть полезным для домашнего инспектора.


.

Осмотр крыш: каркас крыши, часть 1

Кентона Шепарда и Ника Громико, CMI®

Целью серии «Освоение проверки кровли» является научить домашних инспекторов, а также специалистов по страхованию и кровельным работам распознавать правильные и неподходящие условия при осмотре крутых склонов. -скатные, жилые кровли. Эта серия охватывает каркас крыши, кровельные материалы, чердак и условия, влияющие на кровельные материалы и компоненты, включая ветер и град.

Мы не будем углубляться в осмотр чердаков, так как эта серия статей из Mastering Roof Inspections в основном посвящена распознаванию дефектов кровли, но вы должны иметь представление о двух основных, базовых системах конструкции крыши: обычные кровельные конструкции и стропильные фермы.

Вы будете оценивать каркас крыши изнутри чердачного помещения, но у нас есть технологическое преимущество. Давайте снимем крышу и покрытие стен дома и определим некоторые из наиболее распространенных элементов каркаса крыши.Мы начнем с крыши с традиционным каркасом, на которой отдельные элементы каркаса вырезаются и собираются на месте.

ОБЫЧНЫЕ КРЫШИ

Обычные стропила

Общие стропила

Стропила, которые опираются на внешние стены внизу и соединяются с коньком вверху, называются «общими стропилами» (выделено здесь желтым).

Стропила на противоположных сторонах конька следует устанавливать парами прямо напротив друг друга - хотя, если вы видите несколько несоосных, это не является дефектом.Иногда стропила нужно немного сдвинуть, чтобы разместить компоненты других домашних систем. На приведенном выше рисунке показано стропило, перемещенное для размещения вентиляционного отверстия.

Если вы видите, что многие стропила не совпадают, вы можете прокомментировать это, но в существующих домах не называйте это дефектом, если вы не видите разрушения. В более новых домах многие стропила, которые не выступают против, обычно указывают на некачественный каркас. Это признак того, что вам следует тщательно искать другие проблемы в конструкции крыши.

Стропила обычно устанавливаются на 24-дюймовых центрах. Если вы видите стропила, установленные с центрами более 24 дюймов, обратите внимание на признаки разрушения, такие как провисание стропил. Если вы видите провисание стропил, порекомендуйте выполнить их стабилизацию у квалифицированного подрядчика. Стабилизация обычно включает установку системы прогонов.

Вальмовые

Вальмовые крыши имеют «шатровые стропила», ориентированные по диагонали к коньку и наружным стенам. Бедренные стропила называются просто «бедрами» и показаны здесь коричневым цветом.Бедра опираются на внешний угол внизу и соединяются с гребнем на вершине.

Стропила, которые опираются на внешние стены снизу и соединяются с бедром наверху, называются «подъемниками для бедра» и показаны здесь фиолетовым цветом.

Долины

Там, где гребни меняют направление, создается внутренний угол, который перекрывается «стропилами долины» или просто «долиной», показанной здесь зеленым цветом. Долины также ориентированы по диагонали к гребню и внешним стенам.Долины опираются на стены во внутреннем углу внизу и соединяются с гребнем наверху.

Стропила, которые соединяются с долиной в нижней части и соединяются с гребнем наверху, называются «долинами», показаны здесь голубым цветом.

Обычный гребень

На рисунке показан обычный гребень (окрашен в оранжевый цвет). В домах с обычными гребнями стропила поддерживают вес крыши и передают нагрузку на крышу через стены на фундамент и, наконец, на грунт.Маршрут, проходящий под весом крыши через элементы каркаса к грунту, называется «путем нагрузки».

Назначение конька состоит в том, чтобы обеспечить простой способ соединения стропил на пике крыши и обеспечить лучшее прибивание гвоздями на пике.

В старых домах может вообще не быть гребня. Когда-то в разных частях Северной Америки это было обычной строительной практикой, и это не является дефектом, пока стропила противостоят друг другу.

Спроектированная древесина, используемая для обрамления крыш, имеет очень специфические требования к соединениям, и их обсуждение здесь выходит за рамки этой серии.Производители металлических соединителей для металлоконструкций публикуют спецификации подключения в своих каталогах и на своих сайтах.

Стропила

В домах с плоскими потолками и чердачным пространством основания противоположных стропил должны быть скреплены между собой балками перекрытия, которые образуют «стропильные связи». Когда стропила установлены перпендикулярно балкам потолка, стропильные балки обычно опираются на балки потолка.

Стропильные шпалы не позволяют весу крыши раздвигать вершины стен и вызывать провисание конька.

Хомуты

Хомуты соединяют верхние концы противоположных стропил. Их следует устанавливать на каждое второе стропило в верхней трети крыши. Их цель - предотвратить подъем. Следует ли их устанавливать - вопрос инженеров. Они не всегда необходимы, поэтому их отсутствие не является дефектом, но когда вы их видите, они должны быть установлены правильно.

Здесь вы можете увидеть хомутные стяжки, установленные в верхней трети крыши, и стропильные стропы, установленные низко и наложенные на стену.

Системы прогонов

Вы также можете увидеть систему прогонов.

Системы Purlin предназначены для уменьшения расстояния, которое должны преодолевать стропила. Они состоят из креплений, прибитых к нижней стороне стропил и поддерживаемых диагональными распорками.

Нижние части распорок прогонов должны опираться на верхнюю часть несущей стены.Раскосы, которые опираются на балки потолка или которые каким-то образом передают нагрузку с крыши на потолок, являются дефектными установками. Если вы видите распорки, которые опираются на балки потолка, поищите провисание потолка.

Раскосы обычно устанавливаются на каждое второе стропило и должны быть под углом не более 45 °.

Вот система прогонов, установленная в гараже старого дома. У них нет центральной стены, на которой можно было бы удерживать распорки, они опираются на прочную спинку, которая опирается на балки потолка.Проседания не было, поэтому в акте осмотра замечаний не было.

Системы Purlin были созданы разными способами - одни лучше, другие. Современные строительные нормы и правила призывают к тому, чтобы подпорки были равными или большими по размеру, чем размеры стропил, но большинство балок, которые вы увидите, не соответствуют этому требованию. Если вы знаете, что дом должен был соответствовать этому кодексу, когда он был построен, назовите это дефектом; в противном случае ограничьте осмотр поиском признаков неисправности, таких как провисание или сломанные стропила и сломанные компоненты.Кроме того, обратите внимание на неправильную установку, такую ​​как распорки, опирающиеся на балки потолка, распорки, но без подпорки, и слишком мало распорок.

В старых домах в некоторых районах обычно не найти защитников. Если крыша не провисает, это проблема качества; тогда это структурная проблема, и вам следует порекомендовать ее квалифицированному подрядчику.

Термин «прогон» имеет несколько разных значений в зависимости от того, в какой части Северной Америки вы находитесь, о какой части крыши вы говорите, а также от происхождения человека, с которым вы это обсуждаете, так что не надо. Не удивляйтесь, если кто-то попытается вас поправить.

Структурный гребень

Дома со сводчатыми потолками обычно не имеют стропильных балок, чтобы стены не расширялись, а гребень не провисал, поэтому в них используется структурный гребень. В доме со структурным коньком конек состоит из балки, достаточно прочной, чтобы выдерживать нагрузку на крышу без провисания.

Надрамник

Когда вы находитесь внутри чердака, вы можете увидеть состояние, при котором конек и несколько домкратов одной секции крыши обрамлены поверх существующей крыши.

Это называется «оверфрейм» и довольно часто встречается в определенных областях. Построен правильно, конструктивно прочный.

Часто можно увидеть, как часть обшивки крыши снята, чтобы обеспечить проход между чердачными помещениями. Если вы не можете пройти на часть чердака, порекомендуйте, чтобы ее осмотрел квалифицированный инспектор после того, как будет предоставлен доступ. Это особенно важно, если в нем есть сантехника или электрические компоненты.

******************************************* ******


.

Склонный крыши

Любой плотник знает, что в основе конструкции крыши лежит математика. Невозможно построить крышу, не зная математики, особенно тригонометрии. Это нужен, например, для рассчитать крутизну крыши - крыша подача.

В северном климате скатная крыша предпочтительнее, чтобы дождевая вода не скапливалась на крыша, что произойдет в случае заблокирован сток воды с плоская крыша.Одна из основных причин засорения дренажей - холодная погода. что вызывает засоры, когда вода превращается в лед; разное Причины включают листья, мусор и т. д.

По этой причине во все времена предпочтение отдавалось скатным крышам. в странах Северной Европы.

На рисунке ниже показан пример плоской крыши и скатной крыши:

Как мы видим, самая простая и самая распространенная скатная крыша имеет форму единого треугольника . Ситуация становится более сложный, когда две или более скатные крыши соединяются вместе .Это создает различных наклонов в одном месте, которые необходимо настроить вместе (построить).

1. Ридж

2. Бедра

3. Гейбл

4. Карниз

5. Лезвие грабли

6. Карниз

Источник: O Plekk Катусемейстер

Здесь мы видим разные углы и формы, которые могут быть на крыша.

Скатные крыши могут быть разных форм, наиболее распространенными являются двускатные и шатровые крыши. Есть и крыши не такой простой формы. Ниже представлены несколько скатных крыш разной формы:

Источник: Shelton Roofing Santa Cruz

Источник: Insenerigraafika. Ольга Овтаренко (электронная почта)

Участки

Плотники не относятся к углу крыша как 30, но предпочитаю использовать скат крыши.Скат крыши - это ее вертикальный подъем, деленный на его горизонтальный пролет (или "пробег"), называемый уклоном в геометрии или касательную функцию в тригонометрии.

На рисунке ниже показаны различные разрешенные уклоны для разных крыш. изображены материалы. Например, в случае кровли из рулонного металла это может быть минимум 5 (как показано на график). Это означает, что мы не можем использовать металлопрокат для плоских крыш, потому что он не быть водонепроницаемой конструкцией.

1: планка и черепица

2: керамическая черепица

3: окно в крыше

4: битумный рулон с треугольной рейкой

5: битумная черепица

6: цементная черепица

7: битумная волновая плита и жестяные кровельные листы

8: фиброцементная плита

9.металлочерепица

На графике выше мы также можно увидеть различные значения, указанные в виде отношения - для наклона 5 соотношение составляет 1:12 . Мы знаем, что на дорожных знаках уклон дороги также дано, но показано в процентах.

Давайте посмотрим, как эти разные значения связаны друг с другом:

Как мы все знаем, полный круг равен 360 градусам . На графике ниже мы видим, что в случае уклон крыши, если смотреть тригонометрически, одна сторона крыши находится в квартале I , а противоположная сторона - в квартале II .

Разделение четвертей можно увидеть на изображении ниже:

Если мы говорим о выражении высоты звука в соотношении, это будет отношение длины сегменты друг к другу.

Например: если Соотношение уклона крыши составляет 1: 1, мы говорим о равнобедренном треугольнике , а уклон крыши можно задать как 45. Для вычисления наклона мы используем функцию касательной , что означает 1: 1 = 1, где загар 45 = 1

Для выражения уклона крыши в виде отношения, высоты или около того. называется подъем будет дан как значение из 1.Расстояние от подъема крыши до края обозначено цифрой x (также называется пролетом ). Значение x показывает, сколько высот до края крыши.

Для Пример: если x = 2, то 1: 2 = 0,5. В итоге tan 0,5 = 26,57≈ 27

Если угол наклона кровли больше 45 или другими словами соотношение больше чем tan> 1, прогон будет постоянным со значением , равным 1 .

Для Пример: дан шаг 1,5: 1.Это означает x = 1,5 и показывает, сколько прогонов укладывается в подъем.

Разные пути до вычислить шаг крыши

Задача: Дана крыша высотой 4 м и пробегом 12 м. Рассчитайте уклон крыши и задайте его в соотношении!

Вот 2 способа решения проблемы:

Метод 1: Если шаг задан как отношение 1: x, мы можем сделать следующее, чтобы найти x:

Уклон крыши 1: 3

Метод 2: Мы также можем использовать следующее решение

Высота 4 метра соответствует 12 м горизонтали длина.Зная это, мы можем сделать следующие расчеты для подъема на 1 м:

Уклон крыши 1: 3

Шаг

также может отображаться как процентов и промилле . Проценты в основном используются для дорог и холмов, на фрезы используются для укладки откосов полов и прокладки водопроводных и канализационных труб, где поля намного меньше.

Шаг в процентах равен 1/100

1 м = 100 см

, следовательно, 1% составляет 1 см на метр

1 м = 1000 мм


для этого 1 составляет 1 мм на метр

Учитывая значения для бега и подъема, мы можем вычислить в процентах или на мельницы пека следующим образом:

Если нам нужно вычислить одно из этих значений, мы можем преобразовать формулу.

Например: чтобы найти рост, мы можем преобразовать формулу следующим образом:


Если длина нашего забега 1 м (100 см), то при шаге 1% подъем будет 1 см. У бега длиной 2 м будет подъем на 2 см при том же шаге.

Когда при расчете на мельницы, пробег 1 м с шагом 1 будет имеют подъем 1 мм. Маршрут длиной 2 м будет иметь подъем на 2 мм с учетом такая же подача.

Чтобы найти значения для прогона, мы должны снова преобразовать формулу:

Иногда нам может потребоваться построить крышу с одинаковым шагом , но разными измерениями

В этом случае мы используем принцип аналогичных треугольников , чтобы произвести вычисления.

Расчет можно произвести с помощью перекрестного умножения :

Когда мы сравним с с шагом , это будет , тот же , даже с другим подъемом крыши.

Реально это будет выглядеть как на картинке ниже:

Приведем еще несколько примеров того, как бывают питчи. связаны друг с другом. Например, если мы знаем% питча, но хотим выразить его как угол с помощью касательной, мы можем сделать это следующим образом:

Как показано на графике, учитывая рост и пробег, мы будем знать процентное значение шага (до 45) и может вычислить тангенс, используя такое же соотношение - это даст нам угол.

Отсюда мы можем получить угол α = 16,66924423 ≈ 16 42

Далее поясняется, чтобы Чтобы получить это решение, мы приравняем пробег к 100 и выберем подъем, который при деление на 100 даст нам процентное значение. Поскольку процент - это в основном соотношение между бегом и подъемом, процентное значение в то же время тангенс угла.

На рисунке выше показаны разные пропорции. шаг может быть таким же.Однако если мы Возьмем пробег за 1 , мы можем показать поле:

Мы уже знаем, что загар 16 42 ≈ 0,3

Лестница и канализация

Другая часть конструкции, использующая Расчет шага (или уклона) лестниц и канализации (особенно самотечного трубы, не столько напорные трубы).

Лестница должна иметь определенные размеры, чтобы что люди могут с комфортом ими пользоваться. Для расчета высоты лестницы a используется простая формула.Кто хочет стать строителем, должен обязательно запомните эту формулу:

2h + b = 630 мм

Эта формула помогает найти оптимальное соотношение между подъемом и проступью ступеньки.

h = подъем ступени

b = ступенька


Сумма двойного подъема и протектор дает постоянный. Отсюда можно определить высоту тона - обычно От 1: 1,5 до 1: 2.

Для ширины шагов рекомендуется формула h + b = 450 мм.

Дополнительно к шаг, лестница будет иметь общий подъем и общий пролет, что также важно измерения.

Изображение: Википедия

Когда при строительстве многооборотных лестниц необходимо также убедитесь, что на нем нечетное количество ступенек, иначе придется менять ноги при подъеме по лестнице. Все ступени тоже должны иметь одинаковый подъем - человеческий. мозг приспосабливается к определенному ритму ходьбы, поэтому, если одна ступенька отличается по высоте, вы можете споткнуться о шаги.

Таблица выше показывает, что при соотношении 1: 1 треугольник будет иметь точное форма как на фото рядом - равнобедренная треугольник с углом 45, равным 100%, и касательной 1.

Дано соотношение 1: 100, уклон будет таким, как на картинке сбоку, с углом 1% и касательная 0,01. С 1: 1000 действует та же логика.

Например

Если мы знаем значение тангенса, тогда мы можем записать шаг в виде отношения в следующим образом:

Дано загар 0,5 = 26 33 54,18

Марка шаг как отношение 1: x, где x равно 0,5 (также тангенс)

Следовательно шаг можно задать как 1: 2

значение x в соотношении показывает, как много частей целого, которое он составляет, поскольку 1 представляет собой целое (l = 1 на график), поэтому 1: 0,5 = 2.Вы также можете показывать высоту звука как единицу измерения.

как уже упоминалось, если подъем (h) больше, чем разбег (tan> 1), тогда значение x выше значения шага детали обозначается: x: 1

Для Например, если значение тангенса равно 2, значение наклона равно 2: 1

В Для канализационных труб мы также используем смолы, но там они указаны в промилле.

На фото ниже - поперечный разрез канализационного трубопровода, который применяется для трубных марок в строительных чертежах.Как видите расстояние между двумя колодцами (от центра) составляет 34500 мм, а разница высот колодцы 300 мм.

Давайте посмотрите на другой пример. Как рассчитать шаг трубы в соотношении и в проценты. Чтобы вычислить шаг, мы должны нарисовать треугольник, где h отмечает разницу в высоте и l расстояние между двумя лунками.

Дано h = 300 мм и I = 34500. Используя кросс-умножение, мы можем сначала вычислить шаг как отношение.

Замена x со значением получаем шаг 1: 115

ср также можно использовать перекрестное умножение, когда мы знаем высоту тона (1: 115) и хотим вычислить разница высот h.


то же самое касается l.

шаг в процентах: 1: 115 x 100 ≈ 0,87%

Вкл. с другой стороны, если мы знаем процент, мы можем рассчитать соотношение как следует:

это можно представить как соотношение 1: 115

В чтобы вычислить шаг в процентах, мы должны использовать тангенс

вариант 1: загар = ч / л

вариант 2: соотношение 1: x

загар = 300: 34500 ≈ 0,0087 или в основном то же отношение 1: 115 ≈ 0,0087

загар 0,0087 = 0,41011655 или 02436,42

В рисунок под канализационной линией изображен в земле до того, как он был засыпанный землей.

Расчет площади

Большая часть строительства - это подсчет объемов. Это необходимо для планирование и заказ материалов, а также расчет цен.

Например, иногда только шаг и высота от земли. показано на чертеже проекта. Для расчета площади крыши необходимо знать длину и ширину крыши (на картинке выше: 12 000 мм и 6034 мм) Но если мы знаем только шаг, мы должны взять рисунок и на основе ширину здания рассчитываем по размерам крыши.

Эти измерения нужны не только для расчета количества необходимых материалов но и для устройства крыши, например, на длину стропила.

Например

Дано ширина половины дома 4860мм, затем шаг 35 по высоте кровли составит:

загар 35 x 4860 мм = 3403 мм

Зная по высоте мы можем рассчитать длину стропила.

В Чтобы рассчитать угол между стропилами, мы можем использовать простую математику. Все мы нужно знать, какие ангелы появляются, когда мы пересекаем две параллельные линии третьей линия.

Когда имея дело со сложными поверхностями, мы должны разделить область на части.

как мы можем видеть на графике выше, что есть разные способы сделать область измерения проще. Один из способов - разделить область на множество меньших участков и вычислить их площади отдельно, а затем либо суммировать, либо вычесть отдельные участки.

Но как действовать, если у крыши более одного угла, как показано ниже:

Это двухмерный чертеж крыши, представленный на чертеже проекта, далее к нему обычно также дается трехмерный рисунок.

Шаги на чертеже даны под углом 45 °. Бедра на концах также находятся на уровне 45. Если мы проведем условную вертикальную линию от H, I до K, их шаг будет 45. Если мы знаем угол и длину крыши, мы можем рассчитать высоту крыши, которую мы понадобится позже для того, чтобы рассчитать площадь кровли.

Поскольку угол равен 45, мы знаем, что имеем дело с равнобедренным треугольник с двумя сторонами равной длины. Это делает наши расчеты Полегче.

Например, высота крыши составляет половину ширины крыши, или 4000 мм. Это можно увидеть на рисунке ниже, на котором показан вид крыши сбоку. Для расчета длины бедра нам понадобится калькулятор.

Мы можем использовать теорему Пифагора, поскольку длина бедра равна гипотенуза A, B и H.

Длина A, B и H равна

Это это высота бедра, которая с точки зрения бедра будет выглядеть нравится:

BH представляет собой гипотенузу и представляет высоту крыши. Решение было полученный по теореме Пифагора. Длина гипотенузы:

С это не равнобедренный треугольник, мы можем сделать выводы, что хотя все скаты крыши под углом 45 градусов, это не относится к углам его вальмы.

Если мы знаем эти измерения, мы можем начать расчет площади Крыша. Мы видим, что элементы крыши состоят из разные геометрические формы. Напоминаем, что давайте посмотрим, какие формулы мы будем нужно.

.

Смотрите также

Сделать заказ

Пожалуйста, введите Ваше имя
Пожалуйста, введите Ваш номер телефона
Пожалуйста, введите Ваше сообщение