Шатровые крыши становятся все более популярными у владельцев частных домов. В этом нет ничего удивительного, так как такая схема будет отличаться рядом неоспоримых преимуществ оперативного владения и, кроме того, очень оригинально смотрится, придавая дому особую эстетичность.
Стропильная система вальмовой крыши
Некоторых домовладельцев, которые делают своими руками, может напугать, что стропильная система вальмовой крыши выглядит слишком сложной. Да, это конечно не так просто, как двускатная или обычная крыша. Однако эта стропильная система полностью подчиняется законам геометрии и произвести ее предварительный расчет вполне возможно. Установка, конечно, потребует некоторого опыта столярных работ, но с хорошими помощниками, а еще лучше с квалифицированным консультантом, вы сможете взяться за это мероприятие в большом масштабе.
В чем достоинства вальмовой крыши?
Согласитесь, вальмовая крыша выглядит очень привлекательно. Но эстетика, которую она придает зданию, отнюдь не является главным преимуществом такого сооружения.
Эстетика вальмовой крыши, конечно, важна, но этим ее преимущества не ограничиваются
- Полное отсутствие вертикальных плоскостей делает такую затонувшую машину менее уязвимой для ветровой нагрузки. Если уклон откосов также незначительный, значит, минимизирован параметр ветрового давления на стропильную систему.
- «Плавность» форм со всех четырех сторон делает такую крышу устойчивой ко всем типам осадков.
- С точки зрения энергосбережения вальмовая крыша намного превосходит двускатную крышу.
- такую крышу намного проще утеплить, подложив под скаты кровли изолирующий «пирог». У двускатной крыши всегда есть два проблемных фронтона, которые требуют особого подхода к утеплению и отлично «ловят ветер».
- Правильное распределение нагрузок за счет особенности положения основной, диагональной (угловой) и вальмовой балок обеспечивает высокую устойчивость всей системы к деформациям под действием внешнего приложения сил.
- Наконец, вальмовая крыша вполне может служить чердаком (при определенных углах наклона, конечно). Мансардное окно может врезаться в любой из своих откосов.
Недостатком такой системы является относительная сложность конструкции. Кроме того, на небольших зданиях и с небольшими углами ската крыши чердачное пространство становится непригодным и непригодным для полезного использования, особенно если стропильная система требует дополнительного усиления подкосами, подкосами и т.д.
Конечно, недостатки довольно условны и их можно полностью свести к минимуму. Но количество преимуществ впечатляет, что способствует постоянному росту популярности вальмовых крыш.
Основные конструктивные особенности вальмовой крыши
Итак, что такое вальмовая крыша с конструктивной точки зрения.
Это четырехгусеничная конструкция. Два ската, идущие вдоль длинной стороны здания, имеют форму трапеции, верхняя сторона которой представляет собой гребень, а боковые выступы от него расходятся в сторону углов здания. По обе стороны от фронтона откосы имеют форму равнобедренного треугольника, опирающегося вершиной на крайнюю точку того же гребня.
Так выглядит классическая вальмовая крыша
Вот если виртуально аккуратно снять крышку с крыши, снять стены дома, чтобы не мешать осмотру, то примерно так и откроется, собственно. Сам деревянный каркас вальмовой балочной системы.
Принципиальная схема тазобедренной балки.
Теперь познакомимся с основными конструктивными элементами системы вальмовой балки.
Основные элементы стропильной системы вальмовой крыши
1 — Мауэрлат — мощная деревянная балка, закрепляемая по периметру верхнего торца стен дома. Это основная основа для установки стропильной конструкции.
2 — ребро гребня (такт). Он должен располагаться строго по продольной оси дома, на высоте от уровня перекрытия, в зависимости от планируемого уклона скатов крыши.
3 — центральные балки. Располагаются с расчетом на опору на мауэрлат и по краям коньковой балки. Всего таких балок 4, по две на каждый боковой откос.
4 — фрезы для центральных боковых сторон. Расположенные строго по оси хребта, они делят наклон треугольного бедра ровно пополам. Всего два.
5 — угловые или диагональные балки (иначе — косые ножки). В их основе лежит угол наклона мауэрлата и конец коньковой балки. Самая длинная из всех стропильных ног. Всего 4 штуки. Таким образом, на каждом конце конька сходятся по пять лучей: два основных центральных, один центральный бедренный и два диагональных (косых).
6 — промежуточные балки. Устанавливаются по боковым откосам между центральными стропилами, имеют одинаковые размеры и опираются одинаково: на мауэрлат и на коньковую балку. Количество зависит от выбранного шага установки. При небольшой длине гребня они могут полностью отсутствовать.
Конек на этой вальмовой кровле настолько короткий, что в промежуточных стропилах просто нет необходимости
7 — укороченные стропила. Устанавливается по боковым трапециевидным скатам между центральной балкой и углом кровли. Они опираются на мауэрлат и диагональные ножки. Сумма зависит от этапа установки. Длина деталей меняется — она уменьшается по мере приближения к углу системы.
8 — укороченные стропила вальмового ската (клинья). Расположение, количество и размеры обычно такие же, как и у укороченных боковых балок.
Здесь был показан самый простой и базовый вариант стропильной вальмовой конструкции. На практике при возведении кровли жилого дома приходится прибегать к армированию, то есть к установке дополнительных элементов:
Элементы усиления конструкции вальмовой крыши
9 — стойки, поддерживающие коньковый брус. Они могут отдыхать на кровати, лежа ровно по центру пола параллельно коньку (например, если под ним сплошная внутренняя стена). Другой вариант — опора стоек в балки перекрытия или затяжки (поперечные балки), соединяющие пары опор балки.
10 — затяжки (перекладины), которые могут одновременно выполнять роль балок перекрытия. Другой вариант — балки врезанные в мауэрлат или врезанные в стены дома. Пуфы можно разместить повыше, ближе к коньковой балке. Часто в этом случае он становится основой для хранения потолка мансарды. Стропила или стропила становятся основой не только стоек, но и некоторых других армирующих элементов конструкции.
опора для балок
11 — если основные или промежуточные балки слишком длинные, более 4,5 м, их необходимо усилить, установив диагональные стойки, опирающиеся на балку, расположенную под балками перекрытия или напротив них (замок). Подступенки обычно устанавливаются под углом 45 ÷ 60 °, а использование таких промежуточных опор позволяет уменьшить сечение бруса, используемого для изготовления стропильных ног.
12 — самыми длинными всегда являются диагональные балки (косые ножки). Как правило, они в первую очередь нуждаются в армировании, так как будут служить опорой для целого ряда укороченных стропил (стропил). Один из вариантов — установить ферму, как показано на рисунке. Устанавливается угловая ферма, разрезающая мауэрлат, и от нее к наклонной ножке идет вертикальная опора. Еще один вариант усиления диагональных балок — те же столбы, которые будут опираться на низ центральной скамьи.
13 — ветровая балка, которая прибивается наискосок изнутри к стропильным ногам, обычно с наветренной стороны здания. Также его использование практикуется с обеих сторон, когда дом построен в ветреной местности и направление ветра нестабильно.
14 — для формирования выступов карнизов длину стропильных ног можно увеличить так, чтобы они выходили за наружные стены на определенное расстояние. Однако это не всегда возможно или оправдано из-за ограничений по стандартной длине бруса или по экономическим причинам. Выходом из положения является использование частей, удлиняющих стропила, кобылок, которые будут формировать выступ выступа необходимой ширины от уровня стен дома.
Как рассчитываются элементы вальмовой стропильной системы
Следовательно, впереди самый ответственный этап: проектирование конструкции будущей вальмовой балки. В этом вопросе следует придерживаться определенной последовательности.
Выбор угла ската кровли и определение высоты конька
Начать стоит с выбора оптимального угла ската крыши. В принципе, угол наклона боковых и вальмовых откосов может отличаться, но «классический» вариант — это их одинаковый наклон: тогда нагрузки распределяются равномерно, и кровля снаружи будет смотреться выигрышнее.
Для вальмовых крыш обычно принимают угол наклона от 20 до 45 градусов. В регионах с более высокой снеговой нагрузкой имеет смысл делать уклон круче, а там, где преобладает давление ветра, оптимальным будет давать уклон не более 30 градусов. Однако это решение собственников, так как они могут сыграть роль и спланировать использование чердачного помещения.
Важным параметром при выборе угла наклона является планируемое покрытие: для различных его типов существуют некоторые нижние пределы уклона. Ниже представлена диаграмма уклонов кровли (в градусах и в процентах). Схема сделана с точным соблюдением лестницы, так что при желании можно установить угол по ней и в пропорциональном соотношении (отношение высоты подъема к длине основания треугольника балки).
шурупы для дерева
Схема угла наклона кровли и минимально допустимые уклоны для разных типов кровли
Стрелки указывают нижние пределы уклона для разных типов крыш. Первые три пункта в данном случае нас не интересуют: они относятся к плоским крышам.
| № | Значение уклона | Тип покрытия (минимальный уклон) |
|---|---|---|
| 4 | 9-е 1: 6,6 или 15 % |
Рулонные битумные материалы — не менее двух слоев, приклеенных к мастике горячим способом. допускается использование определенных видов гофрокартона или металлочерепицы (в соответствии с параметрами, установленными производителем). |
| 5 | 10° 1: 6 или 17% |
Гофрированный шифер в армированном асбестоцементе. Еврошифер (одинолин). |
| 6 | 11 ÷ 12° 1: 5 или 20 % |
Мягкая битумная черепица |
| 7 | 14° 1: 4 или 25 % |
Асбестоцементный плоский шифер армированный. Металлочерепица и плитка. |
| восемь | 16° 1: 3,5 или 29 % |
Металлическая кровля с гнутыми соединениями. |
| девять | 18 ÷ 19° 1: 3 или 33 % |
Обычный асбестоцементный шиферный волновой профиль |
| 10 | 26 ÷ 27° 1: 2 или 50 % |
Натуральная керамическая или бетонная плитка, композитный полимербетон, шиферная плитка. |
| одиннадцать | 39° 1: 1,25 или 80 % |
Кровельное покрытие из битумной черепицы, щепы, натуральной черепицы. Крыша из камыша |
Есть еще один нюанс. Вальмовая крыша, как мы видели, предполагает наличие трапециевидных и треугольных скатов. При использовании крышек из листового металла неизбежны значительные потери материала на раскрой: они могут достигать 30%. Лучшим вариантом кажется мягкая битумная черепица или использование штучных кровельных материалов. Однако, опять же, все решает хозяин дома.
Выбрав угол наклона ската, уже легко определить высоту конька, к которой будут сходиться центральные и промежуточные стропила.
Определение высоты конька вальмовой крыши
Нам известна ширина дома D. Конек расположен строго по продольной оси, то есть на расстоянии d = D / 2. Определялся также угол α. Таким образом, высота гребня определяется следующим соотношением:
h = d × tan α
Чтобы не заставлять читателя тратить время на поиски таблицы касательных, ниже представлен калькулятор для расчета высоты гребня.
Перейти к расчетам Укажите требуемые значения и нажмите кнопку «Рассчитать высоту конька h» Половина ширины дома d (метры) Планируемый угол ската крыши α (градусы)
Длина конькового прогона
Определите длину и положение коньковой планки (ход)
Поскольку угол наклона на боковых и вальмовых откосах предполагается одинаковым, длина центральных стропил также должна совпадать. А это, в свою очередь, означает, что края конькового бруса должны располагаться от торцевых стен дома на том же расстоянии, что и сам брус от параллельных ему стен.
«Классическая» планировка коньковой взлетно-посадочной полосы
1 — мауэрлат
2 — гребной ход.
3 — центральные боковые балки
4 — центральные балки бедра, по длине равные центральным боковым.
Это означает, что длина конькового бруса равна длине дома минус 2d и, если упрощать, длине дома за вычетом его ширины D. Он должен располагаться строго по центру, как по продольной, так и по поперечной осям.
Для изготовления коньковой балки обычно используют тот же материал, что и ножки центральной балки. Вертикальные стойки для его установки вырезаются с учетом ширины бруса, чтобы при сборке верхний край конька находился на расчетной высоте h.
Ход гребня на усиленных стойках с диагональными стойками.
Каркас конька, опирающийся на станину, рекомендуется укрепить диагональными распорками, как показано на рисунке.
Длина центральных стропильных ног
Если известна высота установки коньковой балки и ее расстояние от мауэрлата (в горизонтальной проекции), то длину центральных балок вполне можно сразу рассчитать.
Определите необходимую длину центральных стропил
Здесь все предельно просто. Для двух хорошо известных опор — высоты h и основания d легко, применив теорему Пифагора, найти гипотенузу, которая станет длиной опоры балки L от гребня до мауэрлата. Для этого воспользуйтесь встроенным калькулятором:
Калькулятор расчета длины гипотенузы (стропильной ноги) по известным катетам
Введите требуемые значения и нажмите кнопку «Рассчитать длину гипотенузы (стропильной ноги)» Полка 1 (высота h), метры Полоса 2 (основание треугольника d), метры
понятно, что промежуточные балки, также поддерживаемые коньковой балкой, будут иметь точно такие же размеры.
Обрезка опор балки для соединения конька
Для соединения стропил на коньке их можно разрезать под углом β, который равен:
Β = 90 ° — α
Ноги балки прилегают с двух сторон к коньковой балке
Способ соединения, однако, может быть разным, например, перекрытие ног балки с размещением коньковой балки снизу — это учитывается при расчете размеров самих балок и высоты стоек для Коньковый брус. Предполагается, что наивысшая точка конька в этом случае образована верхним пересечением стропильных досок.
Крепление опор балки над коньковой балкой.
Нижним краем стропильные ноги опираются на мауэрлат. Здесь тоже возможны вариации, но мы не будем рассматривать их в данной публикации, так как это хорошо описано в других статьях.
Мауэрлат — надежный фундамент под стропильную систему
Если на двускатной или двускатной крыше мауэрлат можно закрепить только со стороны скатов крыши, то при вальмовой системе это обязательно закрытый каркас. Как устанавливается мауэрлат — в отдельной публикации нашего портала. И еще одна статья посвящена основным правилам крепления стропил к мауэрлату.
Сразу можно решить, на сколько нужно растянуть стропила, будут ли они формировать свес карниза. В том случае, если рамка создается за счет кобылки, получившееся значение станет «полезным» от длины, то есть пригодится в любом случае.
Расчет длины пристройки балки (рабочая длина кобылки) для формирования карнизного свеса
Если известны планируемая ширина карнизного свеса k и угол наклона кровли α, то параметр ΔL легко определить по формуле:
ΔL = k / cos α
Калькулятор расчета удлинения стропил на карнизный свес
Укажите необходимые данные и нажмите кнопку «Рассчитать удлинение подкоса (рабочую длину кобылки)» Ожидаемая ширина свеса карниза K, метров
Величина крутизны уклона α, град
Теперь, чтобы узнать общую длину стропильной ноги, осталось только сложить полученные значения L и ΔL.
Эта растяжка будет одинаковой для всех стропил, за исключением диагональных стропил (косых ног). Для них в калькуляторе предусмотрен специальный расчет.
Длина диагональных стропил
Эти стропильные ноги самые длинные и будут испытывать наибольшую нагрузку.
Диагональные балки или косые ножки самые длинные из всех
Определить их длину несложно. Вы еще можете воспользоваться теоремой Пифагора, то есть прибегнуть к помощи калькулятора, опубликованного выше. Диагональная балка представляет собой гипотенузу с основанием, равным половине ширины здания, и высотой, равной длине центральной вальмовой балки L.
Прямоугольный треугольник с гипотенузой — диагональная стойка
Ld = (L² + d²)
он несколько отличается, как мы видели из представленного выше калькулятора, и от величины удлинения стропила для формирования карнизного свеса.
Шаг установки стропил и их сечение
Известны линейные размеры стоек центральной, промежуточной и диагональной балок. Теперь нужно определиться с сечением досок (дерева) для их изготовления и этапом монтажа. Эти значения взаимосвязаны и зависят от ожидаемых нагрузок на конструкцию крыши.
пора определиться с сечением материала для стропильных ног и этапом установки промежуточных стропил
Общая нагрузка, выраженная в килограммах на квадратный метр, представляет собой сумму нескольких значений. Это, в первую очередь, вес самой кровельной конструкции с учетом материала кровли, токарного станка, утеплителя и т.д. К этому добавляются временные нагрузки: напор выпавшего снега и действие ветра. Кроме того, вероятны и трудно предсказуемые нагрузки природного характера: ураганы, сейсмические толчки и другие форс-мажорные обстоятельства. По этой причине в конструкцию крыши вводится определенный запас прочности.
Нагрузка, приходящаяся на крышу, распределяется по стропильным ногам. Чем чаще их монтируют, то есть чем меньше шаг их монтажа, тем меньше падает на погонный метр стропильной ноги, и тем меньше может быть пиломатериалов в сечении. Второй параметр, влияющий на сечение материала, — это пролет стропильных ног, то есть расстояние между двумя точками опоры.
Ниже представлена таблица, которая поможет вам определить необходимое сечение бруса для стропильных ног. Как мне его использовать?
отвертка
Начальное значение — это величина нагрузки, распределенной на стропильную ногу (при промежуточном значении следующая доводится до большей стороны). В этом столбце найдите ячейку с длиной балки. Эта ячейка задает линию, в которой в правой части стола указаны необходимые сечения пиломатериала для изготовления опор балки. Учтите, что при желании можно использовать и кругляк — в таблице указаны требуемые значения диаметров.
| Расчетное значение распределенной нагрузки на 1 погонный метр стропильной ноги, кг / м | Секция бруса для изготовления стропильных ног | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | из доски (дерева) | из круглого дерева | ||||||
| толщина доски (дерево), мм | диаметр, мм | |||||||||||
| 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||||||
| Планируемая длина балок между точками опоры, м | высота стола (дерево), мм | |||||||||||
| 4.5 | 4 | 3.5 | 3 | 2,5 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 | 130 | 120 | 120 |
| 5 | 4.5 | 4 | 3.5 | 3 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 | 140 |
| 5.5 | 5 | 4.5 | 4 | 3.5 | — | 210 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 | 160 |
| 6 | 5.5 | 5 | 4.5 | 4 | — | — | 220 | 210 | 200 | 190 | 180 | 180 |
| 6.5 | 6 | 5.5 | 5 | 4.5 | — | — | — | 230 | 220 | 210 | 200 | 200 |
| — | 6.5 | 6 | 5.5 | 5 | — | — | — | — | 240 | 230 | 220 | 220 |
Например, при распределенной нагрузке на опору балки 150 кг / м и пролете 5 метров потребуется балка одной из секций: 70 × 230; 80 × 220; 90 × 210 или 100 × 20, либо бревно диаметром 200 мм.
Теперь — как рассчитать распределенную нагрузку на стропила. Для этого существует специальный алгоритм, учитывающий основные факторы, влияющие на стропильную систему. В этой публикации мы не будем приводить весь каскад формул и коэффициентов, но мы предложим использовать калькулятор, в котором эти физические и математические зависимости уже установлены.
Калькулятор расчета распределенной нагрузки на стропильные ноги
Для расчета вам потребуется несколько начальных значений:
- Угол ската кровли — мы уже знаем.
- Планируемый тип кровли — от него зависит постоянная весовая нагрузка на стропильную систему.
- Величина снеговой нагрузки для определенного региона — включается в калькулятор по зоне, которую можно определить из представленной схемы карты:
Распределение территории РФ по степени снеговой нагрузки
- Уровень воздействия ветра. Также определяется зона согласно схеме-карте, представленной ниже:
Распределение территории РФ на зоны по уровню ветрового давления
- Высота здания по гребню.
- Степень открытости строительной площадки. Калькулятор указывает основные признаки для определения площади, но следует учитывать, что наличие указанных естественных или искусственных ветровых преград можно учитывать только в том случае, если они расположены на высоте не более 30 × H, где H — высота постройки в коньке.
Наконец, этап установки балок. Это значение можно изменить, выбрав оптимальное значение распределенной нагрузки. При этом принято учитывать, что если кровля утеплена, этап монтажа стропил рекомендуется согласовывать с размерами блоков (матов) теплоизоляционного материала — это облегчит монтаж и останется меньше отходов.
После получения значения распределенной нагрузки вы можете перейти к таблице выше, чтобы выбрать поперечное сечение материала для средней, средней и диагональной опор балки.
Укажите необходимые данные и нажмите кнопку «Рассчитать распределенную нагрузку на стропила». Укажите угол наклона кровли. Укажите тип выбранной кровли. Асбестоцементные плиты нормального профиля. Армированные профильные асбестоцементные плиты. Битумные плиты («Еврошифер» , «ондулин») Металлическая кровля (оцинкованная сталь) Мягкая черепица Металлочерепица, профнастил Керамическая черепица Цементная черепица Полимерная песчаная черепица Мягкая кровля — рубероид на битумной мастике в два слоя Определите по схеме карты и укажите площадь вашего регион в соответствии с уровнем снеговой нагрузки I II III IV V VI VII Определите по карте и укажите площадь вашего региона в соответствии с уровнем ветрового давления Ia I II III IV V VI VII Укажите площадь строительство. Зона «В» — пересеченные лесные массивы с естественными барьерами от ветра или искусственными насаждениями, высотой до 10 метров, территория поселков и малых городов. Зона «B» — плотная городская застройка с искусственной ветрозащитой высотой 25 и более метров. Укажите высоту конька крыши от земли — не более 5 метров — от 5 до 10 метров — от 11 до 20 метров — более 20 метров. Ниже вам будет предложено ввести расчетный шаг балок. Изменяя этот показатель, можно получить оптимальное значение нагрузки, распределяемой на опоры балки. Этап монтажа балок, метров
Шаг установки и длина укороченных стропил (нарожников)
После установки центральной, диагональной и промежуточной балок прилегающие к косым ножкам треугольники остаются «пустыми». В нашем случае они абсолютно одинаковые по размеру. Это подразумевает установку укороченных стропил или стропил.
Расположение укороченных стропил основного ската и стропил — вальмовых
Укороченные стропила (стропила) устанавливают строго параллельно центральному, но крепят верхним концом не к коньковой балке, а к стойке подступенка. В результате по мере приближения к углу стропильной системы их длина уменьшается.
Шаг их установки может соответствовать шагу промежуточных балок, но это не обязательно. Намного удобнее разделить длину незаполненного участка мауэрлата на несколько равных участков — это позволит легче определить длину заготовок.
Возьмем пример:
Боковая проекция угловой секции вальмовой стропильной системы
1 — мауэрлат;
2 — гребневой ход;
3 — центральная и промежуточная балки;
4 — диагональная балка;
5 — укороченные стропила.
В этом случае оставшаяся секция была разделена на три равных отрезка, то есть предусмотрена установка двух укороченных стропил. Длину каждого из них легко определить, руководствуясь правилом подобия треугольников.
Длина центральной балки L известна. Основание второго треугольника ровно на треть короче, чем длина основания d, поэтому длина первой укороченной балки L1 также будет на треть короче.
L1 = ⅔ × L
Аналогично со вторым лучом:
L2 = ⅓ × L
Если вы планируете установить три стропила, участок делится на четыре секции, четыре на пять и т.д.
Примечание. Хотя треугольники по обеим сторонам диагональной балки абсолютно одинаковы, количество укороченных балок (балок) на боковых и боковых балках может отличаться. Например, как показано на следующем рисунке, две ножки устанавливаются с боковых откосов, а три ножки устанавливаются с боковых откосов.
Схема сборки ножек и укороченных балок на диагональную балку
это также удобно с точки зрения того, что укороченные ножки не пересекаются в одной точке на диагональной балке. В противном случае возникнут трудности с фиксацией, а сама режущая ножка не ослабнет из-за слишком большого количества креплений на ограниченном участке.
Обратите внимание на еще один нюанс. К стропильной балке рекомендуется прикреплять черепные бруски (сечение 50 × 50 мм) с двух сторон. Это дает одновременно два преимущества.
- Во-первых, балочный профиль самой надстройки приобретает Т-образную форму, что способствует увеличению жесткости конструкции, ее устойчивости к изгибу. Для диагональных ножек это особенно важно.
- Во-вторых, предельно упрощается прочное крепление укороченных стропил на косую ногу. Дело в том, что здесь необходимо подрезать стропила как по высоте, по уклону крыши, так и по ширине (под углом 45 °) — для идеального прилегания к косой ноге. Совершенно точно сделать это без должного опыта непросто. А при наличии черепной планки мелкие погрешности нивелируются, так как ремонтируемые ноги также получают дополнительный упор снизу.
В связи с тем, что длина укороченных стропил постепенно уменьшается, сечение бруса для них можно из соображений экономии несколько уменьшить — это несложно рассчитать по тому же алгоритму, который приведен выше. Однако довольно часто все стропильные ноги без исключения изготавливаются из материала одного вида.
При расчете длины укороченных стропил следует учитывать, что при их использовании для создания выступа выступа величина удлинения (расчет которой был указан выше) остается точно такой же, как и для средних и промежуточных стропильных ног.
Материал и размеры дополнительных элементов системы
Выше были рассмотрены основные определяющие элементы стропильной системы вальмовой крыши. Как уже было сказано, его можно дополнить другими деталями в зависимости от необходимости повышения его прочности и устойчивости, например, если расчетная длина балок превышает допустимые значения и приходится прибегать к стыкам дерева или досок.
Основные армирующие элементы были упомянуты и показаны на иллюстрациях в начале публикации. Размеры будут определяться для конкретного места — здесь нет точных зависимостей — они исходят из соображений о максимальной прочности конструкции, но конечно в разумных пределах, так как ее чрезмерное насыщение арматурой приводит к перевесу всей системы и эффект прямо противоположный.
Осталось определиться, из какого материала их изготовить. Ниже приведена таблица, в которой показаны рекомендуемые пиломатериалы для различных дополнительных частей системы.
| Основные элементы стропильной системы | Сечение пиломатериалов, мм |
|---|---|
| Мауэрлат | Радиус 100 × 100, 100 × 150, 150 × 150 и иногда больше. |
| Опоры балки | Доска или брус сечением по результатам приведенных выше расчетов нагрузок |
| Склоны, шезлонги, ридж-бар | Балка 100 × 100, 100 × 150, 100 × 200. |
| Зажим (крестовины) | Тарелка 50 × 100, 50 × 150. |
| Стойка, детали опоры фермы | Балка 100 × 100, 150 × 150. |
| Косы, кобылка | Стол 50х100. |
| Ветрозащитные панели, клеммы и кромка, ветровая балка | Тарелка 20 × 100, 25 × 150. |
| Превращение | Стол 25 × 100, 25 × 150 мм. Для сплошных оболочек — фанера или OSB от 12 до 15 мм |
Шаг токарного станка выбирается исходя из типа выбранного рубероида и угла наклона откосов. Для мягкой битумной черепицы в любом случае необходимо делать сплошную оболочку из влагостойкой фанеры или OSB.
Какова будет общая площадь кровельного покрытия?
Остается решить другой вопрос — сколько будет общей площади кровли. Это зависит от того, сколько кровельного материала, фанеры (OSB) для сплошной обшивки, утеплителя, рулонной пленки и других материалов потребуется для завершения строительства крыши.
Схема расчета площади вальмовой крыши
Опять же, помните, что вальмовая крыша имеет два трапециевидных и два треугольных ската. Кроме того, и трапеция, и треугольник имеют одинаковую высоту, равную:
ΣL = L + ΔL,
то есть рассчитанная длина стропила плюс удлинение для создания желоба.
Ширина постройки D. Добавляем с каждой стороны ширину карниза k и получаем основание вальмового треугольника.
Треугольная область бедер:
sv = ½ × ΣL × (D + 2 k)
Поскольку скатов два, их общая площадь составляет:
Sv = ΣL × (D + 2 к)
Трапециевидный откос такой же высоты. Нижнее основание равно длине дома B плюс две ширины карниза k. Верхнее основание, т.е длина пролета конька, как напомним, равна B — (2 × d) = B — D
Рассчитаем площадь трапеции:
sт = ½ × ΣL × ((B + 2 k) + (B — D))
Для двух лучей получается:
Sт = ΣL × (2 B + 2 k– D)
Осталось только резюмировать и упростить выражение:
ΣS = Sv + St = ΣL × (D + 2 k) + ΣL × (2 B + 2 k– D) = ΣL × (2 B + 4 k)
Это точное значение площади вальмовой крыши с классическими пропорциями конькового бруса.
Для удобства расчетов предлагаем воспользоваться калькулятором — он сделает это быстро и точно:
Калькулятор расчета площади вальмовой крыши
Перейти к расчетам Укажите требуемые значения и нажмите кнопку «Рассчитать площадь вальмовой крыши» Длина здания B (по наибольшей стороне), метров Ожидаемая ширина карниза k от стены, метров Рассчитано длина центрального стропила L, метров Расчетное удлинение стропила (длина кобылки) ΔL для формирования карнизного свеса, метров
Итак, надеюсь, читатель получил достаточно полное представление о стропильной системе вальмовой крыши. Вы можете самостоятельно провести базовые расчеты, чтобы оценить сложность задуманной конструкции и ее материалоемкость. Стоит ли браться за самостоятельное строительство — вопрос спорный, так как в этом случае без накопленных столярных навыков обойтись невозможно. Нужно быть полностью уверенным в своих силах или обратиться за помощью к опытным помощникам.
В конце публикации — очень информативное видео, которое должно дополнить информацию о конструкции системы тазобедренного сустава:
