Расчет стропильной системы вальмовой крыши: Онлайн калькулятор расчета угла наклона и стропил вальмовой крыши

Расчет стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовые кровли красивы и надежны. При эффектном европейском дизайне их отличают прочность, добротность и устойчивость к атмосферным воздействиям. Стропильная система вальмовой крыши — это сложный пространственный каркас со многими элементами. О том, какие существуют нюансы и что нужно учитывать при расчете, мы расскажем в этой статье.

Конструктивные особенности

Стропильная система вальмовой кровли представляет собой 4-х скатную конструкцию из основных и усиливающих элементов. В классическом исполнении она имеет два основных ската трапециевидной формы и две торцевых вальмы в виде треугольников.

Полувальмовая крыша
Существуют разновидности — полувальмовая, вальмово-фронтонная и шатровая. Их стропильные системы выстраиваются на основе базовой схемы, о которой пойдет речь дальше.

К несущему каркасу крепится обрешетка, служащая основанием для защитно-декоративного покрытия. В теплых кровлях в состав кровельного пирога вводится утеплитель, гидро- и пароизоляция.

Как правило, вальмовая крыша устанавливается на балочную «паутину». Она увеличивает жесткость конструкции и является одновременно перекрытием верхнего этажа.

Основные элементы каркаса

Чтобы провести расчет, необходимо точно определить положение каждого элемента системы и принцип его работы:

• Мауэрлат — горизонтальный мощный брус для опирания стропил. Он расположен по всему периметру дома и внутренним несущим стенам. Передает нагрузку на опоры. Его жестко крепят с отступом от внешней плоскости стен.
• Коньковый прогон — балка, расположенная в самой верхней точке крыши. На нее опираются стропила скатов. Придает устойчивость системе.
• Центральные основные стропила — наклонные несущие элементы кровли, воспринимают нагрузку от веса кровли и погодных явлений. Связывают концы конька и мауэрлат на боковых стенах.
• Центральные вальмовые стропила — соединяют коньковый прогон и мауэрлат на торцевых стенах.
• Диагональные стропила — опираются верхним концом на конек, а нижним — на углы дома. Их еще называют угловые, накосные или ендовые. В классических крышах их 4.
• Промежуточные стропила — расположены между центральными с одинаковым шагом.
• Укороченные стропила, нарожники — опираются на диагональные стропильные ноги и мауэрлат. Их длина уменьшается по мере приближения к углу здания.

Усиливающие элементы

Основные составляющие несущего каркаса усиливаются жесткими связями. Они скрепляют элементы воедино, перераспределяют усилия в стропильной системе.

Это:

• Стойки — подпирают коньковый прогон. Устанавливаются вертикально на лежень или балочную систему.
• Ригели, затяжки — могут располагаться в нижнем поясе в виде «балочной паутины» или связывать стропила по верху. В последнем случае используются как перекрытие для чердачного помещения и подшивки потолка.
• Укосы, раскосы — применяются при длине стропил более 4,5 м для увеличения жесткости и снижения прогибов. За счет перераспределения усилий позволяют уменьшить сечение основных несущих элементов.
• Шпренгель — диагональная балка, расположенная в углах строения.

• Предназначена для опирания стоек для накосных стропил.
• Кобылки — элементы, удлиняющие стропильные ноги при их недостаточной длине. Устанавливаются для организации карнизного свеса, имеют меньшее сечение, чем стропильные ноги.
• Ветровая доска — крепится внутри системы и служит для сопротивления деформациям от сильных порывов ветра.

Жесткий элемент из 2 стропил, ригеля, стойки и подкосов называется фермой. При монтаже такие конструкции устанавливаются на мауэрлат и скрепляются между собой прогонами.

Расчет вальмовой стропильной системы

Проектирование кровли — важный этап, без которого невозможно качественное строительство. Если на руках нет готового проекта, то подготовить его нужно самостоятельно. Для наглядности мы проведем расчет на примере дома размерами 9х12 м.

Выбор угла наклона ската

В зависимости от расположения скатов относительно земли вальмовые крыши могут быть равноуклонными и разноуклонными.

Наиболее простой вариант, когда наклон всех скатов одинаковый. Это обеспечивает равномерное распределение нагрузки, а также облегчает расчет и монтаж. При раскрое стропил запилы будут проводиться под одним и тем же углом.

Уклон определяется исходя из параметров:

• собственный вес кровли;
• ветровая и снеговая нагрузка;
• рекомендуемый угол для выбранного кровельного материала;
• наличие мансарды;
• задумка архитектора.

При стандартных снеговых и ветровых нагрузках угол наклона скатов принимается в пределах от 20 до 45°. Более плоская крыша может удерживать много снега, а крутая — неустойчива к сильным ветрам. В нашей конструкции примем углы наклона основных скатов α=30°, а вальм β=45°.

Определение высоты конька и длины центральных стропил

Наиболее распространенная ситуация, когда конек расположен посередине здания. В этом случае задача по определению высоты конька сводится к расчету прямоугольного треугольника с известной стороной, равной половине ширины дома, и углом при ее вершине.

Для вычислений нужно вспомнить из школьной программы формулы основных тригонометрических функций:

а также теорему Пифагора:

и подобие треугольников:

В нашей схеме высота крыши в коньке будет равна произведению стороны на тангенс угла:

h=D/2хtgα=9/2хtg30°=4,5х0,5773=2,60 м

По известным данным мы можем найти длину стропил ската (без карнизного свеса):

L1=D/2/cosα=4,5х0,8660=5,2 м

или по теореме Пифагора (проверить себя):

L=√h²+(D/2)²=√2,6²+4,5²=5,20 м

Угол при вершине равен:

β=90°-α=90°-30°=60°

Он понадобится при монтаже для прирезки основных стропильных ног в коньке.

Длина вальмовых центральных стропил

Зная высоту конькового прогона 2,6 м и угол наклона вальмы 45°, можно определить длину центрального стропила. По теореме Пифагора она будет равна: отношению высоты конька к синусу угла β:

L2=√2х2,6²=3,676 м.

Для дальнейших расчетов нам понадобится длина проекции стропил на перекрытие. В прямоугольном треугольнике с углом 45° катеты одинаковы, то есть искомая проекция равна высоте конька 2,6 м.

Длина конькового прогона

Чтобы найти длину прогона, нужно определить, насколько уменьшится длина крыши с учетом скоса торцевых скатов. В нашем случае это длина дома за минусом двух проекций центральных вальмовых стропил:

В=12-2х2,6=6,8 м.

Длина угловых стропил

Длина накосных ног определяется по теореме Пифагора из прямоугольного треугольника, в котором один катет равен длине центрального вальмового стропила, а второй — половине ширины дома:

L3= √L2²+(D/2)²=√3,676²+4,5²=√47,29=5,811 м

Длина всех 4 диагональных стропил 5,811х4=23,244 м без учета карнизного свеса.

Если расчетные размеры балок больше стандартной длины пиломатериалов 6 м, то их нужно будет сращивать. Стык рекомендуется делать ближе к коньку в верхней трети, где нагрузки минимальны.

Определение количества и сечения стропил

На этом этапе необходимо найти оптимальные значения, при котором обеспечивается как несущая способность стропил, так и экономичный расхода пиломатериалов.

В расчете сечения и шага учитывается конфигурация кровли, собственный вес, вес покрытия, снеговые и ветровые нагрузки, вид древесины. Для упрощения сложных вычислений можно воспользоваться онлайн калькуляторами или специальными таблицами, где сечение стропил и шаг выбирается исходя из их длины.

Далее проводится расчет объема пиломатериалов, необходимых для реализации стропильной системы с выбранными параметрами. Значения сравниваются, определяется наиболее оптимальный вариант.

Пусть в нашем примере дом расположен в средней полосе России. По таблице выберем максимальное, минимальное и среднее сечение бруса для стропил длиной 5,2 м. Самое ближайшее значение смотрим в столбце для 5,5 м.

При сечении 100х250 мм рекомендуемый шаг 215 см. Находим количество стропил для этих значений, которые можно расположить на коньковом прогоне длиной 6,8 м. Для этого нужно определить число отрезков по 2,15 м:

6,8/2,15=3,16

Округляем до целого большего числа 4, то есть на каждом скате будет 5 стропил сечением 100х250 мм, на двух — 10. Для их изготовления потребуется пиломатериал объемом:

5,2х0,25х0,1х10=1,3 м³.

Рассмотрим среднее сечение 75х200 мм при шаге 110 см. Тогда количество отрезков будет равно 6,8/1,1=6,18, округляем до 7. Число стропил на 1 скат — 8 шт., на оба — 16. Находим объем бруса для их изготовления:

5,2х0,2х0,075х16=1,248 м³.

Теперь определим расход пиломатериалов при минимальном сечении стропил 50х200 мм и шаге 0,6 м. Промежутков на коньке будет 6,8/0,6=11,3, округленно 12. Получаем на каждом скате по 14 стропил, на двух — 28. Отсюда расход доски равен:

5,2х0,2х0,05х28=1,456 м³.

Для крыши нашей геометрии вариант стропил сечением 75х200 мм при шаге 110 мм экономичнее остальных. Это не значит, что нам нужно принять именно эти значения. Если используется утеплитель, величину можно корректировать в зависимости от его ширины. Так при укладке плит минеральной ваты между стропилами оптимально сделать шаг 600 мм. Это несколько увеличит расход пиломатериалов, но зато не потребуется устройство дополнительной внутренней обрешетки для крепления материала. А это упрощает работы по теплоизоляции и, в конечном счете, удешевляет строительство.

Карнизный свес

Чтобы стены не заливало водой при дождях и таянии снега, на кровле устраивается карнизный свес. Его минимальная ширина согласно нормативу — 40 см. Максимальная ограничивается лишь замыслом архитектора.

Длина карнизного свеса для основных стропил определяется по формуле:

∆l = s/cosα, где s — заданный проектом вынос кровли за пределы стен, α — угол наклона ската, ∆l — разница между полной длиной стропила и его длиной без свеса.

Широкие карнизы характерны для домов в стиле шале. Они придают несколько приземистый вид, но хорошо защищают от ветров постройки на склонах Альпийских гор.

Если длины доски для организации свеса не хватает, к стропилам крепятся кобылки. В нашем случае стропила 5,2 м. Чтобы не наращивать брус, можно найти ширину карнизного свеса при стандартной длине пиломатериала 6 м. Длина стропила 5,2 м, а на карнизный свес остается 6-5,2=0,8 м.

Получаем свес (вернее его проекцию на горизонтальную поверхность):

0,8 х cos 30° = 0,8 х 0,866=0,69 м.

Этого вполне достаточно, поэтому без наращивания основных стропил можно обойтись.

Для определения полной длины центральных вальмовых стропил найдем по теореме Пифагора высоту карнизного свеса:

√0,8²-0,69²=0,4 м

Вспомним, что угол наклона вальм 45°. Это значит, что ширина свеса будет 0,4 м. Согласно теореме Пифагора длины всех стропильных ног вальмы увеличатся на:

√2х0,4²=0,565 м

Длина центральной стропильной ноги вальмы с учетом свеса:

3,676+0,565=4,241 м

Для определения свеса диагонального стропила рассмотрим подобие треугольников, один из которых образованных коньком, ребром и его проекцией, а второй — высотой карниза, свесом и проекцией свеса. Коэффициент пропорции будет равен отношению длины углового стропила к высоте конька:

k=5,811/2,6=2,235

Отсюда длина свеса ребра равна произведению коэффициента и высоты карниза:

2,235х0,4=0,894 м

Полная длина диагонального стропила:

5,811+0,894=6,705 м.

А общая длина 4 угловых стропил:

6,705х4=26,82 м

Укороченные стропила

Эти элементы крыши устанавливаются с таким же шагом, что и основные стропила, то есть как в нашем примере через 110 см. Находим, сколько укороченных нарожников нужно для каждой треугольной части основного ската.

Получаем:

2,6/1,1≈ 2,36 или 3 целых отрезка. Укороченные стропила будут располагаться равномерно через 2,6/3=0,867 м.

Определим длины укороченных стропил из подобия треугольников, образованных карнизом, опорными стропилами и ребром. Будем использовать коэффициент пропорции, который находим из соотношения известных сторон самого большого треугольника:

6/2,6=2,307 (длину стропила взяли сразу с карнизным свесом)

Далее умножаем известную сторону в каждом треугольнике на этот коэффициент и получаем длины укороченных стропил:

• 1 — 0,867х2,307=2 м;
• 2 — (0,867+0,867)х2,307=4 м;

На каждом скате располагается по 2 комплекта укороченных стропил. Их общая длина на двух скатах:

(2+4)х4=24 м

Сечение для них подбираем по таблице с учетом максимальны длины 4 м и принятого шага. В данном случае ему соответствует доска 75х175 мм, то есть для укороченных стропил можно использовать более экономичный пиломатериал, чем для основных.

Нарожники для вальм

Для торцевых скатов расчет проводится аналогично. Находим для каждой треугольной части количество стропил:

4,5/1,1=4,09.

Учитывая, что нагрузка на вальму небольшая, то округляем в меньшую сторону до 4. Дальше можно идти по такому же алгоритму, но более рациональный вариант при использовании пиломатериалов сечения 75х200 мм — увеличить шаг до 140 см, рекомендуемого в таблице. Мы получим:

4,5/1,4=3,2.

Округлим до 3, что позволит нам сэкономить по 1 стропилу на обе половины вальмы. Шаг увеличится до 150 см, что допустимо.

Для расчета длины нарожников применим коэффициент пропорциональности сторон в подобных треугольниках:

k=4,241/4,5=0,942

Находим длины коротких стропил:

• 1 — 1,5х0,942=1,413 м;
• 2 — 3х0,942=2,827 м.

На каждый торцевой скат понадобится 4 нарожника сечением 75х200 мм. Общая длина стропил двух вальм вместе с центральными:

(1,413+2,827)х4+4,241х2=25,442 м

Определение площади кровли

Этот параметр нужен, чтобы найти количество кровельного покрытия, а также пиломатериалов для обрешетки.

Площадь вальмовой крыши — это сумма площадей 2 трапеций и 2 треугольников. Используем геометрические формулы для нахождения площадей.

Площадь одного ската равна произведению полусуммы оснований трапеции на ее высоту. В нашем примере одно основание — длина дома, второе — коньковый прогон, высота — длина стропила с учетом ширины свеса. Отсюда площадь ската равна:

(12+2х0,4+6,8)/2х6= 58,8 м²

Площадь вальмы — это половина произведения основания треугольника на высоту. Для нашей крыши с учетом свеса

(9+2х0,69)х4,241/2=22,01 м²

Суммарная площадь вальмовой кровли для дома 9х12 м со свесами:

(58,8+22,01)х2= 161,62 м²

При таких же параметрах дома и угле наклона двускатная конструкция имела бы меньшую площадь, но потребовалось бы строить 2 фронтона.

Как посчитать обрешетку

Тип обрешетки задается в зависимости от кровельного покрытия:

• для жесткого — разреженный настил из доски 25х100-32х100 мм, прибитой с шагом 30-60 см;
• для мягкого — сплошная обрешетка из листов ОСП, фанеры, доски, уложенной с зазором 20-30 мм.

Чтобы посчитать объем пиломатериалов на изготовление обрешетки для всей кровли, нужно площадь крыши разделить на шаг укладки доски, а затем умножить на ширину и толщину доски.

Например, под металлочерепицу Монтеррей доска укладывается через 35 см. Получаем:

161,62/0,35х0,1х0,025=1,154 м³

Дополнительно потребуются доски для усиления коньков и карнизов. Они рассчитываются по длине конькового прогона (с двух сторон) и периметру дома. Для более точного определения расхода пиломатериалов на обрешетку желательно сделать чертеж раскладки, поскольку висячие стыки не допускаются. Их разрешено делать только на опорах, то есть стропилах.

Подсчитаем метраж (или объем) контробрешетки из бруска 50х50 см. Его можно найти, зная длину всех стропил:

16х6+24+25,442=145,442 м

Тогда объем бруска:

145,442х0,05х0,05=0,363 м³

К полученному расходу пиломатериалов нужно добавить объем доски и бруса на жесткие связи. Все пиломатериалы приобретаются с запасом 10-15% на прирезку и возможный брак.

Монтаж стропильной системы: основные этапы

Устройство вальмовой кровли проводится в определенной последовательности:

1. По периметру дома укладывается мауэрлат, на внутренние несущие стены — лежень.
2. Сверху устанавливается балочное перекрытие.
3. Монтируется силовая рама конька. Она раскрепляется для увеличения устойчивости жесткими связями.
4. Крепятся опорные и центральные стропила, затем угловые и укороченные. Запил торцов удобно проводить с помощью угольника Свенсона.
5. Каркас закрепляется с помощью раскосов, подпорок, ветровых балок и т.д.
6. Устраивается гидроизоляция, контробешетка и обрешетка для жесткой кровли. В мягкой сначала укладывается сплошной настил, затем проводятся гидроизоляционные мероприятия.

В зависимости от вида кровли — утепленная или холодная —дальнейшие действия включают укладку тепло- и пароизоляционных материалов или только одного защитно-декоративного покрытия.

Особенности раскроя и монтажа кровельного материала

Эту работу нужно проводить, стараясь минимизировать отходы. Металлочерепица и другие жесткие материалы в этом плане менее экономичны, чем гибкая битумная черепица. На подрезку может уйти до 20% всего материала. Но при подсчете затрат, связанных с устройством сплошной обрешетки под мягкую и расходов на листовой кровельный материал, в конечном счете оба варианта мало отличаются.

Для крупноформатных листовых материалов составляется раскладка. Нужно учитывать рабочую ширину, требуемый нахлест, технологию крепления к обрешетке.

В отличие от двускатных кровель, где монтаж покрытия начинается от угла, в вальмовых конструкциях существует определенная последовательность:

• В треугольных скатах укладка проводится от центра к краям, в трапециевидных — от правого или левого верхнего угла.
• Продвигаться можно в любую сторону, но учитывать правильный нахлест. В нижнем листе должна располагаться капиллярная канавка.
• Материал раскладывается на земле, проводится его подрезка.
• Листы крепятся к обрешетке звеньями по 3-4 штуки, временно скручиваясь саморезами в верхнюю часть волны.

После выравнивания блок фиксируется окончательно. Крепеж устанавливается в прогиб черепицы с таким расчетом, чтобы попасть в центр доски обрешетки.

Заключение

Стропильная система вальмовой крыши — это конструкция с большим количеством элементов и узлов. При расчете понадобится не только знание строительных правил, но и математических формул. Если нет уверенности в собственных силах, лучше использовать специальные программы или доверить его профессиональным инженерам.

Стропильные системы вальмовых крыш — расчет, элементы, схема и утройство

Валерий КарпинОбновлено: 30. 10.2019

В закладки ↑

Крыша выполняет много функций, поэтому к ее обустройству нужно подходить грамотно и ответственно. Вальмовая крыша – один из наиболее надежных вариантов.

Достоинства:

• Устройство вальмовых крыш ↓
• Проектирование конструкции ↓
• Монтаж крыши ↓
• Блиц-советы ↓

• Способна противостоять сильным ветрам;
• Долгое время не деформируются, имея жесткую конструкцию;
• Можно сделать карнизные свесы любой длины со всех сторон постройки, что обеспечивает дополнительную защиту фасада от осадков;
• Карнизные навесы разрушаются гораздо меньше;
• Если дом имеет мансарду, то строение с вальмовой крышей выглядит ниже и красивее.
• Можно создать индивидуальный проект.

Недостатки:

• Конструкция тяжело устанавливается;
• Обустройство крыши обойдется довольно дорого;
• Чердачное помещение уменьшается, в дальнейшем трудно будет обустроить в нем мансарду;
• Если в крыше есть мансардные окна, то через них может проникать влага в помещения.
• Для ее монтажа понадобится нанимать специальную бригаду строителей, потому что одному ее сделать невозможно.

Вальмовая крыша подразделяется на несколько видов:

• Четырехскатный стандартный тип – для его установки понадобится прямые брусья. Угловые ребра начинают тянуться от коньков, свесы необходимо располагать на одной высоте.
• Голландский полувальмовый тип – имеет укороченные вальмы и в длину они в 1,5-3 раза меньше скатов. Это делается с целью установки вертикальных видов окон в чердачном помещении.
• Датский полувальмовый тип – делается вертикальный фронт, а чуть ниже необходимо обустроить торцевой скат. В виде фронта применяются треугольные окна.
• Шатровый тип – чаще всего его делают, если крыша имеет квадратную форму. Вальмы этого вида напоминают равнобедренные треугольники, а их ребра соединяются в определенной точке.
• Вальмовый ломаный тип – скаты делаются различных параметров, которые могут расходиться под разными углами. Если на доме установлена ломаная вальмовая крыша, то он смотрится эффектно и необычно, в чердачном помещении можно использовать всю площадь.

Устройство вальмовых крыш

Особенности кровли:

• Вальмовая крыша – это, по сути, четырехскатный тип кровли.
• Торцевые скаты, их называют вальмами, делаются в виде треугольника, они начинаются от карниза до конька.
• Скаты сбоку – это трапеция.
• Монтировать подобную конструкцию сложно, но результат того стоит.
• На стропила, находящиеся по краям, идет вся основная нагрузка, поэтому их усиливают.
• Перед тем как приступить к монтажу кровли, необходимо составить проект и все точно рассчитать.
• Качество и долговечность конструкции напрямую зависит от выбранных материалов. Чаще всего в этих целях используют древесину сосны либо лиственницы, которую тщательно просушивают и обрабатывают защитными препаратами.

Основные конструктивные элементы:

• Опорные доски;
• Прогон – балка, крепящаяся к мауэрлату параллельно, что создает дополнительную опору стропильной системе.
• Обрешетка;
• Мауэрлат – для него подбирается брус 10/10,15/15/ либо 10/15см. Укладывается сверху периметра стеновой панели здания. Предназначен, как опора для стропил, поэтому его необходимо хорошо закреплять. Между ним и стеновой панелью нужно укладывать водонепроницаемый слой.
• Подкосы – устанавливаются под опору.
• Затяжки;
• Рядовые стропила – для прочности в установке используются ригели и стяжки.
• Нарожники – их чаще всего стыкуют со стропилами, расположенными по диагонали.
• Диагональные стропила их необходимо обрезать после монтажа либо сразу подбираются одинаковые по длине.
• Накосные стропила;
• Конек – что его монтировать понадобится рейка и отвес.
• Само кровельное покрытие.

Основные элементы и узлы вальмовой крыши

Проектирование конструкции

Как выбрать угол ската:

• Боковые углы и вальмовые скаты чаще всего имеют одинаковый уклон, но могут и различаться. Если уклон одинаков, то нагрузка будет распределяться равномерно.
• Угол уклона должен быть от 20 до 45 градусов. Если крыша монтируется в регионах с большой снеговой нагрузкой, то скат делают круче. Если дом будет находиться в месте, где дуют сильные ветра, то уклон должен быть не больше 30 градусов.
• Нижние границы скатов будет зависеть и от типа кровли.
• Для вальмовых крыш лучше использовать штучный кровельный материал, потому что при монтаже листовой кровли будет много отходов.

Как рассчитывается высота конька:

• К коньку будет сходиться промежуточные стропила и они же, только размещенные по диагонали.
• Высоту конька следует находить по формуле:

  H= d*tqα

   Где d – это ширина здания, tqα – угол ската.
• Конек должен размещаться строго по оси продольной.

Как определить длину конькового прогона:

• Если угол уклона вальмового и бокового ската одинаковый, то длина стропил в центре системы также должна быть одинаковой.
• Край конькового прогона должен находиться от торца стены здания на том же расстоянии, что и прогон от параллельных торцов.
• Рассчитать длину конькового бруса можно, если вычесть из длины дома его ширину. Находиться он должен только по центру.
• Коньковый прогон делается из тех же материалов, что и стропильные ноги в центральной части. Вырезаться вертикальные стойки должны с учетом ширины брусков. Верхний край конька размещается на высчитанной высоте.
• Коньковую раму лучше всего усилить, используя диагональные подкосы.

Как определить длину стропильных ног в центре:

• Если будет определена высота конькового прогона и его промежуток от мауэрлата, то можно высчитать и длину стропил, находящихся в центре.
• Расчет ведется по теореме Пифагора. Нужно высчитать гипотенузу, она и будет длиной стропил в центре. Высота – это катеты, ширина – это основание.
• Длина промежуточных стропил рассчитывается точно так же.
• Чтобы соединить стропила, необходимо высчитать его угол, по следующей формуле: В=90◦-α.
• Соединить их можно и по-другому – внахлест, тогда коньковый прогон будет находиться снизу. Но в этом случае надо рассчитывать размеры и высоту, как стропил, так и стоек. Высшая точка тогда – это прямое пересечение досок, находящихся вверху во всей стропильной системе.
• Можно определить и удлинение стропил, если они понадобятся для формирования карнизного свеса. Существует для этого формула: ▲L=k/cos α, где k – это ширина карнизного свеса, а cos α — угол уклона кровельного покрытия.
• Общую длину ноги стопил можно найти, суммировав L и ▲L.
• Длина ног стропильных по диагонали находится с помощью теоремы Пифагора. Где стропило, находящиеся по диагонали – это гипотенуза с основанием, которая будет равняться ½ ширины дома, а высота приравнивается к длине центральной вальмовой стропилы.

Как определить шаг установки стропил:

• Нагрузка на крышу в основном приходится на стропильные ноги. Если их шаг будет небольшим, то в сечении будет использоваться поменьше пиломатериалов.
• Определить шаг можно по специальной таблице. Найти ее можно в любой строительной методичке либо форумах.

Расчет нагрузки на стропильные ноги:

• Нужно знать следующие параметры:
  • Угол ската;
  • Вид покрытия крыши;
  • Снеговую нагрузку;
  • Уровень ветра.
  • Высоту строения в коньке;
  • Степень открытости земельного надела;
  • Шаг стропил.
• Определяется нагрузка.

Расчет длины нарожников и шаг их установки:

Чтобы рассчитать эти данные, необходимо знать длину центрального стропила и использовать формулу:

L1=2/3 * L

Рассчитав все эти параметры, можно определиться с количеством материала. Чтобы закупить нужное количество кровельного материала, нужно высчитать площадь покрытия: ΣS=ΣL*(2B +4 k), где ΣL –сумма длин стропил, В – длина дома, k – ширина карнизного свеса.

Материалы для установки:

• Стропильные ноги из бруса;
• Мауэрлат из бруса различных параметров от 100*100 до 150*150;
• Коньковые брусы, прогоны, лежаки различных параметров;
• Ригели из досок 50*100 либо 50*150;
• Кобылки и подкосы из доски 50*100;
• Стойки из бруса 100*100 либо 150*150;
• Доски подшивные, ветровые или торцевые – 20*100 либо 25*150;
• Деревянная обрешетка.
• Слой пароизоляции.
• Теплоизоляционное покрытие.
• Слой гидроизоляции.
• Дощечки деревянные для обрешетки.
• Сама кровля.

Монтаж крыши

• Делается разметка.
• Размечается ось по обвязке в высшей точке с торца строения.
• Ведется расчет 50% толщины конька.
• Ведется установка места размещения первой части всей системы.
• Один отрезок мерной рейки необходимо приложить к намеченной оси. Второй край размещается по линии боковой стены. Тем самым находится точка размещения стропильного промежуточного компонента.
• Определяется длина стропильного свеса. Размещается брус одной стороной на угол, находящийся снаружи стены, другой стороной на кровельный свес.
• Рейка перемещается к краю боковой стены и намечается место закрепления стропил.
• Все эти действия повторяются для всех углов.
• Ведется расчет.
• Проводится монтаж мауэрлата. Для него нужно выбрать брус из дерева разного сечения. Брус должен быть цельным по всей длине, на нем не должно быть трещин и сучков. Этому этапу нужно оказать особое внимание. Его нужно соединять внахлест, а не встык. Углы связываются между собой скобами, металлическими уголками либо пластинами.
• Устанавливаются стропила, конек, стойки и боковые балки:
• Сначала происходит устройство вертикальных стоек, за счет них будет удерживаться коньковый брус. Элементы крепятся к балке, расположенной по центру, используя систему укосов.
• Происходит установка стропил, находящихся по диагонали. Они должны быть похожего размера и длины.
• Устанавливаются накосные стропила, затем рядовые. Последние крепятся к коньковому брусу и мауэрлату методом врубки. Чтобы усилить фиксацию применяют стяжки и ригели. Сечение бруса для них должно быть достаточно большим.
• Конек крепится к отвесам. Для него выбирается брус небольшого сечения. Конек – это направляющая основная деталь для монтажа всей системы.
• К каждой стороне диагональной планки необходимо закрепить нарожник. Он свяжет между собой мауэрлат и накосные стропила.
• Все элементы крепятся перпендикулярно к коньку.
• Усиливается стропильная конструкция.
• По углам кровли нужно зафиксировать шпренгели со специализированной стойкой, которая будет являться опорой для стропильного диагонального компонента.
• По затяжке необходимо набить стойки.
• Если стропильные элементы, расположенные по диагонали имеют некорректную длину, то нужно вместо единичного бруса использовать двойные балки.
• Обустраивается вентиляция. В ветрозащитной пленке делаются небольшие отверстия, чтобы в них мог проникнуть воздух.

Блиц-советы

• В процессе разметки лучше использовать замерную рейку, а не рулетку, это позволит избежать погрешностей.
• Брус должен быть изготовлен из хвойных пород — это придаст прочность всей конструкции.
• Толщина конькового бруса и стропил должна быть одинаковой.
• Все измерения выполняются по нижнему краю стропил.
• Мауэрлат надо надежно фиксировать и соединять в углах. От этого будет зависеть надежность основания крыши и все ее элементов.
• Если используется сборная щитовая конструкция, то опорные балки не нужны, просто ставятся стойки со стропильным шагом.
• Если стропила изготовлены не из цельного материала, то на стыки необходимо наложить накладки в 1,5 метра и закрепить их в нескольких местах.
• На стропильную систему необходимо уложит следующие слои:
  • Пароизоляцию – она крепится к брусьям системы при помощи степлера, а на швы накладывается специализированная герметизирующая лента.
  • Утеплитель – его укладывают плотно к брусьям системы снизу вверх. Межу первым слоем и вторым должен остаться зазор в 2 см, чтобы была вентиляция.
  • Делается гидроизоляция.
  • Монтируется контробрешетка из деревянных планок или брусков. Их сечение должно составлять 5*5 см, если обрешетка состоит из брусков. 20*25 см, если обрешетка делается из деревянных планок. Обрешетка может быть с зазорами или сплошной. Шаг ее буде зависеть напрямую от типа кровельного материала.
  • Выбирается тип кровельного покрытия. Лучше всего для этого типа подойдет битумная черепица, шифер, металлочерепица.
  • Наружное покрытие.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Загрузка. ..

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Автор: Валерий Карпин

С 2007 года интернет-журналист в сфере ремонта, дизайна интерьера и частного строительства. Постоянный участник выставок и конференций по новым технологиям в материаловедении и строительстве. Имею опыт собственной дизайн-студии и строительной фирмы. Люблю живо писать о собственном опыте.

Что такое балочная ферма? (с изображением)

Ферма – это опорная конструкция крыши или пола, построенная из соединенных рядов коробчатых или треугольных элементов для распределения нагрузки на стены или фундамент здания. Их часто изготавливают заранее и отправляют на строительную площадку. Ферма-балка предназначена для поддержки других второстепенных опор крыши. В зданиях, построенных в форме буквы L или T, используются системы балочных ферм, в которых крыша меняет направление. Использование этих конструкций в конструкции крыши устраняет необходимость в несущей стене внизу, что приводит к открытым планам этажей.

Конструкции вальмовых крыш, в которых крыша с каждой стороны здания наклонена к вершине, включают балочные конструктивные элементы, в которых элементы вальмовой крыши соединяются с основной крышей. Балочная ферма на каждом конце основной крыши должна выдерживать вес элемента вальмовой крыши с каждой стороны. Шатровые крыши могут обеспечить преимущества в прочности конструкции по сравнению с остроконечными крышами в зонах ураганов.

Древесина является распространенным конструкционным материалом для балочных систем. Балочная ферма может быть построена путем соединения нескольких отдельных опорных элементов. Для соединения элементов требуются высокопрочные болты, потому что балочная система будет нести гораздо большую нагрузку, чем одинарная ферма крыши. Инженер-строитель или архитектор может рассчитать расчетные нагрузки, размер балки и требования к крепежу для безопасной переноски нагрузки.

Когда крыша здания меняет направление, вторая линия крыши пересекается с первой. Обрезка опор крыши или просто прибивание новой линии крыши к оригинальным опорам крыши может быстро привести к перегрузке конструкции крыши. Прогонная ферма устанавливается там, где вторая линия крыши начинает пересекаться с первой крышей. Затем две крыши соединяются соединительными элементами, которые можно безопасно подвешивать к балке.

Усовершенствования строительных материалов привели к улучшению конструкции зданий. Начало в 19В 80-х годах инженерные пиломатериалы с использованием комбинации дерева и полимерных клеев привели к тому, что конструкционные изделия из дерева стали намного прочнее, чем стандартная древесина. Эти инженерные системы позволяют использовать более широкие пролеты без использования несущих стен. Потолки могут быть подняты без ущерба для прочности крыши, поскольку инженерные конструкции могут выдерживать более высокие нагрузки.

Балочные фермы могут быть интегрированы в другие полезные конструкции крыш. Фронтоны могут быть встроены в вальмовые крыши путем опускания боковых стропил крыши для создания небольших фронтонов. Эти элементы не только добавляют характер, но и могут включать вентиляционные отверстия для снижения тепловых нагрузок чердака без ущерба для прочности. Для жилых помещений, таких как комнаты второго этажа, торцевые фронтоны могут включать окна без необходимости добавления усиливающих стен.

Конструкции балочных ферм не должны напоминать стандартные наклонные крыши. Плоские крыши для промышленных или складских операций могут использовать опоры с ровными балками. Когда здание меняет направление, добавление инженерной системы поддержки на перекрестке может привести к созданию открытого пространства, благоприятного для коммерческих или складских операций.

calculate roof purlins — Google Suche

AlleBilderVideosShoppingMapsNewsBücher

Suchoptionen

Purlins for a Roof — vCalc

www. vcalc.com › wiki › purlins-for-a-gable-roof

11.11.2020 · Purlins for a Крыша (RP): Калькулятор возвращает количество и длину рядов прогонов для крыши. Чтобы рассчитать количество досок, необходимых для …

Ähnliche Fragen

Как рассчитать кровельную конструкцию?

Как рассчитать общий пролет крыши?

Как рассчитать собственный вес прогона?

Как рассчитать шаг прогонов для обшивки — YouTube

www.youtube.com › смотреть

21.01.2022 · Подписывайтесь на канал: https://www.youtube.com/channel/UCvoRqiD3dZgpU0S6TptJoCQIn …
Дата: 1:19
Прислан: 21.01.2022

Расчет нагрузки, Расчет прогонов, Расчет стержня | код ИС | Стальная ферма

www.youtube.com › смотреть

19.09.2020 · Расчет стропильных ферм по IS 800 и IS 875 части 1, 2 и 3. Различные типы стропильных ферм …
Dauer: 11:59
Прислан: 19.09.2020 BS 5268-2:2002 и BS 5268-7.6:1990

www.timberbeamcalculator. co.uk › Британские стандарты

Рассчитайте пролеты и размеры прогонов быстро и легко. Расчеты согласованы со строительным контролем. 30-дневная гарантия возврата денег.

Free UK Таблица пролетов для несущих стропил в соответствии с BS 5268-7.6 …

www.timberbeamcalculator.co.uk › en-ru › прогоны

Нажмите на пролет, чтобы произвести полный расчет (вы можете настроить точный пролет и уклон). Эта таблица диапазонов соответствует формату и методологии, приведенной в BS 5268-7.6.

Расчет прогонов крыши — Structville

structville.com › Расчет конструкций

23.06.2022 · Тем не менее, мы собираемся сделать примерный расчет для рассматриваемого сечения. Толщина (tном) = 1,5 мм. Глубина = 120мм; Фланец …

Конструкция крыши с деревянными прогонами – Полное руководство – Основы конструкции

www.structuralbasics.com › прогоны-крыша

Рассчитать все типичные нагрузки (постоянные, снеговые, ветровые, временные и т.