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.
Форма трапеции зависит от архитектурных предпочтений хозяина. Определяется она соотношением длины карнизного свеса к длине конька. Часть конструкции, ограниченная прямоугольником, сооружается в соответствии с висячими или наслонными технологическими кровельными стандартами.
Заменившие фронтоны вальмы устанавливаются под некоторы
устройство, как сделать правильно, схемы
Одной из самых непривычных российских широт и до сегодня считается вальмовая крыша – конструкция с четырьмя наклонными скатами. При этом любой частный дом с таким стильным верхом выглядит по-европейски добротным.
Остановились именно на этом варианте? Тогда, если вы никогда не вникали в особенности устройства такой крыши, мы постараемся максимально подробно раскрыть вам все секреты и особенности ее устройства, скрытые плюсы и минусы, о которых мало кто догадывается.
А это важно, ведь от того, насколько грамотно устроена крыша дома, зависит насколько он сам будет эффективно справляться со своей задачей сохранять комфорт и безопасность домочадцев!
Вальмовая крыша представляет собой четырехскатную стропильную систему, где два торцевых ската обязательно идут треугольной формы и называются вальмами, а более длинные могут быть как треугольными, так и трапециевидными.
Вальмовая крыша от двухскатной отличается тем, что у нее нет фронтонов, а поэтому нет прямых окон – только наклонные. Такие слуховые окна необходимы, чтобы качественно освещать и проветривать чердак.
Классическая вальмовая крыша имеет высокий угол наклона. Хотя от этого утверждения тоже есть свое отступление: некоторые современные материалы позволяют строить вальмовые кровли с минимальным углом наклона, которые со стороны улицы даже кажутся плоскими.
Вот интересное качественное видео на эту тему:
При умелом подборе кровельного материала вальмовая крыша выглядит особенно стильно и выражено в архитектурном плане. Такие очень популярны в европейских странах, и именно по таким верхушкам домов узнают колорит скандинавского или шведского городка.
Вальмовая крыша идеально подходит для домов европейского стиля, в особенности с голубой, серо-синей или шоколадной раскраской кровли. И, к слову, среди профессиональных дизайнеров и архитекторов считается, что не слишком удачно монтировать на доме яркую вальмовую кровлю – это признак отсутствия вкуса.
Что касается эстетики, вальмовая кровля довольно нелепо смотрится для большого многоэтажного дома, ведь такая высокая надстройка (если крышу можно так назвать) делает строение еще более громоздким. В качестве исключения только назовем французское шато или подобные им по габаритам проекты.
Давайте разберем основные виды вальмовой крыши:
- Классическая четырехскатная. В ее конструкции используются прямые стропила, а угловые ребра тянутся от конька. В этой конструкции свесы расположены на одной высоте.
- Голландская полувальмовая. Здесь противоположные скаты уже укорочены, примерно в 1,5-3 раза. Такая конструкция хороша для установки вертикальных окон в мансарде, которых обычно так сильно не хватает.
- Датская полувальмовая. В этой конструкции есть вертикальные фронтоны, ниже которых монтируется торцевой скат. В качестве фронтонов
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 крышиНекоторых 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 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 крышаТеперь, 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.Теперь познакомимся с самыми основными конструктивными элементами вальмовой стропильной системы.
Основные элементы стропильной системы вальмовой крыши1 – 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 нет7 – 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 крыши9 – 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
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 уклона | Тип 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 крышиУ 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)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 прогона1 – 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.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 стропилЗдесь – 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 частиДля соединения стропил на коньковом прогоне они могут подрезаться под углом β, который равен:
Β = 90° — α
Стропильные ноги примыкают с обеих сторон к коньковому прогонуСпособ 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.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.
Мауэрлат – 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 свесаЕсли 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 всехОпределить 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 стропиломLд = √ (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 стропилСуммарная 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/м | Сечение пиломатериала для изготовления стропильных ног | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
75 | 100 | 125 | 150 | 175 | из доски (бруса) | из кругляка | ||||||
толщина доски (бруса), мм | диаметр, мм | |||||||||||
40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||||||
Планируемая длина стропил между точками опоры, м | высота доски (бруса), 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 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:
- Уровень ветрового воздействия. Также определяется зоной по карте-схеме, представленной ниже:
- 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 — вальмовогоУкороченные 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 системы1 – 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 стропилеЭто 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 системы | Сечение пиломатериала, мм |
---|---|
Мауэрлат | Брус 100×100, 100×150, 150×150, а иногда и более. |
Стропильные ноги | Доска или брус с сечением по результатам указанных выше расчетов нагрузки |
Прогоны, лежаки, коньковый брус | Брус 100×100, 100×150, 100×200. |
Затяжки (ригели) | Доска 50×100, 50×150. |
Стойки, детали шпренгельной опоры | Брус 100×100, 150×150. |
Подкосы, кобылки | Доска 50×100. |
Ветровые, торцевые и подшивные доски, ветровая балка | Доска 20×100, 25×150. |
Обрешетка | Доска 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 крышиЕще 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
разметка и распил накосных стропил
Прежде чем начинать размечать накосные стропила для вальмовой крыши, необходимо обзавестись инструментом для разметки. Этот инструмент легко сделать самостоятельно из обрезков доски.
Лекало для разметки накосных стропил в вальмовой крыше
Начинайте с куска доски сечением 25х100мм и длиной 60 см или фанеры тех же размеров. Например, если накосное стропило будете делать из доски 5×20, то для лекала используйте 2,5×20 см. Используйте маленький плотницкий угольник или карксный угольник, чтобы чертить линии распила у конька и врубки «птичий клюв».
Если вы используете маленький стропильный угольник, на котором по гипотенузе нанесены метки угла наклона крыши 4, 6, 8 и т.д. (или углы в градусах), расположите его на доску, совместив прямой угол с верхней точкой стропила и соедините точки,
Если вы используете большой угольник для разметки каркаса, то установите его короткую сторону («язык») на метке 4 и длинную сторону («бритву») на метке 17 на одном из ребер доски и проведите линию вдоль «языка» для вертикального распила. Передвиньте угольник вниз по лекалу и начертите вторую вертикальную линию для распила линии каблука врубки «птичий клюв».
Высота над обвязкой (ВНО) у врубки «птичий клюв» для накосного стропила, перед тем как оно будет опущено, такая же как и у обычного наслонного стропила. Возьмите наслонное стропило и отмерьте вниз от верхнего ребра вдоль вертикальной линии к линии посадки «птичьего клюва». Перенесите это расстояние на вертикальную линию каблука врубки «птичий клюв» на лекале. В этой точке, положите один конец маленького стропильного треугольника (или «язык» большого треугольника) вдоль вертикальной линии и начертите линию уровня осадки перпендикулярно вертикальной линии.
Ниже «птичьего клюва», отпилите 15 см нижней части лекала до ширины наслонного стропила. Лекало может быть использовано для разметки свесов стропил, чем размечать каждое стропило по отдельности, с использованием рулетки и мелка.
Прибейте рейку 2,5×5 на верхнее ребро лекала, оставляя контрольную метку «птичьего» клюва видимой сверху.
Распил накосного стропила у линии конька вальмовой крыши
Если у стропил двускатной крыши нужно делать распилы у линии конька одинаковыми, то в вальмовой крыше нужно ещё делать двойные распилы накосных стропил.
Разметка и распил нарожников для вальмовой крыши
Нарожники обычно изготавливаются из доски того же сечения, что и обычные наслонные стропила. Существуют несколько способов разметки нарожников для распила. Поставьте нарожники аналогично стойкам фронтона, как показано на рисунке выше. Начинайте с максимальной длины, не укороченного наслонного стропила. Затем, вы должны посчитать общую разницу, которая является стандартной разницей в длине между нарожниками. Эта информация может быть найдена в книге с таблицами для стропил. Для наклона крыши 4 к 12 (18,5°) с шагом между осями стропил 40 см, общая разница составит 42 см (см. таблицу ниже). Если шаг стропил 60 см, то общая разница составит 63 см.
Первый комплект нарожников, самый длинный, будет короче обычного наслонного стропила на эту общую разницу. Посмотрите в чертежах сколько комплектов нарожников нужно для каждого пролета и положите это количество рядом с наслонным стропилом. Для прямоугольного здания с четырьмя накосными стропилами, вам понадобятся доски для четырех комплектов нарожников (то есть всего 8). Затем, расположите доски комплект за комплектом, используя для этого доски, которые короче предыдущего комплекта на приблизительно 30 см. Выровняйте концы уложенных для нарожников досок по стороне будущих свесов.
- Нарожники должны иметь свес такой же длины, как и у наслонных стропил, поэтому отмерьте от выровненных концов досок эту длину и проведите линию через рёбра всех досок и пометьте линию распила «каблука». Свесы стропил отпиливают по длине после установки, поэтому оставьте их, по крайней мере, на 5-7 см длиннее, чем это нужно.
- Потом, от вертикальной линии распила соединения с коньком не укороченного наслонного стропила, отложите назад общую разницу для первого комплекта нарожников.
- Укоротите этот комплект на половину ширины стропила под углом 45° (3,5 см для 5х доски), и
- проведите линию через верхние ребра нарожников в этом комплекте.
- Поставьте диагональную стрелку, указывающую направление бокового распила для каждой пары нарожников в комплекте, которые будут прибиваться к противоположным сторонам накосных стропил.
- Отмерьте вниз общую разницу между нарожниками для следующего комплекта, и далее аналогично.
Используя лекало для наслонных стропил, разметьте вертикальный боковой распил и «птичий клюв». Так как нарожники идут парами, вертикальный распил для стыковки с накосным стропилом размечается на противоположных сторонах досок для стропил.
Сделайте распил и сложите нарожники в соответствующий штабель, чтобы их можно было перенести к углам и положить на потолочные лаги. Короткие нарожники прибиваются к двойной верхней обвязке гвоздями 90 мм, забитыми через боковой распил.
Некоторые опытные плотники выработали экономный способ распила нарожников. Они делают один вертикальный распил и получают два нарожника. Это делается из достаточно длинных досок для длинного и короткого нарожника. Разметьте самый длинный нарожник с «птичьим клювом» на верхнем ребре доски и самый короткий — с птичьим клювом на нижнем ребре, как показано на рисунке выше.
РАЗДЕЛЫ КНИГИ ЛАРРИ ХОНА «ОЧЕНЬ ЭФФЕКТИВНЫЙ ПЛОТНИК»
PPT — Шатровая крыша — Образец стропил. Часть 2 Презентация в PowerPoint
Шатровая крыша — Образец стропил, часть 2 M. Martin Original, 2005 г. Пересмотрено в 2006 г.
Давайте сначала посмотрим на узор, который мы знаем, а затем добавим к нему. Это.
Что касается бедра, давайте посмотрим на него в сплошной форме, так как на краю есть отметок, которые нам нужно разместить также C Срез для свеса карниза Срез для верхнего конца стропила Центральная линия Birdsmouth
В случае шатровой крыши нам нужно добавить прорези для ползунков к этому шаблону L Теперь это становится центральной линией первой ползунки C Мы можем сделать это с вашим квадратом или измерением. Вам нужны два расстояния: (1) расстояние между стропилами в основании квадрата, или (2) истинная длина вверху.
Измерения и расчеты • Прежде чем мы продолжим, давайте запишем еще несколько цифр. • (1) Расстояние между стропилами в нашем упражнении, допустим, составляет 450 мм. Это означает, что ваше расстояние от центра до центра на основе квадрата будет 450 мм. • (2) Теперь для истинного измерения наверху, если вы решите сделать это таким образом, нам нужно выполнить простой расчет. Помните нашу «Истинную длину на метр»? • Истинная длина на м / м x центров стропил дает вам размер (2) выше.• 1,133 x .450 = .509 мм • Давайте снова посмотрим на стропило
Стальной квадрат, измерение от центра до центра LC 450 мм, измерено у основания квадрата
Истинное расстояние от центра до центра C Истинная длина 509 мм измеряется в верхней части стропила.
Регулировка 1-го ходоуменьшителя Центральная линия первого ходоуменьшителя C От этой точки центральной линии нам нужно отметить «длинную точку для первого ходоуменьшителя», и мы можем сделать это с помощью двух простых измерений.1) половинная толщина бедра 2) половина толщины стропила. Сначала давайте посмотрим, что это означает
Регулировочные размеры Половина толщины скоса бедра Половина толщины стропила
Регулировка стропила Передняя половина толщины стропил Центральная линия первой ползуны C Дает длинное острие первой ползуны Задняя полутолщина бедра
Геометрия, почему Теперь давайте снова посмотрим на стропило
Стропило с узором с первой лизой Центральная линия первой ползуны C Длинная точка первая лиана Последний шаг — отметить оставшиеся лианы, что вы делаете с помощью измерения от центра к центру, квадратным путем или путем измерения истинной длины.
Маркировка оставшихся ползун Примечание: это будет длинная точка L Длинная точка следующей ползуны, и продолжайте движение вниз по длине стропила для большей длины C Начните с длинной точки первой ползуны Просто отметьте оставшиеся длинные точки отсюда, Самый простой способ — использовать стальной угольник.
Еще один элемент — корончатый торцевой пропил Корончатый торцевой пропил C Просто измерьте ½ толщины стропила от исходной центральной отметки, это будет ваш торцевой пропил.
Ваш законченный образец для шатровой крыши Вторая длинная вершина лианы Обрез торца короны C Обычный стропильный разрез Птичий рот Длинная вершина первой лианы Центральная линия конька Помните: более длинные стропила, отмечены больше лиан Перевес для свеса карниза
Еще раз взгляните на шатровую крышу
Фермерские постройки … — Ch5 Элементы конструкции: Полы-Крыши
Фермерские постройки … — Ch5 Элементы конструкции: Полы-КрышиЭтажей
Содержание — Предыдущая — Следующая
Полы в зданиях могут быть такими же простыми, как и уплотненный грунт. на участке до строительства здания или сложным, как красиво отделанный паркет из твердых пород дерева.Хорошо подобранный, хорошо сложенный пол обеспечивает защиту от паразитов и грызунов, легко чистые, сухие, долговечные и ценные для здания. За при особых обстоятельствах он может быть предназначен для стирки, особенно привлекательный, с теплоизоляцией, с уклоном в канализацию или идеально чистый и ровный.
Для хозяйственных построек, в том числе жилых, предлагает простые перекрытия. твердые, прочные поверхности на уровне земли, вероятно, подходит для подавляющего большинства ситуаций.Полы могут быть построены на уровне земли, то есть на почве внутри здания, в котором в случае, если они называются сплошными или ровными полами, или они могут быть опираясь на балки и балки, в этом случае они называются подвесные или надземные полы. Готовый уровень солидный пол должен быть не менее 150 мм над уровнем земли в качестве защита от затопления. Верхний слой почвы следует удалить и заменен на грубый материал до того, как фактическая плита перекрытия будет построен.
Рисунок 5.30a Бамбук и стена
Рисунок 5.30b Штукатурка бамбуковые коврики
Рисунок 5.30c Тканый бамбук панели (японские стеновые панели)
Рисунок 5.31 Вертикальный брус сайдинг. Обратите внимание на отдельные гвозди возле центра каждой доски и прикрутите доску. допускают усадку и набухание.
Однотонные полы
Утрамбованный грунт часто подходит для полов животных приюты и, возможно, дома фермерских семей.Oни должны быть спроектированы немного выше уровня земли за пределами здание и будет улучшено за счет стабилизации муравейником глина, коровий навоз, известь или портландцемент.
Обсуждение стабилизирующих материалов для использования в различных обстоятельства описаны в главе 3.
Бетон делает пол более прочным, твердым и чистым. Правильно построенные бетонные полы можно сделать достаточно сухими, чтобы их можно было используется для хранения зерна или домашнего хозяйства.На рисунке 5.32 показан крестик участки стабилизированного грунта и бетонные перекрытия. Земляной пол подходит для хорошо дренированного участка показан на рисунке а, а бетонный пол, который должен быть умеренно сухим, показан в b. В крупнозернистый заполнитель одного размера, показанный в c, используется для предотвращения капиллярное движение воды к нижней стороне пола. В полиэтиленовый лист предотвращает попадание влаги на бетонную плиту а слой песка или раствора защищает лист от проколотый.
Этаж
— 2 слоя утрамбованного стабилизированного грунта (50 мм)
— Песок утрамбованный
— Существующий грунт (удаленный верхний слой почвы)
Рисунок 5.32a Дренированная скважина сайт
Этаж
— Бетонная плита (мин. 75 мм)
— Песок утрамбованный (100-150мм)
— Существующие недра
Рисунок 5.32b Хорошо дренированный сайт
Этаж
— Бетонная плита (мин. 75 мм)
— Полиэтиленовый лист (750 г)
— Песок (50 мм) или строительный раствор (25 мм)
— Крупный заполнитель (150-200мм)
— Существующие недра (ев. Уплотненные)
Рисунок 5.32c Плохо дренированный участок или очень сухой пол требуется
Устройство твердых перекрытий на уровне земли.
Бетонная смесь, выбранная для твердого пола, будет зависят от интенсивности использования и типа нагрузки. Для глубокого подстилка или жилое помещение подсобного хозяйства смесь 1: 3: 6 вес может быть удовлетворительным для легкой службы, в которой он будет быть подвергнутым. Полы, которые будут подвергаться большим нагрузкам, как в мешок зернового магазина или фермы ремонтной мастерской, нужно будет покрепче. Соотношение 1: 2: 4 должно быть адекватным, а не прочной. Этажи в маслозавод или бойня подвергаются кислотной эрозии и требуется более богатая смесь бетона (1: 2: 3) для получения прочного поверхность.
Заливка бетонных полов
Полы из монолитного бетона следует укладывать ровно и утрамбовывать. база из хардкора или гравия. На хорошо дренированных участках также песок или даже латерит может быть удовлетворительным. Базовый слой должен быть на толщиной не менее 100 мм. Пока желательно чистовой пол уровень должен быть не менее 150 мм над окружающей землей, некоторые заполнение может потребоваться по базовому курсу. Однако заполнить необходимо быть тщательно уплотненным, чтобы получить необходимую стабильность и, как правило, поэтому более удовлетворительным является увеличение толщина основного слоя.Любой материал, используемый для заполнения или для базовый слой не должен содержать органических веществ. следовательно вынутый верхний слой почвы должен быть отклонен как насыпь. Если влагозащищенный барьер (полиэтилен или слой горячего битума толщиной 3 мм) должен быть После установки следует насыпать слой песка на основание. Песок также может использоваться как ослепление на хардкорной основе, чтобы уменьшить количество бетона, которое «исчезает» в промежутках между камни. Наконец, деревянные стяжки толщиной от 75 до 150 мм укладываются на место, чтобы использоваться в качестве руководства при зачистке и выравнивании бетона и арматурные стержни, если это рекомендуется, помещаются на место.В толщина плиты будет зависеть от ожидаемых нагрузок, качество используемого бетона, арматуры и несущей способности характеристики земли.
Площадь пола более 10 м должна быть разделена в заливы для бетонирования. Это поможет предотвратить развитие усадочных трещин в процессе отверждения и позволит отливать, выравнивать и отделывать каждый отсек в пределах управляемое время. Лучше всего подходят квадратные бухты и 2.Стороны от 5 до 4 м позволяют плита, которую нужно отлить за один раз.
Затем бетон можно перемешать и укладывать. Независимо от выбор смеси, бетон должен быть как можно более жестким и размер крупного заполнителя не должен превышать четверти толщина плиты. Бухты бетонируются попеременно как показано на рисунке 5.33. Когда первый набор заливов затвердеет деревянные стяжки аккуратно удаляются, а оставшиеся пролеты можно отливать.
После того, как бетон уложен, его выравнивают движением по прямой брус вдоль стяжек или, в случае второго набора пролетов, уже затвердевший бетон в прилегающих пролетах с распилом действие. Затем бетон можно слегка «всплыть», чтобы сгладить поверхность. После первоначального легкого плавания бухту можно оставить за несколько часов до последнего всплытия, чтобы поверхность. Если желателен нескользящий пол, бетон можно возделывают вскоре после того, как кладут, чтобы получить шероховатую поверхность.Так и будет нельзя трогать снова, пока он не застынет. После того, как бетон застынет, он следует держать влажным в течение недели.
Подвесные или надземные перекрытия
Деревянные полы
Подвесные деревянные полы первого этажа полезны на наклонных сайты, где потребуется много заливки для выравнивания основание для прочного пола.
Деревянные полы первого этажа должны быть хорошо защищены от влага, грибок и термиты и поэтому должны быть выше земля.Пространство под таким деревянным полом должно быть высоким. достаточно, чтобы обеспечить хорошую вентиляцию и позволить человеку ползать внизу для осмотра пола. Защита от термитов больше вероятно будет эффективным, если пол будет приподнят над землей на минимум 45см.
Рисунок 5.33 Бетонный пол строительство
Опорные опоры часто строятся из дерева, но лучше из камня, бетона или стали. Пустотелый бетон армированные и залитые бетоном блоки составляют прочную опору.Металлические кожухи от термитов должны быть установлены на верхней части фундаментная стена и более крутые стены и опоры.
Фундаментная стена под деревянным цокольным полом должна иметь вентиляционные отверстия для обеспечения хорошего воздухообмена в подползке под полом. Отверстия должны быть покрыт сеткой 10 мм для защиты от грызунов.
При пролете более 5 м балки могут поддерживаться поперечные стены, построенные из твердых бетонных блоков толщиной 150 мм, уложенных вокруг На расстоянии 80 мм в виде сот, чтобы обеспечить свободный проход воздуха.
Балки из стали, дерева или бетона могут использоваться для поддержки верхние этажи при пролете более 5м.
Рисунок 5.34 Подвешенный конструкция деревянного пола.
Подвесные бетонные перекрытия
Основное преимущество подвесного железобетонного пола — его более высокая огнестойкость и лучшая звукоизоляция, чем у этого деревянного пола, но, как правило, слишком дорого найти применения в хозяйственных постройках.
В простейшем виде состоит из монолитной, однопролетная плита с односторонней арматурой только между двумя опорами на расстоянии не более 5 м друг от друга. В усиление может быть как основными стержнями из мягкой стали, так и распределительными стержни, соединенные проволокой под прямым углом, или армирующая сетка состоящий из электросварных основных и распределительных стержней на переходах. Армирование должно быть спроектировано квалифицированный инженер-строитель или полученный от надежного стандартный дизайн.
Отделка полов
В сельской местности дополнительная стоимость отделки пола часто составляет считается ненужным, поверхность плиты из бетона или стабилизированный грунт с прочностью, удовлетворительной для большинство целей. Однако отделка пола может улучшить внешний вид помещения, снизить уровень шума или упростить уборку пола, в зависимости от типа используемой отделки.
Цементно-песчаная стяжка или отделка гранолитом (одна часть цемент и три части твердой каменной крошки уложены около 30 мм толстый) можно использовать там, где требуется чрезвычайно прочное покрытие.Листовые материалы и плитная плитка, вероятно, будут очень дорогими, но плиточные плиты в исключительных случаях устанавливаются на фермах здания из-за их прочности. Типичный деревянный пол над сплошная плита показана на рис. 5.35.
Обратите внимание, что пространство между бетонной плитой и деревом пол должен вентилироваться. Затвердевший и высохший бетон или плита из стабилизированного грунта, желательно с гидроизоляционным слоем между плита и хардкор. b Балки 50 x 50 мм c Напольные зажимы Bulldog d Паркет или ДСП
Рисунок 5.35 Деревянный пол на твердый бетон бедный.
Крыши
Крыша является неотъемлемой частью любого здания, поскольку обеспечивает необходимую защиту от дождя, солнца, ветра, жары и холодно. Целостность кровли важна для конструкции само здание, а также обитатели и хранящиеся товары внутри здания.
Конструкция крыши должна быть спроектирована так, чтобы выдерживать статическую нагрузку. от кровли и каркаса, а также от силы ветра а в некоторых местах снег или заносящая пыль.Кровля должна быть герметичен, прочен и, возможно, удовлетворяет другим требованиям, таким как быть огнестойкими, иметь хороший теплоизолятор или иметь высокие тепловые вместимость.
Существует большое разнообразие форм крыш, каркасов и покрытий. из чего выбирать. Выбор связан с такими факторами, как размер и использование здания, его ожидаемый срок службы и внешний вид, а также наличие и стоимость материалов. Крыши могут можно классифицировать тремя способами:
- 1 Согласно плоскости поверхности, т.е.е. будь то горизонтальный или наклонный.
- 2 Согласно конструктивным принципам конструкции, то есть способ, которым силы создаются внешними нагрузки разрешаются внутри конструкции.
- 3 По размаху.
Плоские и скатные крыши: Крыша называется плоской крышей, если внешняя поверхность находится в пределах 5 от горизонтали, а скатная крыша имеет наклон более 5 в одном или нескольких направлениях.Климат и материал покрытия влияет на выбор между ровным или скатным крыша. Влияние климата архитектурно менее заметно в умеренный климат, чем в регионах с экстремальным климатом. В горячем, в сухих местах плоская крыша является обычным явлением, потому что она не подвергается воздействию сильный дождь, и он образует полезную гостиную на открытом воздухе. В районы с сильными ливнями дождевая вода быстрее.
Двумерные конструкции крыши имеют только длину и глубину и все силы разрешаются в одной вертикальной плоскости.Стропила, к этой категории относятся балки и стропильные фермы. Они выполняют только функция охвата и объем достигается за счет использования нескольких двумерные элементы, несущие вторичные двумерные члены (изнаночные), чтобы покрыть необходимый пролет.
Трехмерные конструкции имеют длину, глубину, а также широты, и силы решаются в трех измерениях в пределах структура. Эти формы могут выполнять обшивку и ограждение. функции, а также охвата и теперь обычно называемые «космическими структурами».Трехмерный или космический конструкции включают цилиндрические и параболические оболочки и оболочки купола, многоугольные плиты, гнутые плиты и призматические оболочки, сетчатые конструкции, такие как пространственные рамы, а также подвесные или натяжные кровельные конструкции.
Длиннопролетные и короткопролетные крыши: пролет является важным фактором дизайн и выбор конструкции крыши, хотя она и функциональна требования и экономия также имеют влияние.
Короткие пролеты, до 8 м, обычно можно перекрывать деревянные стропила или легкие фермы, скатные или плоские.Для средних пролетов от 7 до 15 или 16 м требуются стропильные рамы, спроектированные из древесина или сталь.
Длинные пролеты более 16 м по возможности разбивать на меньшие единицы. В противном случае эти крыши обычно разрабатываются специалисты, использующие балочную, космическую или сводчатую технику.
Для уменьшения пролета и тем самым уменьшения габаритов элементов, конструкция крыши может поддерживаться опорами или колонны внутри здания или у внутренних стен.Однако в хозяйственные постройки свободнопролетная конструкция крыши будет выгодна, если фермер в конечном итоге хочет изменить внутреннее устройство здание. Свободное пространство без колонн позволяет больше удобство в маневренном оборудовании.
Кольцевая балка: в больших зданиях, например. деревенские магазины, в которых есть блочные или кирпичные стены, квадратная железобетонная балка 150 мм. иногда устанавливается поверх внешних стен вместо настенная плита.Цель этого кольцевого луча, который непрерывен вокруг здания, чтобы нести конструкцию крыши, следует стены рушится от землетрясения. Это также обеспечит хорошее крепление крыши для предотвращения ее подъема и уменьшения последствия сильного ветрового давления на стены и неравномерного поселок.
Рисунок 5.36 Трехмерные конструкции кровли. Купол и свод
Рисунок 5.36 Объемные кровельные конструкции.Сетка
Виды крыш
Плоская крыша
Плоская крыша — это простая конструкция для больших зданий, в которых колонны — не недостаток. Простые балки можно использовать для простирается примерно до Sm. но для более длинных пролетов необходимо используйте глубокие балки, перемычки или фермы для обеспечения адекватной поддержки. Поскольку хозяйственным постройкам часто требуются большие площади без колонн, плоские крыши с монолитной кровлей встречаются нечасто.Плоские крыши бывают склонны к утечкам. Чтобы лужи воды не собирались на поверхности они обычно строятся с минимальным уклоном 1:20 к обеспечить дренаж.
Конструкция крыши состоит из несущих балок, настила, утеплитель и водонепроницаемая поверхность. Профнастил, обеспечивающий сплошная опора для изоляции и поверхности, может быть изготовлена из древесных плит, фанеры, ДСП, металла или асбестоцемента блоки настилов или бетонные плиты.
Изоляционный материал улучшает термическое сопротивление и размещается либо над, либо под настилом.
Самая распространенная конструкция водонепроницаемой поверхности — это сборная крыша с применением рубероида. Этот материал состоит из основа из волокна, асбеста или стекловолокна, пропитанная с горячим битумом. Минимальный шаг, рекомендуемый для наращивания кровли 1:20 или 3, что также близко к максимуму, если ползет слоев войлока не допускать.
Для чистых кровель используют два или три слоя войлока, первый укладываются под прямым углом к склону, начинающемуся у карниза. Если настил деревянный, то первый слой крепится большим гвозди для валяния с плоской головкой и последующие слои приклеиваются к это со слоями горячего битумного компаунда. Если настил из материал кроме древесины все три слоя склеены горячим битумный компаунд. Пока он еще горячий, последний слой битума покрыт слоем каменной крошки для защиты лежащий под ним войлок, обеспечивает дополнительную огнестойкость и придает повышенное солнечное отражение.Нанесение 20 кг / м 12,5 мм щебень известняка, гранита или светлого гравия подходящее.
Если три слоя рубероида используются и правильно уложены, плоские крыши приемлемы в дождливых районах. Однако они склонны быть дороже других типов и требовать обслуживания каждые несколько лет.
Рисунок 5.37 Застроенный рубероид.
Земляная крыша
Крыши с грунтовым покрытием имеют хорошую теплоизоляцию и высокую емкость для хранения тепла.Традиционная земляная крыша подлежит эрозии во время дождя, требует постоянного ухода для предотвращения утечка. Кровля укладывается достаточно ровно с уклоном 1: 6 или Меньше.
Несущая конструкция должна быть спроектирована из консервант — пропитанная или термитостойкая древесина опор, и периодически проверяется и обслуживается, так как внезапный обвал эта тяжелая конструкция может нанести большой вред. Долговечность грязевой покров можно улучшить, стабилизируя верхний слой почвы с помощью цемент, и его можно гидроизолировать, поместив пластиковый лист под почвой.На рисунках 5.38 и 5.39 показаны два типа земляные крыши.
Рисунок 5.38 Поперечное сечение земляной кровли улучшенной
Рисунок 5.39 Земляная крыша с битумная гидроизоляция.
Однако введение этих улучшений добавляет значительно к стоимости крыши. Улучшенная земляная кровля поэтому является сомнительной альтернативой недорогой кровле и следует рассматривать только в сухих местах, где почва-крыша конструкция известна и принята.
Односкатная крыша
Односкатные крыши имеют односторонний наклон и не имеют конька. Их легко построить, они сравнительно недороги и рекомендуется для использования на многих хозяйственных постройках. Максимальный пролет с длина деревянных элементов составляет около 5 м, поэтому для более широких зданий потребуется промежуточные опоры. Также широкие постройки с такой крышей будет иметь высокую переднюю стенку, что увеличивает стоимость и оставляет низ этой стены относительно незащищен крышей свес.При использовании стальных гофрированных или асбоцементных листов, уклон не должен быть меньше 1: 3 (от 17 до 18). Меньший уклон может вызвать утечку, так как сильный ветер может заставить воду подниматься по склону.
Стропила могут быть из круглого или пиленого бруса или при более широких пролетах. требуются деревянные или стальные фермы, которые могут поддерживаться на сплошной стене или на столбах. Наклонные стропила скатная крыша стыкуется со стеновыми плитами под углом и их нагрузка имеет тенденцию заставлять их соскальзывать с пластины.Чтобы уменьшить эту тенденцию и обеспечить горизонтальную поверхность, через которую может быть переносится на стену без чрезмерно высокого сжатия сил стропила в скатных кровлях надрезают над плитами. Во избежание ослабления стропила глубина надреза (сиденья срез) не должна превышать одной трети длины стропила. Когда двойной стропила используются, как альтернатива — болтовое соединение. Стропила всегда должны быть тщательно прикреплены к стенам или столбам, чтобы противостоять поднимающие силы ветра.
Рисунок 5.40 Обрамление опоры для моноквартирный дом.
Двухскатная (двускатная) крыша
Двускатная крыша обычно имеет центральный гребень с уклоном к обе стороны здания. Благодаря этой конструкции больший свободный пролет (От 7 до 8 м) возможно с деревянными стропилами, чем с моностеном крыша. Хотя моноконструкция может быть дешевле в ширина застройки до 10 м неудобство поддержки многих колонны благоприятствуют двускатной крыше.Двускатная крыша может быть построена в широкий выбор скатов для любой из нескольких кровель материалы. На рисунке 5.41 показан ряд элементов, которые связаны с двускатной крышей. Следующее описание имеет ключ к рисунку:
- Нижняя выемка в стропиле, которая опирается на плиту, является называется вырезом сиденья или вырезом пластины.
- Верхний пропил, упирающийся в коньковую доску, называется срез конька.
- Линия, идущая параллельно краю стропила от внешней точки сиденья до центра гребень называется рабочей линией.
- Длина стропила — это расстояние по работе линия от пересечения с углом сиденья разрезать до пересечения с гребневым разрезом.
- Если используется коньковая доска, половина толщины конька доску необходимо удалить по длине каждого стропила.
- Подъем стропил — это расстояние по вертикали от верх плиты до стыка рабочей линии на гребень.
Рисунок 5.41 Двускатная крыша дизайн.
- Прогон стропил — это расстояние по горизонтали от за пределами плиты до осевой линии гребня.
- Часть стропила за пределами плиты называется стропильный хвост.
- Манжета или поперечина предотвращает нагрузку на стропил от разрушения стен, что позволило бы стропила опустить на конек.Чем ниже воротник балка размещена, тем она будет эффективнее. Иногда небольшие здания с крепкими стенами без воротниковых балок. Единственное преимущество этого дизайн — это свободное пространство вплоть до стропил. Ножничные фермы, как показано на рисунке 5.51, при этом время позволяет немного свободного места.
- На правом стропиле показаны прогоны, перекрывающие стропила. и поддерживая жесткий кровельный материал, такой как кровля из оцинкованной стали или асбестоцемента.
- Левое стропило покрыто плотным настилом из деревянные доски фанера или ДСП. Это будет покрыто с гибким кровельным материалом, например рулонным асфальтом кровля.
- Левая пещера огорожена вертикальной облицовкой. доска и горизонтальный откос.
- Шаг показан на маленьком треугольнике справа. боковая сторона.
Угол вырезов гребня и седла можно разложить на стропила с использованием стального столярного угольника и соответствующего подъема и значения прогона как на внешней стороне лезвий, так и на обоих внутри лезвий квадрата, 30 и 20 см в примере в Рисунок 5.42. Длину можно найти с помощью теоремы Пифагора. с помощью подъема и спуска стропила. Длина измеряется вдоль рабочей линии.
Когда двускатная крыша должна пролетать более 7-8 м, фермы обычно выбирают для замены однотонных стропил. Для больших пролетов фермы сэкономят общее количество используемого материала и обеспечат более прочный конструкция крыши. Для сплошного настила крыши обычно используются фермы. предназначены для размещения примерно 600 мм по центру, а для жесткая кровля монтируется на прогон, шаг фермы 1200 мм или больше обычное дело.
Сельскохозяйственная пристройка может обеспечивать конструкции пролетов, расстояния и нагрузки, которые обычно встречаются на фермах. Также в В главе 4 обсуждается теория конструкции ферм. Рисунок 5.43 иллюстрирует простую конструкцию фермы.
Рисунок 5.4.2 Расположение обычное стропило.
Рисунок 5.4.3 A » Ферменная конструкция W «.
Из-за больших отрицательных ветровых нагрузок крыши могут быть повреждены. сдуло. Поэтому важно закрепить стропильные фермы. правильно к настенным плитам.Это можно сделать с помощью полосок обруча. утюг, одна полоска, прикрепляющая настенную пластину к стене через каждые 90 см а другой привязывает фермы к стеновой плите. См. Рисунок 5.44. В прибрежных районах целесообразно использовать оцинковку. полоски. Если стены оштукатурены, планки можно утопить в стены, вырезав канал и засыпав полосу раствором.
Рисунок 5.44 Анкеровка фермы к стене
Для магазинов или других зданий, где тракторы и грузовики могут забиваться внутрь, необходима значительная свободная высота.Жесткий Для этого хорошо подходят каркасные конструкции. Простая рамка может быть изготовлен из гумпола или пиломатериалов, соединенных болтами, как показано на рисунке 5.45.
Жесткие рамы также производятся на заводах из стали и железобетон.
Вальмовая крыша
Вальмовая крыша имеет в центре гребень и четыре ската. это намного более сложный по своей конструкции, что требует резка составных углов по всем укороченным стропилам и положение под глубокие вальмовые стропила от гребня до стеновая плита для переноски верхних концов домкратных стропил.В тенденция наклонной тяги вальмовых стропил к выталкиванию стены по углам преодолеваются путем связывания двух стеновых плит вместе с угловой стяжкой. На бедрах и впадинах кровля материал должен быть разрезан под углом, чтобы он подходил. Долины склонны к утечкам, поэтому необходимо соблюдать особую осторожность строительство.
Четыре желоба необходимы для сбора дождевой воды из крыша, но это не означает, что количество собранной воды.Потому что это дорогое и сложный способ кровли здания, следует рекомендовать только где необходимо защитить глиняные стены или неоштукатуренный кирпич стены от проливного дождя и для широких зданий, чтобы уменьшить высота торцевых стен.
Рисунок 5.45 Жесткая древесина Рамка.
Рисунок 5.46 Вальмовая крыша обрамление.
Крыша коническая
Коническая крыша — это трехмерная конструкция, которая обычно используется в сельской местности.Его легко собрать и можно построен из местных материалов, что делает его недорогим. Это должны быть построены с уклоном, соответствующим кровле материалы, используемые для предотвращения утечки. Коническая крыша конструкция ограничивается довольно короткими пролетами и круговыми или небольшие квадратные постройки. Он не допускает никаких расширений. Если используются современные кровельные материалы, есть значительные отходы из-за того, что для правильной подгонки требуется количество разрезов.
Коническая конструкция крыши требует стропил и прогонов, а в зданиях круглой формы стеновая плита в виде кольца луч. Эта кольцевая балка выполняет три функции:
- a для равномерного распределения нагрузки с крыши на стена,
- b для установки точки крепления стропил и
- c, чтобы противостоять тенденции наклонных стропил к давлению стены радиально наружу за счет развития растягивающего напряжения в кольцевой балке.Если кольцевая балка спроектирована правильно чтобы противостоять этим силам, вторичные кольцевые балки установлен ближе к центру, коническая крыша может быть используется на довольно больших круглых зданиях.
В случае квадратных зданий внешнее давление на стены из наклонных стропил нельзя переоборудовать в чистые растягивающее напряжение в стеновой плите. Вместо этого он напоминает бедро конструкции крыши и должны быть спроектированы с угловыми стяжками поперек настенные плиты по углам.
Рисунок 5.47 Коническая крыша дизайн.
Нажмите здесь, чтобы продолжить
Содержание — Предыдущая — Следующая
Утеплитель между стропилами | Изоляция | Кингспан
В этом сообщении блога мы рассмотрим изоляцию скатных крыш и почему изоляция только между стропилами не является жизнеспособным решением.
Общий совет, который мы даем, заключается в том, что вы всегда должны утеплять стропила и над ними (теплая крыша) или между стропилами и под ними (холодная крыша). В нашем калькуляторе коэффициента теплопередачи мы не даем возможности установить изоляцию между стропилами. Но почему нет?
Строительные нормы и правила
Из Части L Строительных норм (Англия и Уэльс) или Раздела 6 (Шотландия) мы рекомендуем, чтобы коэффициент теплопередачи скатной крыши, утепленной на уровне стропил, был равен 0.18 Вт / м 2 .К под домашний ремонт. Для новой сборки это должно быть 0,11 Вт / м 2 .K в Англии и Уэльсе и 0,15 Вт / м 2 .K в Шотландии.
Если строится вентилируемая крыша, необходимо иметь 50-миллиметровый полностью вентилируемый воздушный зазор между изоляцией и войлоком для предотвращения образования конденсата. Если вы строите непроветриваемую крышу без использования контр обрешетки, необходимо оставить пространство для драпировки дышащей мембраны, и то и другое будет ограничивать пространство, доступное для изоляции.
Глубина стропил
Обычная глубина стропил составляет от 100 мм до 200 мм. Это ограничивает максимальную толщину изоляции между стропилами от 50 до 175 мм. Как правило, такой толщины недостаточно для достижения значений U, необходимых для соответствия Строительным нормам и правилам, и потребуется добавить дополнительную изоляцию.
Добавление еще одного слоя утеплителя над или под стропилами дает еще одно ключевое преимущество — это снижает эффект холодного перехода через деревянные стропила.Очевидно, что тепло будет отводиться через стропила быстрее, чем через изоляцию. Потери тепла через мостик холода можно свести к минимуму, используя другой слой изоляции над или под ними.
Таким образом, если вы утепляете скатную крышу, мы бы порекомендовали установить изоляцию выше или ниже стропил. Для получения дополнительных сведений об этих методах строительства и достижимых значениях U-значений, ознакомьтесь с нашим сообщением в блоге об утеплении скатной крыши на уровне стропил.
.