Стропила

Линия, по которой измеряется длина стропила, является воображаемой. Эта линия проходит параллельно верхней поверхности стропила через точку P на наружном крае бруса обвязки стены. Точка P — это точка, в которой А и В бруса обвязки стены. От точки P отсчитываются все размеры (см. рис. 4.29).

Длина стропила — это кратчайшее расстояние между наружным краем бруса и центральной осью конькового бруса.

Часть стропила, которая выступает за границу края бруса обвязки стены, называется хвостовиком. В некоторых случаях ее называют сводом.

Параметры хвостовика определяются отдельно и не включаются в длину стропила (см. рис. 4.29).
На рис. 4.36 даны три варианта хвостовиков. На рис. 4.36, a показан хвостовик заподлицо или отсутствие хвостовика, то есть стропило отрезано вровень с наружным краем обвязки стены. На рис. 4.36, б показан полный хвостовик. Это свес или консоль. На рис. 4.36, в приведена одна из множества возможных форм хвостовика. В данном случае — это присоединенный хвостовик, имеющий изгиб. Он крепится гвоздями к стропилу, которое отрезано заподлицо с наружным краем бруса обвязки.
Все вырезы в стандартных основных стропилах выполняются под прямым углом к граням стропила.
На рис. 4.37 показано, как используется плотницкий плоский угольник для разметки углов.

Найдите отметку 12 дюймов на угольнике. Обратите внимание, как установлен угольник и где находится отметка 12 дюймов для определения места выреза. Расстояние 12 дюймов равно одному футу прогона. Другая сторона угольника устанавливается так, что край доски совмещается с отметкой подъема в дюймах на фут прогона.

В некоторых случаях хвостовик не отрезается до тех пор, пока стропила не будут установлены окончательно. Затем они отрезаются так, чтобы были совмещены все края и доска карниза.

На рис. 4.38 показан способ использования угольника для определения нижнего и наружного срезов стропила. Если в конструкции крыши есть коньковый брус, то надо будет отнимать половину толщины этого бруса от длины стропила. На рис. 4.38 показано как надо устанавливать угольник для выполнения наружного среза стропила.
Линию распила следует нанести так, как это показано на рис. 4.38, а, установить подъем 4, а прогон 12. Затем надо переместить угольник в следующее положение и сделать метку между точками С и Е. Расстояние от В до E равно длине консольного выноса стропила. Далее следует переместить угольник до точки E (при тех же самых установках). Нанести линию CE. На этой линии отложить размер CD. Это будет длина вертикальной стороны нижнего среза. Теперь надо совместить те же установки с нижним краем стропила. Это делается таким образом, чтобы край угольника пересекал точку D. Теперь наносится линия DF (рис. 4.38, б) — это горизонтальная линия нижнего выреза. При выполнении этого выреза разрезы в пиломатериале выполняются по линиям CD и DE (рис. 4.39, а). Следует обратить внимание, как выполнять эти разрезы ножовкой.
На рис. 4.39, б и 4.40 показаны вырезы свесов и окончательно установленные стропила. Еще раз следует обратить внимание, что угол примыкания стропила к коньку равен 90°.

Кстати, стропило, которое показано на рис. 4.40, а точнее, его консольный вынос несколько отличается от тех, что были приведены на рис 4.36. Можете ли вы определить эту разницу?

Таблицы для стропил, нанесенные на плотницкие плоские угольники производства компании Stanley, рассчитаны на основе величины подъема на один фут прогона. Это означает, что цифры в таблице показывают подъем (уклон) на один фут длины стандартного основного стропила для любой величины подъема крыши (рис. 4.41).
Крыша имеет пролет длиной 6 футов и определенный подъем на один фут прогона. Наглядно это соотношение рассмотрим на прямоугольном треугольнике ABC, сторонами которого являются прогон, подъем и длина стропила.

Длина стропила была разделена на три равные части, каждая из которых соответствует прогону длиной 1 фут.
Вертикальные линии, проведенные через каждое деление прогона, разделят стропило тоже на три равные части D.
Поскольку D представляет собой длину стропила на 1 фут прогона, а общая длина прогона равна 3 футам, то очевидно, что общая длина стропила будет равной длине D, умноженной на 3.
Причина использования способа "длина стропила на один фут прогона" заключается в том, что длина любого стропила может быть легко определена для любой ширины здания. Длина стропила на один фут прогона будет различной для разных значений общего наклона. Поэтому перед тем, как найти длину стропила, надо знать подъем крыши в дюймах или подъем на один фут прогона.


Чтобы найти подъем на один фут прогона, надо подъем умножить на 12 и разделить на длину прогона. Коэффициент 12 используется для перевода длины при использовании дюймов. Подъем и прогон выражены в футах (рис. 4.42 и 4.43).

Балки, чтобы прочно удерживать крышу, должны точно совмещаться в местах соединения друг с другом. Стропила, срезы которых имеют неправильную форму, делают крышу ненадежной, а саму конструкцию менее стабильной. Поэтому очень важно, чтобы все стропила имели правильную длину, а их торцы были обрезаны под нужным углом. Это обеспечит несущие свойства каждой балки.
Тщательное соблюдение длины, точное выполнение нижнего и верхнего срезов и боковых щек необходимы в создании прочной, способной выдержать все расчетные нагрузки рамной конструкции крыши.

Расчетная длина стропил может быть получена тремя способами:
• математическим расчетом;
• измерением с помощью плотницкого угольника;
• пошаговым расчетом с помощью плотницкого угольника.
Первый способ, хотя и абсолютно точен, очень непрактичен при выполнении работ. Два других не слишком надежны, и достаточно часто результаты их применения бывают ошибочными.
Таблицы на плотницком угольнике устраняют необходимость использования всех трех упомянутых выше способов. Эти три таблицы дают возможность плотнику точно определить длину и формы срезов для любого стропила очень быстро, не только экономя время, но и давая возможность избежать ошибок.

Стандартные основные стропила соединяют брус обвязки стены и коньковый брус. Поэтому очевидно, что подъем, прогон и само стропило образуют прямоугольный треугольник. Длина стандартного общего стропила — это кратчайшее расстояние между наружным краем бруса и центральной осью конькового бруса. Эта длина считается по линии измерения, которая ранее уже была определена как линия, проходящая параллельно верхней грани стропила, и является гипотенузой или самой длинной стороной расчетного треугольника. Другими его сторонами являются прогон и подъем (рис. 4.44).
Таблицы стропил на лицевой поверхности корпуса угольника включают наружную градуировку, как на корпусе, так и на языке. Шкалы градуированы в дюймах и шестнадцатых долях дюйма.

Длины стандартных основных стропил находят по первой строке, которая названа «длина главных стропил на фут прогона» (Length of main rafters per foot run). В этой таблице 17 столбцов, начиная с деления 2 дюйма и кончая делением 18 дюймов. На рис. 4.45 показана шкала плотницкого угольника, используемая для таких расчетов.

Например, если надо найти длину основного стропила, где подъем крыши составляет 8 дюймов на один фут прогона или общий наклон равен одной трети, а дом имеет ширину 20 футов, на строке дюймов на верхнем краю корпуса угольника находится цифра, которая равна подъему крыши, — в данном случае 8. На первой строке под цифрой 8 будет обозначена цифра 14,42. Это длина стропила в дюймах на фут прогона для конкретного значения общего наклона. Проверьте этот отсчет по рис. 4.46.

При ширине дома 20 футов, чтобы получить прогон стропила, надо разделить эту ширину на 2, что даст величину 10 футов.
Поскольку длина стропила на один фут прогона равна 14,42, то общая длина будет результатом умножения этого значения на 10, то есть 144,20 дюймов или после деления на 12 — 12,01 фута, или после округления для удобства с практической точки зрения — 12 футов. Проверьте этот отсчет по рис. 4.46.

Верхний или вертикальный срез — это срез торца стропила, который упирается в коньковый брус или в стропило противоположного ската. Как уже известно, срез торца стропила, которым оно опирается на обвязку стены, называют нижним или пяточным (рис. 4.47).

Верхний срез параллелен центральной вертикальной оси крыши, а нижний — горизонтальной плоскости брусьев верхней обвязки стен. Отсюда следует, что верхний и нижний срезы ориентированы под прямым углом друг к другу.

Чтобы получить разметку верхнего и нижнего срезов основного стропила, надо использовать метку 12 дюймов на корпусе и метку подъема на один фут на языке. Деление 12 дюймов на корпусе даст горизонтальный срез, а цифра на языке укажет место вертикального среза.
Чтобы продемонстрировать это правило, проверим разметку большим угольником, наложенным на стропило так, как показано на рис. 4.48.

Обратите внимание, что край языка совпадает с верхним срезом стропила. Край стропила совпадает со срезом пятки. Если треугольник имел разметку в футах, то будет показан прогон стропила на корпусе и общий подъем на языке. Линия AB даст разметку нижнего среза, а линия AC даст разметку верхнего среза.
Однако обычный плотницкий треугольник имеет разметку в дюймах. Поскольку соотношение подъема к 1 футу прогона является аналогичным соотношению общего подъема к общему прогону, используем метку 12 дюймов на корпусе и подъем в футах на языке, чтобы получить соответствующие положения срезов. Расстояние в 12 дюймов используется в качестве единицы измерения и соответствует подъему 1 фут, в то время как другая сторона угольника показывает подъем на 1 фут прогона (рис. 4.49 и 4.50).


Длины стропил, полученные с помощью таблиц на угольнике, исчисляются до центральной оси конькового бруса. Поэтому толщина половины конькового бруса всегда должна вычитаться из полученной общей длины перед выполнением среза (рис. 4.51).
Вычитаемая величина, равная половине толщины конькового бруса, измеряется под прямым углом к вертикали, а метка выполняется параллельно вертикали.
На рис. 4.52 показаны неправильный и правильный способы измерения длины стропил. Правая нижняя схема показывает линию измерения по краю стропила в том случае, когда у стропила нет хвостовика или свеса.


После того как была получена общая длина стропила, на оба конца должны быть нанесены метки и допуски при наличии хвостовика или свеса крыши. Нельзя забывать и о толщине конькового бруса.
Оба среза выполняются после прикладывания плотницкого угольника таким образом, чтобы отметка 12 дюймов на корпусе и отметка на языке, которая соответствует величине подъема, были совмещены с краями доски.
Размерные распилы основных стропил выполняются под прямыми углами к боковому ребру и верхней грани стропила.
Например, длина основного стропила составляет 12 футов 6 дюймов, а подъем 9 дюймов. Надо выполнить верхний и нижний срезы (рис. 4.53).
Определить точки А и В на концах стропила. Чтобы получить нижний или седельный срез, надо найти отметку 12 дюймов на корпусе треугольника и отметку 9 дюймов на языке. Затем приложить треугольник к стропилу таким образом, чтобы край его корпуса находился у точки А или у нижнего конца стропила. Затем выполнить метку вдоль корпуса треугольника, после чего можно сделать срез.
Чтобы получить верхний срез, надо расположить треугольник таким образом, чтобы край его языка проходил через точку В. Она располагается на верхнем конце стропила. После этого выполнить метку вдоль языка угольника.

Теперь должно быть выполнено вычитание половины толщины конькового бруса.
Половина толщины конькового бруса составляет 1 дюйм. Один дюйм вычитается под прямым углом к линии верхнего среза или вертикали, которая проходит через точку С. Затем проводится линия параллельная линии верхнего среза и выполняется срез.

Можно заметить, что отступ новой линии от прежней (без учета половины ширины конькового бруса) вдоль линии измерения составляет 1 дюйма. Эта величина будет изменяться в соответствии с изменением величины подъема на 1 фут прогона. Поэтому очень важно выполнять измерение для вычитания этого размера под прямым углом к линии верхнего среза или вертикали.

Длина стропила, у которого есть хвостовик или свес, может быть измерена вдоль нижней или верхней грани стропила вместо линии измерения, как это показано на рис. 4.54.

Чтобы выполнить это, необходимо восстановить перпендикуляр к верхней грани стропила через точку Р, а затем выполнить разметку по верхней грани, используя эту точку в качестве начальной.
Иногда в крыше из рамных конструкций прогон может иметь неточное число футов; например, дом может иметь пролет 24 фута 10 дюймов. Это означает, что прогон будет равен 12 футам 5 дюймам. Дополнительные 5 дюймов могут быть легко добавлены без выполнения математического деления после того, как длина, полученная по отметке треугольника 12 дюймов, была отмерена. Дополнительные 5 дюймов просто откладываются под прямым углом к последней вертикальной линии (рис. 4.55).