Стропила для многоскатных крыш

Стропильная нога вальмы — это балка крыши, которая формирует ребро вальмовой крыши. Обычно она проходит от угла дома по диагонали к коньковому брусу.
Стропильная нога разжелобка аналогична стропильной ноге вальмы, но она формирует желоб или «провал» в крыше вместо подъема. Она также проходит по диагонали от бруса верхней обвязки крыши до конькового бруса. Поэтому общий подъем стропильных ног вальмы и разжелобка совпадает с подъемом основных стропил (рис. 4.56).
Отношение стропильных ног вальм и разжелобков к основным стропилам — это отношение сторон прямоугольного треугольника. Исходя из этого и выполняются расчеты длин вальм и разжелобков. Если в прямоугольном треугольнике катеты равны 12 дюймам, то гипотенуза равна 16,97 дюймов. Обычно она принимается равной 17 дюймам (рис. 4.57).

Положение стропильной ноги вальмы и ее отношение к основному стропилу показано на рис. 4.58, где стропильная нога вальмы по сути является диагональю прямой призмы.
Призма на рисунке условно имеет основание 5 футов и высоту 3 фута 4 дюйма. На основе этой модели рассмотрим следующий рисунок (рис. 4.59), где: D — угол дома; BC — общий подъем крыши; AC — общее стропило; DB — прогон стропильной ноги вальмы; DC — стропильная нога вальмы.

Следует заметить, что фигура DAB является прямоугольным треугольником, образованным такими сторонами, как часть бруса обвязки DA, прогоном основного стропила AB и прогоном стропильной ноги вальмы. Прогон стропильной ноги вальмы лежит напротив прямого угла А, то есть является гипотенузой.
Если взять только 1 фут основного стропила и 1 фут длины бруса обвязки, то мы получим прямоугольный треугольник Н, лежащий на горизонтальной плоскости. Длина в дюймах каждого из катетов этого треугольника будет равна 12 дюймам, а гипотенуза 17 дюймам или 16,97 дюймам, если быть более точными (см. рис. 4.57 и 4.59).
Гипотенуза в малом треугольнике H на рис. 4.59 соответствует 1 футу прогона основного стропила. Поэтому прогон стропильной ноги вальмы всегда 16,97 дюймов для каждых 12 дюймов прогона основного стропила. Общий прогон стропильной ноги вальмы будет равным 16,97 дюймам, умноженным на количество футов прогона основного стропила.


Длины стропильных ног вальм и разжелобков приведены на второй строке таблицы стропил. Ее заголовок «Длина стропильных ног вальмы или разжелобка на фут длины» (Length of hip or valley rafters per foot run). Это означает, что цифры в этой строке таблицы равны длинам стропильных ног вальмы и разжелобка на один фут длины основных стропил (см. рис. 4.45).

Чтобы найти длину стропильных ног вальмы или разжелобка, надо умножить число, приведенное в таблице, на количество футов прогона основного стропила.
Например, надо найти длину стропильной ноги вальмы, когда подъем составляет 8 дюймов на фут прогона или общий наклон 1/3. При этом ширина дома 10 футов (см. рис. 4.58).
Начнем решать эту задачу как и в случае с определением длины основных стропил. Это означает, что надо найти строку дюймов на корпусе плотницкого угольника, а на ней цифру, которая соответствует подъему ската крыши — 8. На второй строке под строкой дюймов под этой цифрой будет величина 18,76. Это длина стропильной ноги вальмы в дюймах для каждого фута прогона основного стропила при общем наклоне 1/3 (см. рис. 4.59).
Основное стропило имеет длину прогона 5 футов. Поэтому есть пять равных отрезков основного стропила, что можно видеть на рис. 4.59. Таким образом, будет найдена длина стропильной ноги вальмы — 18,76 дюйма на фут прогона. Отсюда следует, что общая длина стропильной ноги вальмы будет равна 18,76 х 5 = 93,80 дюймов, то есть 7,81 фута или для удобства измерения с помощью дюймовой рулетки 7 футов 9 13/16 дюйма или 7 футов 9 5/8 дюйма.

Для выполнения верхних и нижних срезов применяют следующее правило.
Чтобы получить разметку верхнего и нижнего срезов стропильных ног вальмы и разжелобка, надо использовать метку 17 дюймов на корпусе и метку подъема на один фут на языке. Деление 17 дюймов на корпусе даст седельный срез, а цифра на языке укажет место вертикального или верхнего среза (рис. 4.60).


Длина стропильных ног вальмы и разжелобка всегда измеряется вдоль центральной линии верхней или нижней грани. Стопила, которые имеют хвостовик или свес, должны рассчитываться как основные стропила за исключением того, что измеряемая линия проходит по оси верхней грани.

Вычитание ширины конькового бруса производится точно так же, как и для основных стропил (см. рис. 4.53), за исключением того, что надо использовать половину ширины конькового бруса по диагонали (45°).

В добавление к нижнему и верхнему срезам на стропильных ногах вальм и разжелобков надо выполнить боковые или контрольные срезы в точке их соприкосновения с коньковым брусом.
Эти боковые срезы приведены в шестой или нижней строке таблице стропил. Эта строка имеет название «Боковые срезы стропильных ног вальмы или разжелобка — применение» (Side cut hip or valley — use). Цифры, которые приведены в этой строке, соответствуют меткам шкалы на наружном крае корпуса плотницкого угольника (см. рис. 4.45).
Эти цифры на угольнике были получены путем расчета значений, которые будут использоваться с меткой 12 дюймов на языке для боковых срезов различных общих наклонов следующим методом. От вертикальной линии откладывается толщина стропила и отмечается буквой А (см. рис. 4.61).
Затем в точке пересечения этой вертикальной линии с верхней гранью стропила восстанавливается перпендикуляр, пересекающий всю верхнюю грань. Из точки ее пересечения с другим ребром стропила проводится диагональ В до пересечения с первой вертикалью. Линия В или боковой срез определяется по отметке на языке плотницкого угольника.

Чтобы получить боковой срез стропильных ног многоскатной крыши, нужно взять заданную цифру в таблице на корпусе угольника, и отметку 12 дюймов на языке. Пометить боковой срез вдоль языка, где язык совпадает с точкой на линии измерения.

Например, надо найти боковой срез стропильной ноги вальмы для крыши с подъемом 8 футов на один фут прогона или с соответствующим общим наклоном (рис. 4.62).
На чертеже дано положение стропильной ноги вальмы на крыше. Подъем крыши составляет 8 дюймов на фут прогона. Сначала находится число 8 на наружном краю корпуса угольника. Под этим
числом в нижней строке располагается цифра 10 7/8. Эта цифра отмечается на корпусе и точка 12 дюймов отмечается на языке. Угольник прикладывается к нижнему ребру стропильной ноги вальмы. Боковой срез CD проходит вдоль языка.
При выполнении седлового среза для стропильной ноги вальмы должна быть учтена ширина стропильного бруса для ее верхнего конца. Это будет проекция на линию основных стропил и нарожников, а срез выполняется параллельно седловому срезу. Расстояние меняется в зависимости от толщины и общего наклона крыши.

Следует заметить, что на плотницком угольнике Stanley метка 12 дюймов на языке всегда используется для всех угловых срезов — верхних, нижних и боковых. Это дает возможность плотнику запоминать только одно число при определении боковых или угловых срезов. Нужная цифра берется из пятой или шестой строк таблицы.
Боковые срезы всегда находятся на правой или языковой стороне длины стропил. При разметке досок их можно переворачивать в любое время для удобства совмещения метки 12 дюймов на корпусе и использования соответствующих меток корпуса на языке.
Производить учет дополнительных дюймов для стропильных ног вальмы и разжелобка на многоскатной крыше можно с использованием алгоритмов, описанных выше для основных стропил. Однако при этом надо учитывать длину диагонали (45°) для дополнительных дюймов.
Это примерно составляет 7 1/16 дюйма на 5 дюймов прогона. Измеряется оно аналогичным образом.

Нарожники — это обрезанные основные стропила. Они являются основными стропилами, которые отрезаны при пересечении со стропильными ногами вальмы или разжелобка до достижения ими полной длины от верхнего бруса обвязки до конькового бруса.
Нарожники образуют ту же плоскость, что и основные стропила. Они обычно располагаются с тем же интервалом и имеют тот же общий наклон. Поэтому они имеют ту же длину на фут прогона, что и основные стропила.
Нарожники обычно располагаются с интервалом 16 дюймов или 24 дюйма друг от друга. Поскольку они опираются на стропильные ноги вальмы или разжелобка, то второй нарожник может быть в два раза длиннее, чем первый, а третий в три раза длиннее, чем первый и т. д. (рис. 4.63).


Длины нарожников приведены в третьей и четвертой строках таблицы стропил на плотницком угольнике.
Третья строка: Разность длины нарожников — 16 дюймов Четвертая строка: Разность длины нарожников — 2 фута.
Цифры в таблице означают длину первого или самого короткого нарожника, которая одновременно является разностью в длине между первым и вторым нарожником, между вторыми третьим и т. д.

Чтобы найти длину нарожника, надо умножить значение, которое приведено в таблице, на число, которое указывает порядковый номер нарожника. От полученного значения надо отнять толщину стропильной ноги вальмы или разжелобка (45°).
Например, надо найти длину второго нарожника. Крыша имеет подъем 8 дюймов на фут прогона для основных стропил. Расстояние между нарожниками 16 дюймов.
На внешнем крае корпуса угольника надо найти отметку 8, которая соответствует подъему крыши. На третьей строке под этой цифрой располагается число 19 1/4. Это означает, что первый нарожник будет длиной 19 1/4 дюйма. Поскольку длина второго нарожника должна быть получена умножением 19 1/4 дюйма на 2, то она составит 38 1/2 дюйма. От полученного значения надо отнять толщину стропильной ноги вальмы или разжелобка по диагонали (45°). Это выполняется точно таким же образом, как и вычитание ширины стропильного бруса для стропильной ноги вальмы.
Точно так же выполняется определение длины нарожников при интервале их размещения 24 дюйма, только следует иметь в виду, что в этом случае второй нарожник должен быть в два раза длиннее, чем первый, третий — в три раза длиннее первого и т. д.

Поскольку нарожники имеют точно такой же подъем на фут, что и основные стропила, то методы для определения формы верхнего и нижнего срезов точно такие же, что и для основных стропил. Это означает, что надо найти отметку 12 дюймов на корпусе угольника и величину подъема на фут прогона на его языке. 12 дюймов дадут место седельного среза. Цифра на языке даст место среза по вертикали.

Поскольку один из концов нарожника опирается на стропильную ногу вальмы или разжелобка, то необходимо выполнять боковые срезы. Места боковых срезов можно найти в пятой строке таблицы стропил на плотницком угольнике. Она имеет название «Боковые срезы нарожников — применение» (Side cut of jacks — use) (см. рис. 4.45).

Чтобы получить боковой срез нарожников, нужно взять цифру, которая приведена в таблице на корпусе угольника, и отметку 12 дюймов на языке. Сделать метку вдоль языка для бокового среза.
Например, надо найти место бокового среза нарожников на крыше с 8 дюймам подъема на фут прогона или при общем наклоне 1/3 (рис. 4.64 и 4.65). Под цифрой 8 в пятой строке таблицы надо найти цифру 10. Соединение метки напротив этого числа, взятого на корпусе угольника, с меткой 12 дюймов на языке даст линию необходимого бокового среза.



Во всех рамных конструкциях возникает необходимость использования укосин для жесткости фиксации. Таблица разметки укосин располагается вдоль задней части языка плотницкого угольника. Она дает длины укосин для основных стропил (рис. 4.66).

Например, надо найти длину укосины, которая должна соединять стойку на высоте 39 дюймов с потолочной балкой (рис. 4.67).
В таблице укосин надо найти следующую комбинацию цифр: 39 - 55,15 - 39.

Это означает, что укосина от точки на высоте 39 дюймов на стойке и до точки 39 дюймов на потолочной балке от стойки будет иметь длину 55,15 дюймов. Для удобства пользования рулеткой в дюймах эта величина составит 55 1/8 дюймов.
Укосины можно считать аналогом основных стропил, поэтому когда прогон укосины по стойке отличается от прогона по потолочной балке, то их длины, как для верхнего, так и для нижнего разрезов, могут быть определены по цифрам, которые приведены в таблицах для основных стропил.

Поскольку на большинстве чертежей линии разметки означают угол крыши с использованием коэффициента наклона (рис. 4.68), плотник может легко определить метки для верхнего и нижнего срезов с помощью шкалы подъема угольника для быстрой разметки.
Как показано на рис. 4.69, нужно всего лишь приложить прямой угол угольника для быстрой разметки к линии, которая обозначает длину стропила, а затем поворачивать его до нужного числа, указанного на чертеже. Другими словами, если подъем крыши равен 8, то надо поворачивать угольник до тех пор, пока край стропила не совпадет с цифрой 8. Следует заметить, что надо использовать шкалу с меткой «common» (основные) при определении линии среза для основных стропил. Надо сделать разметку по боковой грани, как это показано на рис. 4.69.

Наружные и внутренние стропильные ноги вальм и разжелобков могут быть размечены с использованием шкалы HIP-VAL угольника для быстрой разметки, которая является верхней шкалой, как это показано на рис. 4.70.
Следует помнить, что нужно держать ножовку под углом 45° при выполнении среза верхнего конца для стропильных ног вальмы или разжелобков. Это позволяет получить верхний вертикальный и боковые срезы с помощью всего лишь одного распила, выполненного ножовкой.

Угольник для быстрой разметки не дает длины стропил на фут прогона, как это обозначено на плоском плотницком угольнике. Вместо этого угольник для быстрой разметки имеет в комплекте поставки компактный справочник размером 3x5 дюймов (рис. 4.71), который содержит все диаграммы с указанием длин стропил для домов шириной от 3 до 40 футов.

Длины основных стропил и угловых стропильных ног приведены для крыш с подъемом от 1 до 30 дюймов на фут прогона. В отличие от плоского плотницкого угольника здесь не надо умножать значения, полученные на угольнике.
Общая длина стропила приведена на диаграмме. Дополнительные длины могут быть определены добавлением двух длин, которые приведены в диаграммах. Например, если крыша имеет пролет 47 футов, то надо всего лишь сложить длины 7 и 47 футов, которые приведены вместе. Длины не включают консоли (выносы), поэтому до выполнения распила надо добавить длину выносов, прежде чем отрезать стропило нужной длины. Также не следует забывать вычитать и половину ширины конькового бруса.