Вальмовая крыша04 – крыша четырехскатная, причем два ее ската имеют трапецеидальную форму, два других – треугольную.
Стропила – это основные элементы стропильной системы, передающие нагрузку от веса самой крыши, ветровую и снеговую нагрузку через мауэрлат стенам здания. Основными видами стропил являются висячие и наслонные стропила. Висячими стропилами называются стропила, которые опираются только на две крайние опоры. Наслонными стропилами называют стропила, которые опираются кроме двух основных еще и на одну или несколько промежуточных опор. Кроме висячих и наслонных стропил выделяют еще и накосные или диагональные стропила.
Накосными (диагональными) стропилами называют стропила, которые имеют направление к углам стен.
Стропильная система вальмовой крыши состоит как бы из двух частей. Центральная ее часть, идущая вдоль верха трапецеидального ската состоит из наслонных или висячих стропил, в зависимости от того, имеются ли в конструкции здания промежуточные опоры – стены, балки, колонны или какие-либо другие подходящие элементы. Если таковые имеются, монтируются наслонные стропила, если же нет, то устанавливаются висячие стропила. Сложность этих стропил зависит от длинны пролета.
Для висячих стропил при длине пролета до 6 м достаточно нижние части стропильных ног соединить затяжкой, которая одновременно можно будет использовать в качестве потолочной балки. От 6 до 7,5 м стропильные нога стягиваются ригелем. От 7,5 до 9 м верх стропила прочно связывается с затяжкой бабкой – вертикальной стойкой. От 9 до 10 м эта же конструкция усиливается подкосами. Подробнее эти конструкции можно рассмотреть на рисунке. Наслонные стропила усиливаются по тому же принципу. Расстояние между центрами стропил рекомендуется оставлять в пределах от 0,9 до 1,3 м.
Более сложными конструктивно являются накосные или диагональные стропила.
Эти стропила более длинные, устанавливаются по направлению к углам стен. Кроме того на них опираются укороченные стропила скатов – стропильные полуноги – нарожники. Из-за всего этого суммарная нагрузка на накосные стропила раза в два больше, чем на обычные. Для того, чтобы стропила выдерживали эту нагрузку их делают из сдвоенных досок. При сращивании досок соблюдаем определенные требования. Расстояние от центра опоры, подпирающей стропильную ногу, до стыка должно быть равно 0,15L. Например, если длинна ноги накосных стропил должна быть 10 м, то от места сростки до центра опоры расстояние должно быть не менее 1,5 м.
В качестве опор под накосные стропила могут использоваться или обычные подкосы, или сделанные из бруса или сдвоенных досок стойки. Если перекрытие достаточно прочное, например железобетонное, то стойки упирают прямо на него через деревянную прокладку и двойной слой рубероида. Подкосы же под углом 45°-53° к горизонтальной плоскости упирают в лежень. Установка дополнительных опор производится по следующему принципу. При длине пролета до 7,5 м устанавливается только один подкос. При длине пролета от 7,5 до 9 м либо, если перекрытие прочное, ставится в нижней части стропильной ноги одна опора, либо делается шпренгельная ферма. При большей длине включают еще одну опору. Если перекрытие недостаточно прочное, то делают еще одну промежуточную балку для ее упора.
Шпренгелем называют балку, переброшенную через угол с двух примыкающих друг к другу стен. Шпренгельной фермой же называют такую конструкцию у накосных стропил, когда обе стропильные фермы подпираются опорами, лежащими на шпренгелях, и при этом данная конструкция усилена двумя подкосами. При сборке этой конструкции обычно балку делают размером 100*150 мм, стойки 100*100 мм, подкосы 50*100 мм.
То, каким способом накосная стропильная нога опирается в коньке, зависит и от промежуточных опор и от конструкции основных наслонных стропил:
- Если имеется один прогон, проходящий посредине крыши, накосную стропильную ногу опирают на консоли прогона, которые специально заранее выпускают за пределы подстропильной рамы (лишнее потом отпиливается).
- Если имеется два прогона и стропила из досок, тогда на прогоны ставят шпренгельную конструкцию, которая состоит из горизонтальной балки и стойки, к которой крепим верх накосных стропил.
- Если имеется два прогона и стропила из брусьев, тогда в коньке прибивают к стропилам прибоину (короткая доска с толщиной не менее 5 см), на которую и опирают накосные стропила. Если прибоину прибить с некоторым отступлением от конька, то получится полувальмовая, «датская» крыша.
Конец накосных стропил, который садится на прибоину, шпренгель или консоль прогона подрубается в горизонт и после установки прибивается гвоздями или закрепляется с помощью элементов металлического перфорированного крепежа, можно также использовать хомуты или скрутки из проволоки-катанки. При стыковке нарожников с накосными стропилами нарожники врубаются в накосные стропила, выбирая в нем гнезда. Если стыковку нарожников к стропилам сделать не врубками, а устройством черепных брусков, то жесткость стропила увеличится. Бруски к стропильной ноге нашивают с обеих сторон. Сечение брусков 50*50 мм. Опирать нарожники надо так, чтобы они, подходя с противоположных сторон, не стыковались в одной точке, а находились на некотором расстоянии. Правда на практике стыковка чаще осуществляется обычным запилом нарожника так, чтобы его торец находился в одной плоскости с поверхностью стропильной ноги, после чего пришивают несколькими гвоздями. Такая стыковка, конечно, гораздо слабее.