RU2809840C1

RU2809840C1 - Fastening system for rafters of hip and broach roofs

Info

Publication number: RU2809840C1
Application number: RU2023111038A
Authority: RU
Inventors: Иван Анатольевич Прохоров
Original assignee: Иван Анатольевич Прохоров
Filing date: 2023-04-27
Publication date: 2023-12-19

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: fastening system for hip and broach roofs. The fastening system for rafters of hip and broach roofs consists of a ridge unit, which consists of a metal sheet bent at an angle along the fold line equal to the angle of inclination of the roof slopes, along the perimeter of which brackets are placed, a ridge beam is fixed at the base of the sheet; a hinged adjustable unit for attaching the main and diagonal rafters to the wall plate consists of a metal plate with holes, a U-shaped reinforced bracket with holes and an elongated plate with holes. The hinged adjustable unit for attaching the outer to the diagonal rafter consists of two plates with holes and a U-shaped reinforced bracket with holes, which has a pre-set angle of 45 degrees.

EFFECT: reduction of labour costs during installation.

1 cl, 11 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к области строительства по устройству вальмовых и шатровых крыш, преимущественно для малых архитектурных форм, таких как беседки, навесы, шатры и другие.The claimed invention relates to the field of construction for the installation of hip and hip roofs, mainly for small architectural forms, such as gazebos, canopies, tents and others.

Известна полезная модель крепление для стропильной кровли, в которой состоит из узла крепления, содержащего пластины для их расположения с одной и с другой стороны балки в виде фиксирующих щек с отверстиями под крепежные элементы, и соединительного фиксирующего узла для соединения балок между собой, снабженный втулками, вставленными друг в друга. Крепление используют для стропил, которые располагают на опорной балке крыши, узел крепления состоит из двух разъемных частей с возможностью их отсоединения друг от друга, каждая часть узла крепления снабжена не менее одной фиксирующей щекой соответственно, каждая часть узла крепления выполнена с возможностью размещения ее на конце скрепляемого стропила соответственно, обеспечивая крепление фиксирующими щеками соответствующего стропила по боковым поверхностям со стороны конца, обращенного к опорной балке. Также каждая часть узла крепления соединена дополнительной пластиной для поддерживания соответствующего стропила снизу, а соединительный фиксирующий узел снабжен втулками, жестко соединенными с каждой частью узла крепления соответственно, причем на одной части узла крепления втулка выполнена разрезной в поперечном направлении, а в другой части узла крепления втулка выполнена цилиндрической, и втулки обеих частей узла крепления соосно соединены и образуют единую внутреннюю поверхность с продетой сквозь них продольной подвижной осью, снабженной в осевом направлении крепежным элементом. Цилиндрическая втулка соединительного фиксирующего узла дополнительно снабжена отверстием, проходящим в вертикальном направлении через ее центр, а продольная ось снабжена в осевом направлении эллипсообразной прорезью с образованием соединительного фиксирующего узла, который в сборе с разрезной втулкой обеспечивает крепление опорной балки в вертикальном направлении посредством крепежного элемента, продетого через вертикальное отверстие цилиндрической втулки (Патент РФ №199047, опубл. 2020).A useful model of fastening for rafter roofing is known, in which it consists of a fastening unit containing plates for their location on one and the other side of the beam in the form of fixing cheeks with holes for fasteners, and a connecting fixing unit for connecting the beams to each other, equipped with bushings, inserted into each other. The fastening is used for rafters, which are placed on the roof support beam, the fastening unit consists of two detachable parts with the possibility of their detachment from each other, each part of the fastening unit is equipped with at least one fixing cheek, respectively, each part of the fastening unit is designed to be placed at the end the rafter being fastened, respectively, ensuring fastening with the fixing jaws of the corresponding rafter along the side surfaces from the side of the end facing the support beam. Also, each part of the fastening unit is connected by an additional plate to support the corresponding rafter from below, and the connecting fixing unit is equipped with bushings rigidly connected to each part of the fastening unit, respectively, and on one part of the fastening unit the bushing is split in the transverse direction, and in the other part of the fastening unit the bushing is made cylindrical, and the bushings of both parts of the fastening unit are coaxially connected and form a single internal surface with a longitudinal movable axis threaded through them, equipped in the axial direction with a fastening element. The cylindrical sleeve of the connecting fixing unit is additionally equipped with a hole passing in the vertical direction through its center, and the longitudinal axis is equipped in the axial direction with an ellipsoidal slot to form a connecting fixing unit, which, when assembled with a split bushing, ensures fastening of the support beam in the vertical direction by means of a fastening element threaded through the vertical hole of the cylindrical bushing (RF Patent No. 199047, publ. 2020).

Недостатком данной полезной модели, что данное крепление нельзя использовать в вальмовых и шатровых крышах.The disadvantage of this utility model is that this mount cannot be used in hip and hip roofs.

Известен способ устройства стропильной части вальмовых и шатровых крыш на рисунке представлено несколько современных способов крепления стропильных балок к мауэрлату. При этом используются способы с запилом балки по месту или предварительно, с вспомогательными опорными элементами и накладками-кобылками для удлинения стропил и увеличения свеса по мере необходимости. Укороченные стропильные балки к диагональным крепятся немного иначе, поскольку нагрузка на них снижена и обычный способ монтажа не подходит. Крепления балок в коньковой части также имеют отличия. Выбор конкретного способа зависит от навыков работы строителей, имеющихся крепежных материалов и планируемого типа гидроизоляции. Связка диагональных стропил, конька и промежуточных стропильных брусьев особенно ответственна, поскольку этот узел обеспечивает жесткость всей конструкции (рис. 1, рис. 2 и рис. 3) (источник сайт интернет https://northcliffe.ru/stropilnaa-sistema-valmovoj-krysi-osobennosti-konstrukcii).There is a known method for constructing the rafter part of hip and hip roofs. The figure shows several modern methods of attaching rafter beams to the mauerlat. In this case, methods are used with cutting down the beams in place or in advance, with auxiliary supporting elements and fillet overlays to lengthen the rafters and increase the overhang as necessary. Shortened rafter beams are attached to diagonal beams a little differently, since the load on them is reduced and the usual installation method is not suitable. The fastenings of the beams in the ridge part also differ. The choice of a specific method depends on the skills of the builders, available fastening materials and the planned type of waterproofing. The connection of diagonal rafters, ridge and intermediate rafter beams is especially important, since this unit ensures the rigidity of the entire structure (Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3) (source: Internet site https://northcliffe.ru/stropilnaa-sistema-valmovoj- krysi-osobennosti-konstrukcii).

Недостатком является сложный, трудоемкий монтаж с выпиливанием и подгонкой стропил, что делает процесс самостоятельной сборки кровли технологически сложным для непрофессиональных строителей и снижает несущую способность конструкции. При использовании традиционного способа монтажа стропильной части вальмовых и шатровых крыш внутри строения видны все запилы и недочеты при монтаже, что придает сооружению менее эстетичный вид внутренней части стропильной системы.The disadvantage is the complex, labor-intensive installation with cutting out and adjusting the rafters, which makes the process of self-assembly of the roof technologically difficult for non-professional builders and reduces the load-bearing capacity of the structure. When using the traditional method of installing the rafter part of hip and hip roofs, all cuts and shortcomings during installation are visible inside the building, which gives the structure a less aesthetic appearance of the inner part of the rafter system.

Задачей заявляемого изобретения является создание системы креплений для стропил вальмовых и шатровых крыш, при использовании которых можно без запиливания, торцевания и подгонки на высоте быстро и надежно обустроить стропильную часть крыши.The objective of the claimed invention is to create a system of fastenings for rafters of hip and hip roofs, using which it is possible to quickly and reliably equip the rafter part of the roof without sawing, trimming and adjusting at height.

Техническим результатом является упрощение процесса соединения стропил с повышением надежности узла крепления при монтаже здания, а также не нужно торцевать/запиливать стропила при сборке или подгонять соединительные планки по месту во время монтажа.The technical result is to simplify the process of connecting rafters with increased reliability of the fastening unit during building installation, and there is no need to trim/saw the rafters during assembly or adjust the connecting strips in place during installation.

Технический результат достигается следующим образом, система креплений для стропил вальмовых и шатровых крыш состоит из конькового узла и элементов крепления стропило, согласно изобретению коньковый узел состоит из металлического листа раскроенного и согнутого под определенным углом по линии сгиба равным углу наклона скатов кровли, по периметру которого выставлены кронштейны, в основании листа закреплен коньковый брус; шарнирный регулируемый узел для крепления основных и диагональных стропил к мауэрлату состоит из металлической пластины с отверстиями, П-образной усиленной скобы с отверстиями и удлиненной пластины с отверстиями; шарнирный регулируемый узел для крепления наружника к диагональному стропилу вальмовой крыши состоит из двух пластин с отверстиями и П-образной усиленной скобы с отверстиями, которая имеет предустановленный угол 45 градусов.The technical result is achieved as follows: the fastening system for rafters of hip and hip roofs consists of a ridge unit and rafter fastening elements; according to the invention, the ridge unit consists of a metal sheet cut and bent at a certain angle along the fold line equal to the angle of inclination of the roof slopes, along the perimeter of which there are brackets, a ridge beam is fixed at the base of the sheet; a hinged adjustable unit for attaching the main and diagonal rafters to the mauerlat consists of a metal plate with holes, a U-shaped reinforced bracket with holes and an elongated plate with holes; The hinged adjustable unit for attaching the outer to the diagonal rafters of the hip roof consists of two plates with holes and a U-shaped reinforced bracket with holes, which has a preset angle of 45 degrees.

Изобретение иллюстрируется следующими фигурами:The invention is illustrated by the following figures:

Фиг. 1 - общий вид элементов крепления вальмовой кровли;Fig. 1 - general view of the hip roof fastening elements;

Фиг. 2 - коньковый узел вид сверху и сбоку вальмовой крыши:Fig. 2 - ridge unit top and side view of the hip roof:

1. Металлический лист;1. Metal sheet;

2. Полки металлического листа;2. Shelves of sheet metal;

3. Основание металлического листа;3. Metal sheet base;

4. П-образный кронштейн;4. U-shaped bracket;

5. Отверстия в основании кронштейна;5. Holes in the base of the bracket;

6. Отверстия крепления стропил кронштейнов;6. Holes for fastening the rafters of the brackets;

7. Коньковый брус.7. Ridge beam.

Фиг. 3 - составные части конькового элемента вальмовой крыши:Fig. 3 - components of the ridge element of a hip roof:

1. Металлический лист;1. Metal sheet;

4. Кронштейн;4. Bracket;

7. Коньковый брус.7. Ridge beam.

Фиг. 4 - шарнирный регулируемый узел для крепления основных стропил к мауэрлату вальмовой крыши:Fig. 4 - hinged adjustable unit for attaching the main rafters to the Mauerlat of the hip roof:

8. Металлическая пластина;8. Metal plate;

9. Отверстия для крепления к мауэрлату;9. Holes for fastening to the Mauerlat;

10. П-образная усиленная скоба;10. U-shaped reinforced bracket;

11. Отверстия для крепления стропила;11. Holes for fastening rafters;

12. Удлиненная пластина;12. Extended plate;

13. Отверстия для крепления к внутренней стороне мауэрлата.13. Holes for fastening to the inside of the Mauerlat.

Фиг. 5 - шарнирный регулируемый узел для крепления диагональных стропил к мауэрлату вальмовой крыши:Fig. 5 - hinged adjustable unit for attaching diagonal rafters to the Mauerlat of the hip roof:

8. Металлическая пластина;8. Metal plate;

12. Удлиненная пластина;12. Extended plate;

Фиг. 6 - шарнирный регулируемый узел для крепления наружника к диагональному стропилу вальмовой крыши:Fig. 6 - hinged adjustable unit for attaching the outer to the diagonal rafter of the hip roof:

14. Пластина;14. Plate;

15. П-образная усиленная скоба;15. U-shaped reinforced bracket;

16. Отверстия для крепления диагональных стропил к мауэрлату;16. Holes for attaching diagonal rafters to the Mauerlat;

17. Отверстия в П-образной скобе.17. Holes in the U-shaped bracket.

Фиг. 7 - общий вид элементов крепления шатровой кровли.Fig. 7 - general view of the fastening elements of the hip roof.

Фиг. 8. - общий вид элементов конька шатровой крыши:Fig. 8. - general view of the hip roof ridge elements:

металлический лист;a metal sheet;

18. П-образные элементы с отверстиями для крепления угловых и основных стропил.18. U-shaped elements with holes for fastening corner and main rafters.

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.Hip roofs offer an impressive list of compelling benefits. These include an impressive shape, uniform heating and reliable protection of the house from precipitation. Due to the absence of gables, hip structures are not subject to significant wind loads. Compared to gable options, there is much less reason to fear deformation.

Система креплений для стропил вальмовых крыш состоит из четырех основных узлов:The fastening system for hip roof rafters consists of four main components:

• коньковый узел;• ridge knot;

• шарнирный регулируемый узел (ШРУ) для крепления основных стропил к мауэрлату вальмовой крыши;• hinged adjustable unit (CV joint) for attaching the main rafters to the Mauerlat of the hip roof;

• шарнирный регулируемый узел (ШРУ) для крепления диагональных стропил к мауэрлату вальмовой крыши;• hinged adjustable unit (CV joint) for attaching diagonal rafters to the Mauerlat of the hip roof;

• шарнирный регулируемый узел (ШРУ) для крепления наружника к диагональному стропилу вальмовой крыши.• hinged adjustable unit (CV joint) for attaching the outer to the diagonal rafters of the hip roof.

Коньковый узел состоит из металлического листа 1, раскроенного и согнутого под определенным углом по линии сгиба равным углу наклона скатов кровли (Фиг. 2 и Фиг. 3). По периметру листа выставлены П-образные кронштейны 4 с шагом являющимся шагом стропил. Кронштейны 4 содержат отверстия в основании 5, через которые они с помощью болтов, заклепок или сварки жестко закреплены на полках 2 листа железа 1. В основании 3 листа 1 через отверстия крепления стропил 6 кронштейнов 4, крепят коньковый брус 7 с помощью гвоздей или саморезов.The ridge assembly consists of a metal sheet 1, cut and bent at a certain angle along the fold line equal to the angle of inclination of the roof slopes (Fig. 2 and Fig. 3). Along the perimeter of the sheet there are U-shaped brackets 4 with a pitch equal to the pitch of the rafters. The brackets 4 contain holes in the base 5, through which they are rigidly fixed to the shelves 2 of the iron sheet 1 using bolts, rivets or welding. In the base 3 of the sheet 1, through the holes for fastening the rafters 6 of the brackets 4, the ridge beam 7 is secured with nails or self-tapping screws.

Коньковый узел может быть различной длины и при необходимости увеличение длины конька путем сращивания.The ridge unit can be of different lengths and, if necessary, increase the length of the ridge by splicing.

Шарнирный регулируемый узел для крепления основных стропил состоит из металлической пластины 8 с отверстиями для крепления к мауэрлату 9, П-образной усиленной скобы 10 с отверстиями для крепления стропила 11 и удлиненной пластины 12 с отверстиями для крепления к внутренней стороне мауэрлата 13 (Фиг. 4).The hinged adjustable unit for fastening the main rafters consists of a metal plate 8 with holes for fastening to the Mauerlat 9, a U-shaped reinforced bracket 10 with holes for fastening the rafters 11 and an elongated plate 12 with holes for fastening to the inside of the Mauerlat 13 (Fig. 4) .

Шарнирный регулируемый узел для крепления диагональных стропил состоит из металлической пластины 8 с отверстиями для крепления к мауэрлату 9, П-образной усиленной скобы 10 с отверстиями для крепления стропила 11 и удлиненной пластины 12 с отверстиями для крепления к внутренней стороне мауэрлата 13. Шарнирный регулируемый узел для крепления диагональных стропил имеет предустановленные углы в 45 градусов (Фиг. 5).The hinged adjustable unit for fastening diagonal rafters consists of a metal plate 8 with holes for fastening to the power plate 9, a U-shaped reinforced bracket 10 with holes for fastening the rafters 11 and an elongated plate 12 with holes for fastening to the inside of the power plate 13. The hinged adjustable unit for fastening the diagonal rafters has preset angles of 45 degrees (Fig. 5).

Шарнирный регулируемый узел для крепления угловых стропил выполняется в двух вариантах: левосторонним и правосторонним.The hinged adjustable unit for fastening corner rafters is available in two versions: left-handed and right-handed.

Шарнирный регулируемый узел для крепления наружника к диагональному стропилу вальмовой крыши состоит из двух пластин 14 и П-образной усиленной скобы 15, которая имеет предустановленный угол 45 градусов, с возможностью регулировки +-15 градусов за счет шарнира, что делает данный узел универсальным. Шарнирный регулируемый узел крепится к угловому стропилу через отверстия 16 посредством саморезов или гвоздей. Сам наружник крепится через отверстия в П-образной скобе 17 болтами и гайками (Фиг. 6).The hinged adjustable unit for attaching the outer to the diagonal rafters of the hip roof consists of two plates 14 and a U-shaped reinforced bracket 15, which has a preset angle of 45 degrees, with the ability to adjust +-15 degrees due to the hinge, which makes this unit universal. The hinged adjustable unit is attached to the corner rafter through holes 16 using self-tapping screws or nails. The outer shell itself is secured through holes in the U-shaped bracket with 17 bolts and nuts (Fig. 6).

В заявляемом изобретении крепления угловых стропил, используются два угловых стропила, по одной на каждую сторону кровли, что позволяет распределить снеговую нагрузку равномерно на каждую сторону кровли. Шарнирный регулируемый узел для крепления наружника бывает левосторонним и правосторонним (Фиг. 6).In the claimed invention for fastening corner rafters, two corner rafters are used, one on each side of the roof, which allows the snow load to be distributed evenly on each side of the roof. The hinged adjustable unit for attaching the outer can be left-sided or right-sided (Fig. 6).

Исполнение узлов крепления стропило к мауэрлату и угловых узлов может быть выполнено и цельносварным под определенными углами.The design of the attachment points for the rafters to the mauerlat and the corner units can also be made entirely welded at certain angles.

Пошаговая технология монтажа вальмовой крыши, исходя из того, что каркас будущего предполагаемого сооружения уже готов.Step-by-step technology for installing a hip roof, based on the fact that the frame of the proposed future structure is already ready.

Шаг 1. На земле, с прилегающей стороны к коньковому брусу сборного кронштейна, расположенного по периметру на полках изделия, обрисовываются и выпиливаются, соответствующему углу наклона, основные и угловые стропила.Step 1. On the ground, on the side adjacent to the ridge beam of the prefabricated bracket, located along the perimeter on the shelves of the product, the main and corner rafters are outlined and cut out to the appropriate angle of inclination.

Шаг 2. На предварительном этапе, крепим коньковый брус к коньковому узлу.Step 2. At the preliminary stage, we attach the ridge beam to the ridge unit.

Шаг 3. На кронштейны для основных стропил, с помощью болтов с гайками, крепятся основные стропила.Step 3. The main rafters are attached to the brackets for the main rafters using bolts and nuts.

Шаг 4. Готовую конструкцию поднимают и крепят на ранее установленные по периметру мауэрлата шарнирные регулируемые узлы (Фиг. 4).Step 4. The finished structure is lifted and attached to the adjustable hinge units previously installed along the perimeter of the Mauerlat (Fig. 4).

Шаг 5. На установленные по мауэрлату шарнирные регулируемые узлы, в П-образные скобы данного узла вставляются стропила. П-образная скоба шарнирного узла поднимается до упора к стропилу и крепится через отверстия в скобе с помощью болтов. На следующем этапе крепится удлиненная пластина шарнирной регулируемого узла к внутренней стороне мауэрлата через отверстия с помощью саморезов или гвоздей.Step 5. Rafters are inserted into the U-shaped brackets of this unit onto the hinged adjustable units installed on the Mauerlat. The U-shaped bracket of the hinge assembly rises all the way to the rafters and is secured through the holes in the bracket using bolts. At the next stage, the elongated plate of the hinged adjustable unit is attached to the inside of the Mauerlat through the holes using self-tapping screws or nails.

Шаг 6. Далее устанавливаются заранее подготовленные основные и угловые стропила.Step 6. Next, pre-prepared main and corner rafters are installed.

Шаг 7. Если проектом предусмотрено использование наружников, то монтаж производят с помощью шарнирного регулируемого узла для крепления наружника к диагональному стропилу вальмовой крыши.Step 7. If the project provides for the use of externals, then installation is carried out using a hinged adjustable unit for attaching the external to the diagonal rafters of the hip roof.

Шаг 8. Выравнивание всех стропил и наружников в одну плоскость.Step 8. Aligning all rafters and exteriors into one plane.

Коньковый узел шатровой крыши аналогичен коньковому узлу вальмовой крыши, только исполнение основного металлического листа 1, раскрой и сгибание может иметь разнообразные геометрические формы, такие как квадрат, шестиугольник, восьмиугольник и т.п., где после придания листу нужной формы в вершине изделия выставляются и крепятся П-образные элементы с отверстиями 18 для крепления угловых и основных стропил (Фиг. 8).The ridge assembly of a hip roof is similar to the ridge assembly of a hip roof, only the design of the main metal sheet 1, cutting and bending, can have a variety of geometric shapes, such as a square, hexagon, octagon, etc., where, after giving the sheet the desired shape, the products are placed at the top and U-shaped elements with 18 holes are attached for fastening corner and main rafters (Fig. 8).

Технология монтажа шатровой крыши аналогична монтажу вальмовой крыши.The technology for installing a hip roof is similar to installing a hip roof.

Таким образом, заявляемое изобретение за счет использования кронштейнов для крепления стропил и конькового элемента позволяет значительно упростить технологически сложный процесс монтажа устройства вальмовых и шатровых крыш. Система крепления для стропил вальмовой и шатровых крыш позволяет улучшить внутренний эстетичный вид стропильной части, которая зачастую в малых архитектурных формах остается без внутренней отделки.Thus, the claimed invention, through the use of brackets for fastening rafters and ridge elements, can significantly simplify the technologically complex process of installing hip and hip roofs. The fastening system for rafters of hip and hip roofs allows you to improve the internal aesthetic appearance of the rafter part, which is often left without interior decoration in small architectural forms.

Claims

A fastening system for rafters of hip and hip roofs, consisting of a ridge unit and rafter fastening elements, characterized in that the ridge unit consists of a metal sheet, cut and bent at a certain angle along the fold line, equal to the angle of inclination of the roof slopes, along the perimeter of which brackets are placed , a ridge beam is fixed at the base of the sheet; a hinged adjustable unit for attaching the main and diagonal rafters to the mauerlat consists of a metal plate with holes, a U-shaped reinforced bracket with holes and an elongated plate with holes; The hinged adjustable unit for attaching the outer to the diagonal rafters of the hip roof consists of two plates with holes and a U-shaped reinforced bracket with holes, which has a preset angle of 45 degrees.