Деревянная стропильная ферма: Стропильная ферма — как сделать схема, план раскладки, уголки и стыковку деревянных стропил для двухскатной крыши, примеры на видео и фото – Стропильные фермы и подстропильные, деревянные, железобетонные: изготовление и монтаж

Стропильная ферма: металлические, деревянные, расчет, монтаж

Устойчивость крыши напрямую зависит от прочности несущего каркаса, в основе которого находится стропильная ферма. Этот элемент конструкции должен выдерживать серьезные нагрузки.

К таким нагрузкам относится вес кровельного пирога, масса снега в зимний период, а также ветровые нагрузки. Как правило, стропильные фермы изготавливают из древесины, но есть и прочие варианты.

Для их сооружения используют бруски, рейки или лес- кругляк. Некоторые детали ферм из брусьев можно скреплять методом врубки. Изготовленные из реек элементы крепят болтами или гвоздями.

 

 

 Составные элементы стропильной конструкции

 

В состав стропильной системы   входят наслонные и висячие стропила, коньковые прогоны, мауэрлат, боковые подкосы, раскосы, диагональные связи. Связанные друг с другом элементы формируют стропильную ферму. Она имеет форму треугольника, зачастую собранного из нескольких треугольников.

Несущая часть крыши образуется стропильной системой. Угол, под которым их крепят, соответствует углу уклона крыши. Опорой для стропильных ног служит мауэрлат, уложенный на стену.

Вверху соединяются подконьковый брус и другие концы стропил.  В этом месте будет располагаться кровельный конек. Шаг между стропилами выбирают в зависимости от сечения стропил, от кровельного материала и прочего. Этот интервал, как правило, составляет 0,8 — 2 метра.

Расчет стропильного каркаса

При расчете стропильной системы необходимо учитывать все нагрузки, передаваемые на стропильные ноги.

Существуют следующие виды нагрузок:

1. Постоянные нагрузки, создаваемые весом кровельного пирога;
2. Временные. Это нагрузки, создаваемые слоем снега, ветром, а также людьми, которые находятся на крыше.
3. Особые (сейсмические нагрузки и т.д.).

Снеговую нагрузку следует определять исходя из климата в регионе строительства. При расчете ветровой нагрузки необходимо учитывать:

1. Нормативное значение ветровой нагрузки;
2. Тип местности;
3. Высоту конструкции.

В строительных нормах можно найти необходимые расчетные формулы и таблицы. Эти расчеты, как правило, выполняют проектировщики. При самостоятельном расчете стропильной фермы следует учитывать, что даже небольшие погрешности могут привести к тому, что стропильная система будет ненадежной.

Висячие и наслонные стропила

 

Висячие стропила опираются только на внешние стены постройка и не имеют промежуточной опоры. На стропильные ноги данной конструкции воздействует нагрузка на   сжатие и изгиб. Внешним стенам дома передается распирающее усилие.

Для его уменьшения стропильные ноги соединяют металлической или деревянной затяжкой.  Затяжка может находиться у основания стропил либо на определенном расстоянии от него.

Затяжка, расположенная у основания стропил выполняет роль балки перекрытия. Это нередко используется для возведения мансардных крыш. При увеличение высоты монтажа затяжки необходимо применять более толстый и прочный материал, а также усиливать его фиксацию к стропилам.

Наслонные стропила используют реже. Их применяют для зданий, имеющих среднюю несущую стену либо промежуточные опоры (колонны). Крайние концы наслонных стропил опираются на мауэрлат, зафиксированный на внешних стенах, а средние — на располагающуюся внутри опору. Данные стропила испытывают только нагрузки на изгиб.

Преимущество этой конструкции состоит в том, что она более дешевая и легкая, ведь для ее постройки следует меньше материалов. Архитектура здания зачастую допускает сочетание двух типов стропильных ферм. Наслонные стропила применяют в части постройки с промежуточными опорами, а висячие стропила — там, где нет подобных опор.

 

Особенности стропильных ферм из дерева и металла

При выборе стройматериала для изготовления стропильных ферм необходимо учитывать нагрузки, которые будут воздействовать на кровлю, а также назначение сооружения. На крыше постройки могут располагаться водяные баки, солнечные батареи, а также вентиляционные камеры.

Стропильные фермы из дерева

Стропильные фермы, изготовленные из дерева пользуются наибольшей популярностью. Они соответствуют большинству требований, предъявляемых к данной конструкции.

Фото стропильной системы из дерева

Деревянные фермы используются в следующих случаях:

• При возведении мансардных крыш;

• При строительстве спортивных, коммерческих, промышленных и сельскохозяйственных объектов;

• Для восстановления плоских крыш построек различного назначения.

Деревянные стропильные фермы обладают следующими достоинствами:

• Легкость и автоматизированность процесса изготовления;

• Работы по проектированию выполняются за довольно короткие сроки;

• Легкость монтажных работ;

• Небольшой вес;

• Возможность реализации дизайнерских идей в плане конфигурации;

• Легкость выполнения теплоизоляционных работ;

• Экологическая безопасность материала;

• Обладает высокими технологическими и эксплуатационными характеристиками;

• Относится к первой категории пожарной безопасности (стройматериал обрабатывается в заводских условиях).

Конструкции, выполненные из дерева необходимо тщательно обрабатывать антисептиками и антипиренами. Они защитят конструкцию от огня, насекомых, грибков и гнили.

Металлические стропильные фермы

Стропильные фермы из металла используют в случаях, когда необходимо создать конструкцию повышенной жесткости. Такие стропильные системы прекрасно подойдут при обустройстве стропильных ферм длиной более десяти метров. В этом случае из стали должны быть выполнены не только стропила, но и коньковые опоры и мауэрлатный брус. Монтаж осуществляется с помощью швеллера. Стропильные ноги из металла крепят с помощью приваренных уголков.

Стальные стропильные фермы имеют следующие преимущества:

• Длительный срок эксплуатации;

• Высокая прочность конструкции;

• Не подвергается гниению и разрушению;

• Конструкцию удобно использовать в случаях, когда необходимо перекрыть высокие здания большой площади.

К недостаткам металлических ферм относят:

• Большой вес конструкции;

• Необходимость использования специальной техники для подъема металлической конструкции на необходимую высоту;

• Высокая стоимость;

• Неустойчивость материала;

• Достаточно высокая вероятность деформации металла при высоких температурах.

Какие материалы используются для изготовления стропил ?

 

Стропильные фермы могут быть деревянными, собранными при помощи болтовых соединений или металлическими сварными, монолитными железобетонными. При выборе стройматериала для конструирования стропил следует учитывать предназначение постройки, а также и нагрузки, которые будут воздействовать на кровлю.

На крышу также оказывает нагрузку различное оборудование, например, вентиляционные камеры, водяные баки, солнечные батареи. Стропильная ферма для крыши из дерева является наиболее распространенным вариантом. Если дом построен из бревен или брусьев, то мауэрлатом в таком случае может быть верхний венец.

Если же стены здания построены из пенобетонных блоков или кирпича, то деревянные стропильные фермы нужно опирать на брус, установленный вровень с внутренней поверхностью стенки.

Снаружи его нужно оградить дополнительными рядами кладки из кирпича. Под брус следует подложить гидроизоляционный материал. Это может быть рубероид, сложенный вдвое.

Стропильная система из дерева достаточно проста в изготовлении, ее без труда можно подогнать на месте монтажа. При надобности их несложно нарастить, укоротить или подтесать. Следует отметить, что деревянные стропила нужно обработать антипиренами и антисептическими препаратами. Это увеличивает срок службы всей кровельной конструкции.

Второй способ изготовления подразумевает соединение элементов методом «шип-паз». Также применяются гвозди, скобы, хомуты и болты. При высыхании древесины эти крепления слабеют, по этой причине нужно иногда проверять состояние стропильной конструкции и ее укрепление.

Третий способ заключается соединении деревянных частей при помощи стальных фасонных деталей и саморезов. Используя угловые соединительные элементы можно в сжатые сроки и без особых затруднений собрать любую конструкцию.

Стропильные балки из железобетона вообще не нужно обрабатывать. Следует отметить, что установить кровлю на подобных материалах намного сложнее, чем на стропилах из дерева.

Поэтому стальные и железобетонные стропильные фермы обычно применяют при возведении крупных зданий: монолитных железобетонных или больших кирпичных домов. К преимуществам такой кровли можно отнести долговечность и высокую прочность.

Металлические стропильные фермы довольно трудно «подогнать» по месту. Для этого необходим металлорежущий инструмент и сварка. Стальные конструкции можно изготовить двумя способами. Первый способ — заводской.  Специальные компании производят конструкции из оцинкованного тонкостенного проката, обладающего С и Z-образным сечением.

Такие профили в сравнении с черным прокатом значительно более легкие. Это позволяет выполнить установку с использованием маломощной грузоподъемной техники или даже ручным способом.

Части этих стропильных ферм соединяют саморезами, поскольку сварка может вызвать к повреждение защитного цинкового слоя. Собирать их можно в заводских условиях. Собранную конструкцию необходимо перевезти на место и выполнить монтаж с помощью специальных механизмов или грузоподъемной техники.

С помощью сварки можно выполнять конструкции из простого черного проката. В дальнейшем необходимо обработать его ортофосфорной кислотой, а затем покрыть атмосферостойкой эмалью. При изготовлении металлических стропильных систем используются уголки, двутавровые балки и швеллеры.

Похожие статьи :

Что такое деревянные стропильные фермы

При возведении стропильной системы наряду с такими важным моментом, как выбор ее типа не менее важным является то, из какого именно материала планируется ее изготовление.

В наше время можно выделить следующие виды стропильных ферм: железобетонные, металлические и деревянные.
Металлические стропильные фермы, вне всяких сомнений, имеют более длительный эксплуатационный срок.

Виды стропильных ферм

Но при этом технология их монтажа такая, что с ней далеко не каждый сможет справиться.

Да и вес такие конструкции имеют достаточно внушительный, благодаря чему они не всегда могут быть использованы при возведении частных домов.
Железобетонные конструкции, несмотря на то что обладают отличными эксплуатационными и техническими характеристиками, чаще всего используются для обустройства промышленных сооружений и зданий.

Сегодня наибольшей популярностью в частном строительстве пользуются именно деревянные стропильные фермы, так как это легкий, прочный, дешевый и, при условии правильного монтажа и обустройства кровли, долговечный материал. Они могут изготавливаться из таких пиломатериалов, как обрезная доска, бревна и брус.

Для соединения конструктивных элементов таких стропильных систем чаще всего применяют врубку, а для соединения досок – болты, гвозди и зубчато-кольцевые шпонки.

к оглавлению ^

Стропильная ферма

С латинского «ферма» переводится как «прочная». В принципе, перевод этого слова говорит сам за себя, так как стропильная ферма в первую очередь должна обладать отличным запасом прочности, что позволит ей стойко переносить все нагрузки, которым она будет подвергаться в процессе эксплуатации.

Любая стропильная конструкция состоит из следующих конструктивных элементов: стойка, пояс, раскос, шпренгель или, иными словами, опорный раскос.

к оглавлению ^

Факторы влияющие на выбор конструкции стропильных ферм

• Размера пролетов.
• Угла наклона скатов.
• Требуемой долговечности конструкции.
• Огнестойкости.
• Теплотехнических показателей.
• Климатических условий области возведения.
• Типа и размеров сооружения.

к оглавлению ^

Виды конструкций стропильных деревянных ферм

• Наслонные.
• Висячие.

Наслонные стропила, изготовленные из дерева, представляют собой распорную конструкцию, использующуюся для перекрытия пролетов, имеющих небольшие размеры. При монтаже средней несущей стены стропильная ферма на крыше может устанавливаться в том случае, если длина перекрытия пролетов не превышает 18 метров.

Установленная стропильная ферма на крыше должна обладать достаточным запасом прочности и устойчивости для того, чтобы она смогла достойно перенести снеговые и ветровые нагрузки, а также вес всей кровли.

Стропила должны обладать высокой прочностью и устойчивостью, а также выдерживать максимальные ветровые и снеговые нагрузки и вес самой кровли.

При возведении двускатной кровли фермы треугольные своими концами упираются на мауэрлат, а в верхней их части их поддерживают подстропильные фермы, представляющие собой систему стоек, прогонов и подкосов, посредством которых нагрузки передаются на несущие стены.

Висячие стропильные конструкции представляют собой систему, состоящую из нескольких стропил, узлы которых соединены посредством врубки или гвоздей.
Висячие стропила делятся на такие виды: симметричные, несимметричные, двускатные и односкатные.

Фермы треугольные висячего типа состоят из пары стропильных ног, которые соединены между собой посредством затяжки, она нейтрализует распорные силы, постоянно воздействующие на них.

Если устанавливается висячая ферма на крыше более 18 метров, то для повышения жесткости и снижения прогиба стропильных ног рекомендуется использовать ригели. Помимо этого, такая конструкция собирается при помощи врубки и закрепляется посредством скоб.

Для повышения жесткости конструкции также могут использоваться подстропильные фермы, позволяющие значительно улучшить технические характеристики кровли. Очень важно, чтобы ферма на крыше была максимально надежно закреплена, так как от этого зависит прочность всей кровельной конструкции.

к оглавлению ^

Достоинства деревянных ферм

• Небольшой вес конструкции в сравнении ее с металлическими и железобетонными системами.
• Возможность самостоятельного возведения кровли благодаря относительной простоте выполнения монтажных работ.
• Незначительные финансовые расходы на покупку материалов.

В нашем мире ничего нет идеального. И так же, как существует день и ночь, черное и белое, деревянные конструкции наряду с достоинствами имеют некоторые недостатки.

к оглавлению ^

Недостатки деревянных ферм

• В сравнении с другими материалами деревянные стропильные конструкции обладают относительно небольшой длиной стропильных ног.
• В сравнении с металлическими либо железобетонными конструкциями деревянные имеют небольшой эксплуатационный срок.
• Необходимость использования средств для увеличения огнестойкости и биологической стойкости древесины.

к оглавлению ^

Особенности монтажа деревянных стропильных ферм

Своими концами ноги деревянных ферм опираются на мауэрлат, расположенный на верхней части несущей наружной стены. Если ширина пролета между стенами не более 6,5 м, монтаж наслонных систем допускается выполнять без установки промежуточных опор.

В том случае, когда ширина пролета колеблется от 10 до 12 м, используется одна промежуточная опора, а при более чем 15 м – две.

Монтаж этих конструкций выполняется снизу вверх и начинается с установки промежуточных опор, подкладных досок и лежней. После монтажа и закрепления опорных элементов на лежнях переходят к установке стоек.

Выверку стоек производят при помощи отвеса, и для фиксации их оборудуют двумя раскреплениями. Эти стойки предотвратят складывание кровли при сильных порывах ветрах и обеспечат высокую надежность все кровельной конструкции.

Стропильная ферма – важный элемент кровли. От выбора ее типа, качества монтажа и установки зависят эксплуатационные и технические характеристики кровли, а также то, насколько эффективно крыша в будущем сможет переносить все нагрузки.

Это полезно почитать:

 

Фермы или стропильная система | Статьи Крафт Хаус

Для того, чтобы выполнить защиту внутреннего пространства дома от наружных факторов, устроив на кровле последний слой покрытия, важно предусмотреть кровельный каркас – стропила, передающие нагрузку от кровельной системы на стены здания и фундамент, а также являющийся опорой для кровли.

В современном строительстве наиболее популярны такие виды стропильных каркасов, как стропильные фермы и традиционные стропильные системы. В этой статье мы рассмотрим эти конструкции подробнее и проведем их сравнение.

Проектирование кровли частного дома с учетом классической стропильной системы

Стропильная система состоит из следующих элементов:

• конькового прогона;
• мауэрлата;
• конструкций, придающих системе прочность и жесткость: ригелей, распорок, подкосов и стоек;
• самих стропил, висячих и/или наслонных.

Кровельная система стропил: детали

На рисунке справа: 1 — кладка; 2 — обвязочный пояс; 3 — мауэрлат; 4 — элементы стропил.

1. Мауэрлат

Мауерлат — это деревянный брус, укладываемый на арматурный пояс или прямо на каменную стену здания и является первым элементом стропильной системы. Может крепится к закладным деталям – шпилькам, вмонтированным в армирующий пояс, или с помощью проволочных стяжек, укладываемых в толщу стен. Коттеджи из дерева не нуждаются в устройстве мауэрлата, которым служат непосредственно стены.

2. Стропила

• Висячими называют конструкцию стропил треугольной формы, имеющую опирание на стены дома в нижних точках. Нагрузки на изгиб и сжатие, испытываемые стропильными ногами, и приводящие к распиранию стен, компенсируются с помощи крепления к стропилам нижних и верхних затяжек.
• Наслонными являются такие стропила, которые опираются не только на конечную, но и на среднюю точки опоры. Такими опорами служат межкомнатные стены дома или столбчатые опоры. С помощью наслонных стропил можно выполнить каркас кровли пролетом более 6 м.

Проекты домов с многощипцовой крышей, имеющие сложные планировки, могут комбинировать эти виды кровельных каркасов.

3. Коньковые прогоны стропильной системы

Это элементы, призванные соединить ноги стропил между собой.

4.Конструкции, обеспечивающие устойчивость кровельного каркаса

Это диагональные раскосы и стяжки, подкосы и т. д, выполняющиеся при возведении многоскатных кровель преимущественно во фронтонах.

Расположение стропил имеет шаг от 0,6 до 2 м, который зависит от вида утеплителя, кровельного покрытия, площади сечения стропильных балок, характера дождевых, ветровых и снеговых нагрузок.

Проекты крыш загородных домов: технология монтажа

Первым этапом является подготовка основания – создание армированного пояса по стенам здания для выравнивания поверхности. Это основание подвергается двойной гидроизоляции, поверх которой монтируется мауэрлат. С помощью детально прорисованных чертежей стропильной системы, основанных на расчетах, производится подсчет материалоемкости системы стропил и покрытия кровли. Монтаж системы начинается с краев, на которых устанавливают две конструкции, связывая их коньковым прогоном между собой. Затем монтируют рядовые стропила. Соединение элементов системы между собой происходит посредством железных скоб, вырубок, гвоздей и металлических уголков. Прочность соединений обеспечивается использованием дополнительных скоб, болтов и нагелей. Элементы затяжки соединяются между собой способом в «зуб».

Проектирование крыши частного дома, предусматривающее усиленную систему

Проекты сложных крыш частных домов должны включать в себя меры по усилению каркасных конструкций. Это могут быть системы упоров и подкосов, включающие в себя шпренгельные фермы и шпренгели.

Шпренгель – это конструкция в виде бруса, являющаяся опорой для стойки, служащей основанием для диагонального стропила. Укладку шпренгеля производят на мауэрлат или угол двух наружных стен. Шпренгельные фермы применяются в целях усиления диагональных стропил в местах, значительно удаленных от углов.

Усилить стропильную систему можно конструкцией из ряда стоек, объединенных сверху поперечным брусом. Такие стойки монтируются на железобетонное перекрытие. Иной материал перекрытий определяет обязательное применение затяжек для установки стоек, равномерно распределяющих нагрузку.

То есть проекты коттеджей, крыши которых имеют сложную форму, предусматривают и сложную систему стропил, дополненную обилием деревянных элементов, в общем приводящих к удорожанию сметы на строительство.

В классическом понимании стропильная система должна выдерживать распределяемые на неё нагрузки от кровельного пирога вне зависимости от потребности в материалах. Современный подход к созданию стропильных систем поставил целью снижение материалоемкости таких конструкций и удешевления её стоимости за счет рационального перераспределения нагрузок на элементы каркаса и поиск их оптимального положения и размеров.

Проекты домов с простой крышей и сложной кровлей: тонкости современного подхода

Итак, в противовес традиционному пониманию, современные системы минимизируют потребность материалов, не снижая надежности создаваемых конструкций.

Годы изысканий в этой области увенчались изобретением новых принципов проектирования стропильных ферм и технологий их производства.

Понимание устройства ферм из стропил позволит разобраться в этих принципах.

Конструкция системы стропильных ферм выполняется с помощью ребер (ферм), расположенных друг от друга на расстоянии от 60 см — 90 см, на которых набивается обрешетка, покрываемая сверху кровельным покрытием. Постановка ребер происходит на мауэрлат с последующим их креплением между собой прогонами. Устройство ветровых связей обеспечит конструкции дополнительную жесткость. Любая ферма или ребро выполнены из диагоналей и поясов единой толщины, связанных воедино посредством металлозубчатых пластин.

Выглядит система в виде решетки, имеющей основу, превосходящую по размерам высоту. Она может быть выполнена в виде полусферы или многоугольника (чаще треугольника). Предпочтение треугольной формы определяется равномерностью распределения нагрузки и устойчивостью конструкции. Перекрыть пролеты внушительного размера помогут стропильные фермы, выполненные путем соединения нескольких треугольников решетчатой связкой.

На рисунке сверху: 1 — нижний пояс фермы, 2 — мауэрлат, 3 — прогон и связь.

Проектирование конструкции ферм индивидуально для строительства каждого дома.

Новые принципы создания ферм, отличные от традиционного подхода

1. Классическая система стропил имеет подкосы, затяжки, схватки и стойки, не дающие ногам стропил давить на стены и распирать их. Современные фермы отличаются тем, что их основания, которыми выступают нижние пояса, не испытывают таких нагрузок. Основание фермы может служить одновременно и балками перекрытий и принять на себя действие растягивающих сил. Кроме этого силы сжатия и растяжения равномерно распределены по всему треугольнику фермы при помощи диагоналей. Ферма является цельным ребром жесткости. Такой подход минимизирует количество усиливающих элементов, снижает количество используемой древесины.

2. Традиционные принципы проектирования диктуют отдельный расчет кровли и перекрытий. Последнее должно выдерживать нагрузку и каркаса, и самой кровли помимо нагрузки от ветра и осадков. Преимуществом ферм является их создание в качестве единой системы с перекрытиями, которыми служат основания ферм. Таким образом можно избежать затрат на создание деревянных перекрытий классического вида. Зачастую благодаря именно этой особенности фермы оказываются дешевле стропильной системы.

3. Применение металлозубчастых пластин обеспечивает отличные показатели жесткости стропильных ферм. С их помощью производится связка деревянных элементов. Использование специального оборудования обеспечивает конструкции идеальные геометрические показатели. Именно за счет этого уменьшается объем необходимой для строительства ферм древесины, путем уменьшения толщины составляющих её элементов.

Эти примеры наглядно показывают преимущества ферм перед системами стропил в классическом исполнении, а также определяют их экономичность. Экономия может составить 20% и более в зависимости от ситуации.

4. Благодаря тому, что ферма является цельным ребром жесткости, их можно использовать для большепролетных конструкции (вплоть до 12 м) без дополнительных опор! В каркасном доме плоскую крышу можно реализовать только с помощью ферм.

Виды стропильных ферм | Энциклопедия строительства YouSpec

Степень устойчивости и надежности крыши напрямую зависит от качества установки ее несущей конструкции, основу которой составляют стропильные и подстропильные фермы.

• Стропильные фермы
• Виды затяжек

В процессе эксплуатации несущая конструкция будет подвергаться воздействию значительных внешних нагрузок.

Стропильные фермы

Под понятием стропильная ферма подразумевается жесткая конструкция, использующаяся при строительстве скатных крыш.

Стропильные фермы выполняют важную задачу – предают нагрузку, которая воздействует на крышу строения и стеновые элементы короба дома. Чаще всего для изготовления в бытовом строительстве этих конструктивных элементов используется древесина, однако возможны и другие варианты (металл, железобетон).

Для изготовления деревянных стропильных ферм могут использоваться брус, доски и лес-кругляк.
Соединение некоторых элементов ферм при формировании их из бруса или бревен выполняется методом врубки. В том случае, если элементы выполнены из досок, то для их сочленения применяются болты, гвозди, анкера, а также зубчато-кольцевые шпонки.

При возведении домов, имеющих значительные размеры, длина пролета которых больше 16м, целесообразна установка ферм, имеющих растянутые стойки, они изготавливаются из металла. Это связано с тем, что применение деревянных растянутых стоек достаточно сложно реализовать, в то время как установка аналогичных элементов из металла не связана с такими сложностями.

Также существенным недостатком деревянных несущих конструкций является то, что при формировании ферм процесс связан со значительными трудозатратами, в то время как сборку комбинированных элементов, состоящих из металла и дерева, выполнить достаточно просто.

При возведении жилых зданий обустройство кровли открытыми фермами используется крайне редко. Гораздо чаще применяется вариант, характеризующийся наличием закрытых потолочных перекрытий. А вот в производственном строительстве открытые несущие конструкции – это вполне привычное явление.

Сегодня можно встретить самые разные виды стропильных ферм. Выбор вида ферм осуществляется с учетом угла кровельных скатов, выбранного кровельного покрытия, вида соединения основных конструктивных узлов, а также отсутствия или наличия потолочного перекрытия.

Например, при возведении плоской кровли с покрытием из рулонного битумного материала, угол наклона кровельного ската которой не превышает 12 градусов, наиболее оптимальной формой для стропильной фермы будет трапеция, а также прямоугольник.

Если выполняется возведение двускатной кровли, покрытой тяжелыми кровельными материалами, то идеальными вариантом будут стропильные треугольные системы.

Скажем прямо, треугольные стропильные системы – самый популярный вариант геометрической формы несущих элементов. В соединении с наклонными стропилами треугольные фермы позволяют создавать как одно- , так и двускатные крыши, имеющие разный угол кровельных скатов.

При возведении крыш для коттеджей также довольно часто применяются фермы висячего типа. Выбор вида стропил также зависит от способа крепления их к стеновым элементам дома.

Для того чтобы добиться высокой степени жесткости и устойчивости стропил, устанавливаются подстропильные фермы, представляющие собой дополнительную связку между нижним и верхним поясами. Подстропильные фермы изготавливаются из досок и устанавливаются в плоскости размещения средней стойки стропил.

Простые конструкции треугольных стропил могут применяться при установке домов, в которых не предусмотрено размещение внутренних несущих стен. В связи с этим точками опоры для них будут служить только несущие стены строения.

Как правило, при длине пролета не более 6 м такие системы состоят из пары стропильных ног, двух подкосов и затяжки. Если же длина пролета больше чем 6 м, то рекомендована установка дополнительных подкосов, а также центрального опорного элемента.

к оглавлению ^

Виды затяжек

Затяжки, установленные на стропила, могут значительно осложнить свободное перемещение по чердачному помещению. Для устранения этого неудобства упор стропильных ног выполняется на стеновые элементы, в этом случае затяжка устанавливается примерно на середине длины ноги.

Давайте рассмотрим с вами еще один популярный вариант обустройства затяжки, называемый ригелем. Благодаря его использованию удается получить максимально удобное для эксплуатации чердачное пространство.

Однако и эта затяжка далека на самом деле от идеала, так как при ее установке в области изгиба ноги и месте присоединения ригеля возникает значительное распорное усилие, передающееся на стены сооружения.

В связи с этим установка ригельных систем допустима только при наличии устойчивых стен дома, которые связываться в единую монолитную конструкцию с крышей дома посредством балок перекрытия и чердачного пространства.

Опорой для стропильных ног, как правило, являются не сами стены, а брус, расположенный в их верхней точке – мауэрлат.

Исключением из общего правила в этом случае являются только деревянные дома, в конструкции которых монтаж мауэрлата не предусмотрен, а его функцию выполняет верхний венец.

При возведении кирпичных домов обустройство подстропильной фермы – важный этап в обеспечении надежности и функциональности крыши. В этом случае данные элементы позволяют максимально равномерно распределить нагрузку по поверхности стен.

Для обеспечения высокой степени надежности подстропильные фермы должны представлять собой достаточно надежные конструкции. Если для их изготовления использовался металл, то соединение их элементов выполняется с применением сварки либо болтов.

В некоторых случаях допустима установка этих элементов из железобетона, однако в этом случае использование изделий из этого материала, должно быть предусмотрено в проектной документации ввиду их значительного веса.

Стропильная ферма – важный конструктивный элемент любой крыши. И от правильности и качества ее установки во многом зависят технические и эксплуатационные характеристики будущей крыши.

Это тоже интересно:

 

способы изготовления и используемые материалы

Надежность крыши очень важна для дома: это прописная истина. В основе крыши лежат несущие конструкции – стропильные фермы. Их монтаж – работа трудоемкая и ответственная, требующая точного расчета. Следует иметь в виду, что стропильная система должна выдерживать вес не только кровельных материалов, но также утеплителя, обрешетки и атмосферных осадков в виде снега и льда. Учитывая это, в конструкцию стропил закладывается максимально возможная прочность.

Стропильная конструкция собирается из следующих элементов: висячих стропил и наслонных, мауэрлата (продольного бруса), коньковых прогонов, боковых, подкосов, раскосов, диагональных связей. Соединенные друг с другом детали образуют стропильную ферму, представляющую собой треугольник, часто собранный из нескольких треугольников.

Стропильная ферма представляет собой треугольник: это самая жесткая фигура

Несущую часть крыши образует система стропил (так называемые стропильные ноги). Угол, под которым они устанавливаются, соответствует углу наклона кровли. Стропильные ноги опираются на мауэрлат, который уложен на стену: это необходимо для равномерного распределения нагрузки. В вершине соединяются другие концы стропил и подконьковый брус (прогон). Именно здесь будет находиться конек кровли. Интервал между стропилами выбирается в зависимости от материала кровли, от сечения стропил и прочего, обычно это расстояние – от 0,8 до 2 м.

Висячие опираются лишь на наружные стены здания и лишены промежуточных опор. Стропильные ноги этой конструкции испытывают нагрузку на изгиб и сжатие. Стенам передается распирающее усилие, а чтобы его уменьшить, стропильные ноги соединяют деревянной или металлической затяжкой. Располагаться затяжка может у основания стропил и на некотором от него расстоянии. В первом случае она будет являться балкой перекрытия, что часто применяется для сооружения мансардных крыш. Увеличение высоты установки затяжки требует применения более прочного и толстого материала, а также усиления его крепления к стропилам.

Стропильная система состоит из нескольких деталей, надежно соединенных вместе

Наслонные стропила применяются реже: они используются для домов, имеющих в своей конструкции среднюю несущую стену или промежуточные опоры в виде колонн. Крайние их концы опираются на мауэрлат, закрепленный на наружных стенах, а средние – на внутри расположенную опору. Такие стропила испытывают нагрузки только на изгиб. Есть еще одно преимущество такой конструкции: она получается более легкой и дешевой, так как для ее сооружения требуется меньше материалов.

Архитектура дома часто допускает сочетание разных стропильных ферм: в части здания с промежуточными опорами применяются наслонные, а там, где таких опор нет – висячие стропила.

Стропильные фермы по материалу, примененному для их изготовления, делятся на:

• деревянные;
• металлические сварные или собранные с помощью болтовых соединений;
• монолитные железобетонные.

При выборе материала для изготовления стропил учитывают и назначение постройки, и нагрузки, которые будет должна выдерживать кровля. Кроме вышеуказанных нагрузок, это также может быть следующее оборудование: солнечные батареи, водяные баки, вентиляционные камеры.

Деревянная ферма для крыши – самый распространенный вариант. В домах, построенных из брусьев или бревен, мауэрлатом может являться верхний венец. Если стены дома возведены из кирпича, пенобетонных блоков – деревянные стропильные фермы опирают на брус, установленный с внутренней поверхностью стены заподлицо. Снаружи его ограждают дополнительными рядами кирпичной кладки. Под брус подкладывают гидроизоляционный материал, которым может служить вдвое сложенный рубероид.

Деревянные стропильные фермы могут изготавливаться из кругляка, брусьев или досок

Стропильные системы из дерева просты в изготовлении и монтаже, они легко поддаются подгонке на месте установки: при необходимости их несложно укоротить, нарастить или подтесать. Изготовить их можно на строительной площадке или на деревообрабатывающем предприятии. В последнем случае для производства используют МЗП – металлические зубчатые пластины. Для защиты древесины стропила обрабатывают антисептическими препаратами и антипиренами, что значительно продлевает срок службы всей конструкции кровли.

Другой способ изготовления предполагает соединение деталей методом «шип-паз», а также с помощью скоб, гвоздей, хомутов и болтов. По мере высыхания древесины такие крепления ослабевают, поэтому необходимо периодически осуществлять проверку состояния стропильной системы и ее укрепление.

Третий способ – соединение деревянных элементов с помощью саморезов и стальных фасонных деталей. С помощью угловых соединительных элементов можно в короткие сроки и без особых усилий изготовить любую конструкцию.

Монолитные стропильные системы из железобетона используются при сооружении крупных объектов

Железобетонные стропильные балки вообще не подлежат обработке. Кроме того, монтаж кровли на таких материалах выполнить гораздо сложнее, чем на деревянных стропилах. В связи с этим, железобетонные стропильные фермы и стальные стропильные фермы используют при возведении крупных строительных сооружений: больших кирпичных или монолитных железобетонных домов. Положительным свойством такой кровли является ее высокая прочность и долговечность.

Металлические стропильные фермы, в отличие от изготовленных из дерева, достаточно сложно «подогнать» по месту: необходимо применение металлорежущего инструмента, сварки.

Стропильные системы из оцинкованного профиля собираются в заводских условиях

Для изготовления стальных конструкций существует два способа. Первый – заводской: специализированные фирмы изготавливают их из оцинкованного тонкостенного проката, имеющего С и Z-образное сечение. По сравнению с черным прокатом такие профили гораздо более легкие, что дает возможность выполнить монтаж с помощью маломощной грузоподъемной техники, а порой даже ручным способом. Детали таких стропильных ферм соединяются при помощи саморезов, так как сварка может привести к порче защитного слоя из цинка. Сборку можно осуществлять в заводских условиях, после чего необходимо доставить конструкцию на участок и установить с помощью грузоподъемной техники или специальных механизмов.

При помощи сварки можно изготавливать конструкции из обычного черного проката. Для защиты от коррозии его необходимо обработать ортофосфорной кислотой и покрыть атмосферостойкой эмалью. Для изготовления металлических стропильных систем применяются двутавровые балки, уголки и швеллеры.

В некоторых случаях для повышения жесткости и стабилизации геометрических параметров стропильных конструкций из дерева на определенных участках используют элементы из металла. Это важно, например, для изготовления опор под коньковые прогоны, испытывающие наибольшие нагрузки. Пролеты между деталями из металла также часто заменяют на деревянные детали. Такие комбинации позволяют получить конструкцию, прочность которой гораздо выше деревянной, кроме того, это дает возможность использовать деревянные стропила для создания безраспорно-наслонной системы.

Однако, в данном случае необходимо либо хорошо изолировать металл от дерева, либо периодически обрабатывать деревянные детали противогнилостными средствами. На поверхности металлических деталей при отрицательной температуре воздуха появляется конденсат, который является причиной порчи древесины.

При использовании комбинированных систем необходимо изолировать древесину от металла при помощи рубероида

Качественное изготовление стропил имеет очень большое значение для безопасности дома и его надежной защиты от непогоды. Эта работа требует теоретической подготовки и серьезных практических навыков. Кроме того, это тяжелая, ответственная и опасная работа, связанная с подъемом и монтажом тяжелых грузов на высоте. Правильным решением будет привлечение для установки стропильных ферм специалистов, обладающих достаточным опытом.