Деревянные фермы стропильной системы – какую выбрать

Содержание

Деревянные стропильные фермы. Плюсы и минусы ферм

Ферма или не ферма, вот в чем вопрос

Свой каркасный дом я проектировал на протяжении более года, поэтому и многие его элементы часто менялись: размеры, планировка, узлы каркасного дома. На одном из этапов я решил делать деревянные стропильные фермы вместо стропильной системы.

Технические требования к моей крыше следующие:
Пролет 8,75 метров.
Снеговая нагрузка 240 кг на м2

Угол кровли мне хотелось 25-26 градусов, поэтому ветровая нагрузка минимальна около 25 кг на м2.

Изначально мы рассчитали обычную стропильную наслоенную систему, она выглядела так:

Чем мне не нравится эта стропильная система:
Доска 200 на 50 тяжеловата (а в ферме используются доски 100 на 50 и 150 на 50). Но нет ничего невозможного!

В итоге от ферм я отказался, так как крыша оказалось очень простой. Поэтому решили поставить стропильную ферму товарищу. Выглядит она вот так:

Что такое ферма?

Деревянная ферма в каркасном доме — это такая стропильная конструкция, когда вся нагрузка магическим образом распределяется внутри самой конструкции, что позволяет перекрывать большие пролеты без каких-либо опор. Разрабатывается хорошими проектировщиками каркасных домов, такими, как у нас.

Плюсы ферм:
Ферма не требует пятой опорной стены, а значит, я могу сделать планировку более свободной
Можно поставить внутренние стены уже после наружных под крышей и не тянуть с закрытием контура
Фермы удобно и быстро монтировать
Фермы собираются на полу, не нужно лишнего прыгать по крыше
Фермы можно демонтировать, надстроить второй этаж и снова смонтировать
Фермы требуют меньше трат материала
Нет проблем с утеплением (даже в углах фермы высота утеплителя 400 мм)

Минусы ферм:
Нужны фанерные накладки
Нужно много крепежа — около 10 тысяч гвоздей
Необходим расчет специалиста ( но можно найти похожий вариант)
Нужны как минимум два человека, а лучше четыре для установки ферм

Фото производства ферм (не мое, с форумхауса)

Видео подъема деревянных ферм на каркасный дом:

Видео монтажа деревянных ферм на каркасный дом:

Поскольку я очень много менял решений на протяжении строительства моего дома, менял размеры и планировку бессчетное количество раз, в итоге я принял итоговое решение для себя не делать ферму, а самую обычную стропилку, о чем вы и можете прочитать в следующих постах.

Однако с удовольствием познакомлю вас с компанией, которая производит деревянные фермы для любых домов, обращайтесь за контактами.

Фермы или стропильная система? Что выгоднее

Проектирование кровли частного дома с учетом классической стропильной системы

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

Кровельная система стропил: детали

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.

3. Коньковые прогоны стропильной системы

4.Конструкции, обеспечивающие устойчивость кровельного каркаса

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

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.

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

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

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.

Но стропильные фермы нельзя назвать универсальным решением, к сожалению.
Их использование имеет ряд ограничений:

  • Создание каркаса из ферм выполняется с помощью профессионального программного обеспечения специалистами, прошедшими обучение работе с такими программами.
  • Производят фермы в условиях завода на высокотехнологичном оборудовании.
  • Только те металлозубчатые пластины, которые были закуплены у официальных поставщиков, смогут обеспечить соответствие изделий требованиям проекта.
  • Совокупность этих условий приемлема не для каждой области нашей страны. Таким образом территориальное расположение производителей определяет географию использования ферм.

Дома с ломаной крышей, проекты которых предполагают сложную архитектуру кровли, иногда нецелесообразно возводить с применением ферм для кровли. Ввиду сложности формы кровли могут серьезно возрасти потребности в материалах так, что затраты на создание обычной стропильной системы и ферм будут равнозначными. Иногда же ситуация вовсе не позволяет запроектировать фермы. Именно такие ситуации идеальны для использования стропильных систем.

Как бы то ни было, если ситуация позволяет мы р екоммендуем вам использовать выгодные современные решения для крыши домов! Чертежи, проекты для таких решений мы сможем разработать для вас с помощью нашей услуги “ВНЕСЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ В ПРОЕКТ

Строительство деревянной стропильной фермы на пролёты крыши

Для надёжной установки кровли на любую постройку требуется основание. В его качестве служат стропила, которые обычно укладываются на несущую балку. Но это не всегда надёжное и эффективное решение, особенно для длинных крыш. В качестве альтернативы получила широкое применение стропильная ферма, которая отличается низкой стоимостью, повышенной прочностью и простотой установки. Такая конструкция способна перекрыть до 30 метров крыши.

Виды конструкций

Фермы из древесины ранее использовали в строительстве при возведении мостов. Но дерево восприимчиво к воздействию атмосферных осадков, и его повреждают насекомые, невзирая на многочисленные пропитки. На сегодняшний день активное использование деревянных ферм продолжается только для формирования основания крыши. В некоторых случаях индивидуальной жилой застройки применяют фермы из дерева в качестве перекрытий между этажами.

Классификация по назначению:

  1. С наслонными стропилами. Это распорные конструкции, которые имеют незначительные параметры. Применяют для формирования перекрытий длинной не более 18 метров.
  2. С висячими стропилами. Это система, которая состоит из нескольких стропил и соединяющих узлов. Ферму такого вида можно выполнять в различных вариантах, даже с асимметрией. Этот вид предпочтительнее для формирования основания для крыши. При большой длине этой фермы требуется установка дополнительных распорок, чтобы усилить конструкцию.

Конструкции различаются не только типом стропил, но и по своей форме. Отличия заключаются в очертаниях поясов. Что такое ферма в строительстве — это пространственная конструкция, которая служит основанием для закрепления вспомогательных элементов.

Классификация по форме:

  1. Параллельные пояса. Применяют для формирования перекрытий между этажами. Однако конструкцию можно использовать на крышах с малым углом ската.
  2. Треугольные. Используется в небольших индивидуальных домах. Каркас выполняют из нескольких треугольников, которые соединяют при помощи нескольких деревянных брусков.
  3. Прямоугольные. Используют на крышах с небольшим уклоном.
  4. Существуют варианты соединений с трапециевидным очертанием, а также искривлённым верхним поясом. Широкое распространение они не получили по причине сложности изготовления.

Форма элементов обусловлена запасом прочности, который формируется исходя из длины крыши. Для короткой крыши достаточно простой треугольной конструкции. Длинную же ферму требуется оснащать дополнительными элементами или выбирать более сложный вариант — например, трапециевидный. Часто приходится импровизировать в процессе изготовления из-за несимметричных крыш.

Материалы изготовления

Брус из дерева применяется чаще всего. При большой вертикальной нагрузке используют широкую доску. Существуют иные варианты:

  1. В целях закрепления элементов с большой массой используют комбинированный вариант. Так, основание фермы могут выполнить из стали, а остальную часть — из дерева. Это позволяет несколько снизить вес без потери прочности. Методы исполнения при этом могут меняться путём комбинирования материалов.
  2. Фанерные трубы. Такой вариант обладает преимуществом в виде малого веса. Фанерные трубы даже легче досок. Это позволяет сформировать низкую стоимость на изделие. Однако в качестве несущей конструкции ферму из фанерных труб используют редко по причине меньшей прочности.
  3. Фермы из стеклопластика в сочетании с деревом встречаются крайне редко. Стеклопластик имеет малый вес и высокую прочность.

Сооружения из цельного бруса или клееных досок наиболее распространены. Конечный выбор зависит от требуемых показателей прочности и бюджета. В строительстве индивидуальных жилых домов выгоднее применять только древесину.

Достоинства и недостатки

Преимущества использования стропильной и подстропильной фермы:

  1. Не требуется устанавливать дополнительные опоры при больших пролётах.
  2. Высокая жёсткость.
  3. Малый вес, который позволяет организовать сборку на земле, а затем поднять на место крепления.
  4. Деформация практически отсутствует. Прогибы не заметить можно только с высокоточным инструментом.
  5. В пространстве между элементами фермы можно провести коммуникации или уложить утеплитель.
  6. Можно создать фигурные детали, которые будут служить элементом декора.
  7. Возможность собрать ферму на земле, а затем поднять её на крышу для установки.

Малый вес и высокая жёсткость — это определяющие параметры при выборе стропильной фермы в качестве основания кровли. Плюсом является возможность сборки на земле с последующей установкой.

Недостатки системе тоже присущи:

  1. Высокая стоимость готового изделия заводского изготовления.
  2. Фермы имеют большие размеры, поэтому подкровельное пространство будет несколько съедено.
  3. При самостоятельном изготовлении нужно уделить внимание качеству узлов. Да и сборка должна быть в целом на высоком уровне — идеально, без зазоров и щелей. Поэтому за неимением навыков и инструментов качественную ферму сделать не получится.

Сложность заключается в самостоятельной сборке — её нельзя проводить спустя рукава. Высокая точность соединения узлов гарантирует качество основания крыши. За неимением строительного опыта ферму лучше купить, но придётся переплатить.

Правильные узлы — надёжная стыковка

Узел деревянной фермы — это место стыковки дух и более элементов. Является слабым местом сооружения. Если сборка выполнена некачественно, с зазорами, то ферма не получит требуемую высокую жёсткость.

Варианты исполнения узлов:

  1. Соединения ног с мауэрлатом.
  2. Дополнительные связи для усиления жёсткости.
  3. Соединения стропил для увеличения их длинны.

Существуют разные способы монтажа деталей, которые позволяют получить жёсткое или скользящее соединения. В первом случае нужно внимательно подходить к работе, поскольку из-за переменчивых погодных условий древесина может сжиматься и расширяться. В результате может появиться деформация.

Жёсткие соединения

Детали при этом способе соединяются намертво. По этой причине древесина должна быть высокого качества и обработана специальными составами для отталкивания влаги. При некачественном материале возможен разрыв соединения из-за деформации.

  1. Врубка в стропильную ногу. Её глубина не должна быть больше трети высоты доски. Стропила при этом должны упираться в мауэрлат. Фиксировать их нужно под углом, гвоздями или саморезами.
  2. Нашивка подпорных брусков на стропила. Закрепляются бруски при помощи металлических уголков.

Вся нагрузка ложится на несущие стены. Поэтому они должны быть усиленными, а материал крыши лёгким.

Скользящий вариант

Соединение скользящего типа используют только для наслонных стропил. Висящие стропила упираются на коньковый прогон, в результате несущие стены не принимают нагрузку. Для установки крыши такой вариант установки неприемлем.

Особенности монтажа

Установку на крышу здания нужно выполнять с учётом некоторых особенностей. Если сборка будет проводиться на земле, то расчёт деревянной фермы нужно провести до начала процесса сборки — на стадии проектирования.

Технологические решения монтажа:

  • Мауэрлат — располагается сверху несущих стен. На него должны опираться «ноги» стропильной фермы.
  • При расстоянии пролёта между стенами менее 6 метров можно не устанавливать дополнительные промежуточные подпорки.
  • Для деревянных ферм пролётом 12 метров требуется устанавливать промежуточную подпорку. При большей длине пролётов подпорок должно быть 2.
  • Начинают монтаж с установки промежуточных подпорок. Затем монтируют лежни и подкладные доски.
  • Стойки выверяют отвесом перед тем, как закрепить. Фиксировать их нужно специальными раскреплениями.
  • Монтаж подпорок и обрешётки — это завершающий этап.

Конечные эксплуатационные характеристики зависят от типа деревянной стропильной фермы и качества монтажных работ.

Разметка стропил — это тот элемент, на который требуется обратить повышенное внимание при самостоятельном изготовлении. Все работы нужно проводить на земле, чтобы было удобно работать. Элементы опирают на специальные козлы, которые позволяют удобно размещать конструкцию. Перед закреплением готовой фермы на крыше следует использовать временное крепление для проверки точности изготовления.

Деревянные фермы стропильной системы – какую выбрать? +Фото и Видео

Деревянные фермы – это основа несущей конструкции любой крыши. Именно от них зависит прочность и срок эксплуатации. Ведь они должны выдержать и слой укрывного, утеплительного материала так называемого кровельного “пирога”), вес рабочих при обслуживании и ремонтных работах, атмосферные осадки в виде снега, дождя и силу ветров, а в некоторых регионах учесть сейсмоопасный фактор.

Главная задача фермы – распределение нагрузки, которая давит на кровлю и стены здания. Чаще всего фермы сооружают из древесины, так же подойдут рейки, лес кругляк или бруски. Из крепёжных материалов подойдут гвозди, болты, анкеры, зубчатое-кольцевые шпонки или по возможности воспользоваться способом вырубки.

Если проводить работы на здании больших размеров где длина пролёта будет больше 16 метров правильнее взять фермы с растянутыми металлическими стойками, так как у деревянных будет проблемно скрепить узлы.

Общие сведения

При установке деревянной стропильной фермы увеличиваются трудовые затраты. Гораздо быстрее использовать комбинированную ферму. Для строительства жилых домов не подходит вариант с открытыми фермами, систему необходимо закрыть потолочным перекрытием. Открытая конструкция идеально подходит для промышленного строительства. При строительстве малоэтажных зданий деревянные стропильные фермы экономнее проще использовать пиломатериалы хвойных пород. Что бы не допустить провисание стропильных брусьев надо установить средний прогон или же использовать распорки и поперечные балки.

ВАЖНО! Выбрать правильно форму стропильной фермы. Нужно учесть:

  1. Под каким углом находится кровля
  2. Какой предполагается тип соединения
  3. Какой будет использоваться покрывной материал
  4. Наличие потолочного перекрытия.

Существуют требования к стропильной системе:

  • Максимальная прочность
  • Жесткие соединительные узлы разных конфигураций
  • Небольшой вес
  • Высококачественные материалы.

Стропильные системы бывают:

  1. Наслонные – две три опоры из балок с усилием распирают мауэрлат. Расстояние между балками не менее 8 метров. Жёсткость конструкции придают стойки, ригели, подстропильные ноги.
  2. Висячие — используют для пролётов 6-10 метров без внутренних несущих стен.
  3. Комбинированные – применяют в случае сложных кровельных ферм.

Высоту фермы рассчитывают по формулам:

  • Для прямоугольной -1/6x L
  • Для треугольной – 1/5x L
  • Буквой L- обозначают длину стропильных ферм.

Практические советы

Для строительства коттеджа лучшим будет треугольный стропильный вариант. Это очень удобно для двухскатных крыш и крыш с висячими стропилами. Устойчивость односкатной ферме придают установленные связывающие приспособления. Эти связки из деревянных реек закрепляют в основание стойки находящийся по центру.

Необходимые элементы для стропильной конструкции:

  • Стойки из металла
  • Бруски деревянные
  • Уголки металлические
  • Отвес
  • Болты и скобы
  • Трубки профильные
  • Сварочное устройство

Допустимо изготовление кровельной фермы своими руками. Начать следует с разметки стропил, все подготовительные работы и изготовление деталей и предварительную сборку “наживую” делают на земле. Готовую конструкцию устанавливают в вертикальном положении параллельно устанавливаемой стене.

ВНИМАНИЕ! Фермы – это важные, несущие элементы крыши. Очень ответственно отнеситесь к их сооружению.

Плюсы ферм

  • Не требуется опорная стена, что позволяет сделать свободную планировку
  • Внутренние стены возможно достраивать после окончания кровельных работ
  • Быстрый и легкий монтаж
  • Сбор происходит на земле, не надо лазить по крыше
  • При необходимости крышу можно убрать, построить ещё один этаж и смонтировать её обратно
  • Экономичный расход материалов
  • Простота утепления (высота утеплителя даже в углах фермы не менее 400 мм)

Минусы

  • Большое количество крепёжных деталей + — 10000 ед.
  • Обязательный специализированный расчёт
  • Количество человек от 2 до 4.
  • Деревянные стропила или железобетонные конструкции.

Деревянные системы теплее и привычнее, на монтажно-прессовых станках можно изготовить любой размер, конфигурацию и обработать влагозащитными и огнеупорными пропитками. Материал доставят на стройку для сборки и возведения.

Железобетонные фермы прочнее надёжнее водо и морозостойкие, но очень тяжёлые поэтому в основном используются для строительства производственных помещений.

Что дешевле – фермы или стропильные конструкции?

Надежность крыши – это очень важная составляющая любого дома. В ее основе лежат несущие конструкции, которые называются стропильными фермами. Их установка – трудоемкая и ответственная работа, требующая точного расчета и определенного опыта. Важно понимать, что стропильная система должна выдерживать вес утеплителя, кровельных материалов, обрешетки и атмосферных осадков (льда, снега). Поэтому при выполнении монтажа кровли в конструкцию стропильных ферм или систем закладывается максимально возможная прочность. Ведь только в таком случае можно будет рассчитывать на долговечность службы кровли.

При установке крыши чаще всего используют стропильные конструкции и фермы. На каком варианте остановиться? Наша статья как раз и призвана ответить на этот вопрос.

Монтажные бригады и заказчики задумываются о том, можно ли сэкономить на кровельной системе дома и при этом не снизить ее качество? Некоторые могут отнестись к этому скептически и сказать, что это невозможно. Однако на практике, при правильном подходе и выбора способа монтажа экономия может достигать 35-50%. Такую выгоду могут получить люди, которые будут использовать фермы вместо классической стропильной системы. Рассмотрим эти две системы кровли и обозначим за счет формируется указанный процент экономии.

Стропильная конструкция

Представляет собой систему стропил. Или, как ее еще называют, стропильных ног, опирающихся с одной стороны на мауэрлат, а с другой стороны на коньковую балку. Чтобы стропила были способны выдерживать необходимую нагрузку, их следует связать между собой ригелями. В случае повышенной нагрузки их опирают на стойки, упоры или подкосы.

Главной задачей всех этих составляющих является обеспечение надежности и устойчивости стропильных ног. Если специалист по монтажу определил, что в определенном месте такая нога может не выдержать нагрузку, то добавляют еще несколько опорных элементов для усиления конструкции. Все это приводит к увеличению объемов древесины, крепежных элементов, и как следствие, стоимости всей кровли.

В противовес данному подходу, когда используется лишний материал, проектировщики поставили перед собой цель: максимально снизить материальную составляющую стропильной системы. Но при этом не потерять в прочностных характеристиках. В процессе решения конструкторами были найдены новые, современные подходы, как в проектировании – деревянные стропильные фермы, так и в технологии изготовления стропильных конструкций.

Стропильные фермы

Представляют собой жесткий каркас, который используется для обустройства скатных крыш. Главная ее суть заключается в том, чтобы распределить нагрузку, которой подвергается крыша, на стены сооружения. Для изготовления ферм сейчас используют различные материалы, но чаще всего это древесина. Деревянная ферма, как правило, производится из качественного бруса, досок или же из леса-кругляка.

Для соединения всех компонентов в единую систему применяется метод врубки. При монтаже кровли в малоэтажном строительстве при изготовлении ферм из дерева используются пиломатериалы хвойных пород, так как они дешевые и просты в подгонке. При строительстве крыши для здания, имеющего большую площадь (длиной более 16 метров), применяют фермы с растянутыми металлическими стойками.

Конструкция

Как мы писали выше, прочность и жесткость несущей конструкции обеспечивает форма. Наиболее часто используемые варианты металлической фермы состоят из прутьев – это два параллельных и еще между ними, которые сварены зигзагообразно. Она позволяет при малом расходе материала добиться того, что будет повышено сопротивление металлической конструкции.

Основные компоненты металлической фермы:

  1. Верхний и нижний пояса, которые образуют контур;
  2. Решетка, собранная из раскосов и стоек.

Узловое соединение компонентов фермы выполняют плотным примыканием одного элемента к другому. Для фиксации стержней решетки к поясам используют сваркой или фасонные элементы. Помимо стропильных конструкций могут применяться также и подстропильные. Они предназначаются для опоры несущих конструкций и перекрытий. Их используют в том случае, когда расстояние между колоннами превышает шаг балок или у колонн имеется неодинаковый шаг.

Преимущества ферм от стропильной конструкции:

  • диагонали фермы распределяют силы растяжения и сжатия равномерно по всей конструкции, а не передают ее определенному элементу, как это сделано в стропильной конструкции. Это существенно влияет на использование дополнительных усиливающих частей крыши.
  • жесткость обеспечивается металлическими зубчатыми пластинами, скрепляющих деревянные элементы – это также позволяет снизить объем необходимой древесины для крыши.

В итоге стропильные фермы позволяют сэкономить минимум 25% древесины, которая необходима крыши каркасного дома.

Деревянные фермы стропильной системы – какую выбрать? +Фото и Видео

Деревянные фермы – это основа несущей конструкции любой крыши. Именно от них зависит прочность и срок эксплуатации. Ведь они должны выдержать и слой укрывного, утеплительного материала так называемого кровельного “пирога”), вес рабочих при обслуживании и ремонтных работах, атмосферные осадки в виде снега, дождя и силу ветров, а в некоторых регионах учесть сейсмоопасный фактор.

Главная задача фермы – распределение нагрузки, которая давит на кровлю и стены здания. Чаще всего фермы сооружают из древесины, так же подойдут рейки, лес кругляк или бруски. Из крепёжных материалов подойдут гвозди, болты, анкеры, зубчатое-кольцевые шпонки или по возможности воспользоваться способом вырубки.

Если проводить работы на здании больших размеров где длина пролёта будет больше 16 метров правильнее взять фермы с растянутыми металлическими стойками, так как у деревянных будет проблемно скрепить узлы.

ВАЖНО! Выбрать правильно форму стропильной фермы. Нужно учесть:

Существуют требования к стропильной системе:

Стропильные системы бывают:

Высоту фермы рассчитывают по формулам:

Необходимые элементы для стропильной конструкции:

Допустимо изготовление кровельной фермы своими руками. Начать следует с разметки стропил, все подготовительные работы и изготовление деталей и предварительную сборку “наживую” делают на земле. Готовую конструкцию устанавливают в вертикальном положении параллельно устанавливаемой стене.

Железобетонные фермы прочнее надёжнее водо и морозостойкие, но очень тяжёлые поэтому в основном используются для строительства производственных помещений.

Фермы или стропильная система

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.

Источники:
http://z500proekty.ru/abc-stroitelstva/fermy-ili-stropilnye-sistemy.html
http://planken.guru/otdelka-i-montazh-fasadov/stroitelstvo-derevyannoy-stropilnoy-fermy-na-prolety-kryshi.html
http://domsdelat.ru/krisha/derevyannye-fermy-stropilnoj-sistemy-kakuyu-vybrat-foto-i-video.html
http://www.abs.ru/abc/stati/chto-deshevle-fermy-ili-stropilnye-konstruktsii/
http://remontidekor.ru/derevyannye-fermy-stropilnoj-sistemy-kakuyu-vybrat-foto-i-video.html
http://hs-hs.ru/company/articles/fermy-ili-stropilnaya-sistema/
http://domsdelat.ru/krisha/derevyannyj-naves-nad-krylcom-chastnogo-doma-i-dachi-svoimi-rukami-vidy-foto.html

Ссылка на основную публикацию