Стропильная деревянная ферма для крыши: преимущества и недостатки, материалы для строительства пролёта и расчёты

Для чего используются фермы, какими они бывают

Эти конструкции используются при строительстве жилых домов, малоэтажных зданий и хозяйственных построек. Стропильные фермы выступают в качестве несущей рамы во время кровельных работ, при монтаже потолков между этажами.

Изделия делятся в соответствии с их формой, в зависимости от их профиля:

• треугольный — подходит для совместного использования с другими аналогичными конструкциями;
• Прямоугольный — решение для крыш с пологим уклоном;
• в виде трапеции — для крыши подходящей формы.

Использование деревянных ферм с параллельными хордами популярно в строительной отрасли. Они позволяют правильно распределить нагрузку при изготовлении потолков между этажами здания.

Основные требования

Независимо от типа строительного материала, прочная и долговечная конструкция должна быть установлена до того, как на крышу будут нанесены основные отделочные штрихи для обеспечения стабильности и долговечности.

Если конструкция с подконструкцией и стропильными узлами возведена правильно, гарантируется ее надежность. Конструкция легко выдерживает любые нагрузки, как временные, так и постоянные.

От материала фермы и конструкции требуется максимальная прочность, безопасность и стабильность.

Ключевые требования к устройству

Перед началом строительства стропильной фермы для односкатной крыши необходимо ознакомиться и учесть в расчетах данные нормативных документов СНиП 2.01.07-85, СНиП II-23-81. Выбрать соответствующую форму, размеры конструкции.

Нам нужно установить точку:

• оптимальный уклон;
• типы, степень нагрузки на крышу;
• материал, способ соединения элементов конструкции;
• тип кровельного материала;
• нужна ли плита перекрытия или нет.

Важными факторами являются климатические характеристики региона и расположение здания.

Если вы затрудняетесь найти выходные данные для определенного региона, воспользуйтесь одним из вариантов он-лайн строительного калькулятора, чтобы проверить правильность вычислений. Этот электронный помощник полезен как новичкам, так и опытным строителям.

Что такое стропильные фермы?

Стропильная ферма — это жесткая конструкция, используемая для скатных крыш. Необходимо перенести нагрузку, которую крыша испытывает на стенах здания. Материалы, используемые для изготовления ферм, различны, но наиболее распространенным является дерево.
Деревянная стропильная ферма крыши, как показано на рисунке, изготовлена из досок, бревен или круглого бревна. Для соединения всех элементов из дерева и бревен в одну конструкцию используйте такой метод, как резка, а если речь идет о досках, то металлический крепеж — гвозди, шурупы, анкера, кольцевые дюбели с зазубринами и так далее.
В малоэтажном строительстве деревянные фермы, как правило, изготавливаются из хвойных пород древесины из-за их низкой стоимости и легкости регулировки. При установке стропил необходимо исключить возможность их отклонения по длине под весом крыши и вашей собственной. Это делается двумя способами: устанавливая центральную прогонку — толстую опорную балку поперек стропил, или устанавливая стропила и распорки в поперечном направлении.   При строительстве конструкций с большой площадью, а значит с пролетами более 16 метров, в строительной промышленности используются фермы с натянутыми металлическими распорками, так как если они сделаны из дерева, то обеспечить надежное соединение узлов практически невозможно (подробнее читайте: «Узлы деревянных крыш: особенности крепления»).

В настоящее время, чтобы избежать значительных трудозатрат на установку ферм, используются комбинированные металло-деревянные конструкции, а затем монтаж стропильной системы занимает гораздо меньше времени. Вариант создания крыши с открытыми фермами при строительстве жилых домов не используется — система закрыта плитами перекрытий. В промышленном строительстве, напротив, обычно используется открытая структура.

Общие сведения о стропильных фермах

Определение стропильных ферм в строительстве относится к жестким конструкциям, которые используются для строительства скатных крыш.

Назначение ферм — передача нагрузки от крыши к стенам здания. Этот компонент крыши обычно изготавливается из дерева, но возможны и другие варианты.

Для изготовления деревянных ферм используются доски, брёвна или бревна.

Метод забивания используется для соединения отдельных элементов ферм из бревен и дерева, а для элементов из досок используются анкера, такие как гвозди, шурупы и дюбели.

При строительстве крупногабаритных домов (длина пролета более 16 метров) современные строители используют фермы с пролетными опорами из металла.

Так как при использовании вытянутых опор из дерева достаточно сложно сделать надежное узловое соединение, а при выборе опор из металла этот вопрос решается легко.

Кроме того, деревянные фермы требуют больших монтажных работ, в то время как этот этап работы с комбинированными (металл-деревянными) фермами значительно быстрее.

Как правило, в жилищном строительстве не используется конструкция крыши с открытой стропильной фермой. Обычно конструкция покрывается плитами перекрытий. В промышленном строительстве, однако, наиболее распространена версия с открытыми фермами.

Сферы применения стропил

Системы Rafter используются при строительстве крыш различных зданий — но не только! Они также используются при строительстве эстакадных мостов, гидравлических ворот и опор для линий электропередач.

Металлические стропила выбираются в различных отраслях промышленности и строительства за их прочность, надежность, морозостойкость, долговечность и не склонность к растрескиванию.

Выбор схемы фермы

При выборе формы фермы учитываются следующие факторы:

• уклон крыши
• тип соединения, которое будет использоваться в конструкции;
• кровельный материал;
• Наличие/отсутствие плиты перекрытия.

Например, если при строительстве дома создается почти плоская кровля с битумной рулонной кровлей, то, по мнению специалистов, наиболее оптимальной формой является трапециевидная или прямоугольная. Треугольные фермы устанавливаются, когда крыша крутая, а на ее поверхности планируется укладывать тяжелые покрытия.
Эти формулы используются для определения высоты фермы:

• для прямоугольной фермы, 1/6 x L;
• если структура треугольная — 1/5 x L.

Буква L обозначает длину пролета фермы.
При строительстве одноквартирного дома обычно используется система треугольных ферм. Эта форма стропильной фермы в сочетании с наклонной стропильной системой позволяет строить односкатные и двускатные крыши с разными углами наклона. При строительстве домов с двускатной крышей часто используются конструкции с подвесными стропилами. В этом случае резные стропила могут стать настоящим украшением крыши.

Для обеспечения надежности и прочности ферм к их верхним и нижним аккордам крепятся дополнительные балки, которые изготавливаются из досок и размещаются в плоскости центральной стойки.

По признаку конструктивного оформления

Все фермы можно разделить по дизайну:

1. до тяжелых (с двойными стенками), с двумя профилированными листами в строительных блоках;
2. свет (одна стена) только с одним листом.

При строительстве зданий большой протяженности (промышленных зданий) используются конструкции большой массы. В случае крупных промышленных зданий каркас крыши выполняет роль каркаса, на который опираются несущие системы.

Конструкция простых треугольных ферм

Расположение стропил во многом зависит от длины пролета здания и наличия/отсутствия внутренних опорных стен. Прямая ферма используется, если она опирается только на наружные стены здания (в доме нет внутренних опор), а пролет не превышает 6 метров.
Аналогичная деревянная конструкция крыши включает в себя: 2 стропила, стопка и 2 толкающие опоры. Когда ширина пролета превышает 6 м, необходимо установить посередине несущего элемента и потребуются дополнительные толкающие опоры. Для того, чтобы призмы не препятствовали проходу на чердак, стропила опираются на стены и монтируются наполовину вверх по ногам. Этот вариант жесткого или шарнирного соединения вертикальных элементов с помощью несущей балки называется стропильной балкой.
Такая конструкция обеспечивает полезное пространство на чердаке, но там, где стропила расположена, из-за изгиба стропил в стропильной ферме возникают распорные напряжения, переносимые на стены. По этой причине фермы со стропилами устанавливаются в зданиях с прочными и устойчивыми несущими стенами, которые надежно соединяются с балками чердачного перекрытия. Разумеется, расчет деревянных балок должен производиться с самого начала.

Опора для стропильной системы

При создании опоры для фермы лучше использовать не стены здания, а специально разработанное дерево под названием мауэрт. Это необходимо не только при строительстве бревенчатых домов, так как тогда функция опоры размещается на верхней части деревянного бревенчатого дома.   Когда речь идет о строительстве домов из кирпича или других строительных материалов, подпятрительная ферма является неотъемлемой частью планировки кровли. Это необходимо для равномерной передачи нагрузок на стены. Трюсы — это, как правило, прочные металлические фермы или железобетонные конструкции, элементы которых соединяются между собой сваркой или болтами (читать также: «Кровельные фермы — строение вместе»).

Порядок расчета стропильных конструкций

При расчете стропильных систем и для планирования планировки стропил необходимо учитывать предполагаемые нагрузки на конструкцию крыши, которые можно условно разделить на 3 категории:

• Нагрузка на поверхность крыши является постоянной и включает в себя вес кровельных элементов;
• Это временные — вес снега (зависит от погодных условий в вашем регионе), вес людей, забирающихся на крышу для выполнения работы, фактор ветра и так далее;
• Особые нагрузки — например, на здания, расположенные в зонах повышенного сейсмического риска.

Расчет возможной снеговой нагрузки производится по формуле:
S=Sg x μ, где
Sg — это вес снеговой нагрузки на квадратный метр кровли. Это значение является относительным и определяется специальными таблицами в зависимости от региона. μ — это коэффициент, зависящий от уклона крыши.

Чтобы определить ветровую нагрузку, нужно знать:

• тип земли (городская застройка или открытое пространство);
• нормативное значение ветровой нагрузки в данном регионе;
• Высота здания.

Изготовление стропильных ферм

В последние годы для строительства частных домов предпочтительнее использовать фермы заводского изготовления, чем непосредственно на стройплощадке. Они изготавливаются на оборудовании вроде сборочного пресса. Во время производства деревянных элементов они предварительно защищены специальными препаратами, которые предотвращают гниение и атаки насекомых.
Современные технологии позволяют изготавливать стропила и фермы, а также элементы к ним для крыш различной конструкции, причем не только для жилых зданий. Например, это может быть стропильная система двускатной крыши бани, гаража и других подсобных помещений (читать: «Как сделать стропильную систему своими руками»).

Металлические и стальные стропильные конструкции

Стальные фермы часто используются в частном жилищном строительстве и могут быть треугольными, параллельными и полигональными. Последние два типа используются при укладке крыши с кровлей из листового металла. В этом случае выбирается треугольная форма фермы. Завод производит стальные фермы, которые имеют унифицированные размеры — для пролетов 18, 24, 30 и 36 метров (подробнее: «Металлические фермы, преимущества и недостатки»).
Для изготовления хорд и решеток используются угловые кронштейны для стропильной системы, а отдельные детали соединяются сваркой. Специалисты считают, что лучшим решением, которое отличается надежностью, является конструкция, для которой аккорды выполнены из Т-образных балок. Разница между стальными фермами и стропильными фермами заключается в использовании параллельного аккорда. Их размеры соответствуют размерам стропильных конструкций.
Для строительства частных домов, как правило, используются фермы, для которых используются горячекатаные или гнутые профильные трубы прямоугольного или квадратного сечения. Объяснение простое: их вес меньше, чем у изделий, изготовленных из угловых, Т-образных или канальных сечений. Такая система может быть легко собрана из отдельных сборных элементов на месте перед сборкой сваркой.

Часто для создания крыши необходимо использовать железобетонные фермы, которые являются прочными решетчатыми конструкциями, если нахлест бухт длинный. Рекомендуется устанавливать их на крышах одноэтажных зданий, оболочки которых будут подвергаться большим нагрузкам.

Армированные бетонные фермы делятся на следующие категории:

• Бескаркасные изделия треугольной формы;
• системы для крыш с низким уклоном;
• на сегментированных стойках и безрамных конструкциях (для наклонных крыш).

Критерии оценки железобетонных ферм, которые изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТа:

• прочность и морозостойкость бетона;
• средняя плотность бетона;
• степень защиты от коррозии;
• марки стали для арматуры;
• толщина слоя бетона рядом с арматурой.

Основными недостатками железобетонных конструкций являются их большой вес и необходимость использования строительной техники во время сборки.

Стропильные фермы для односкатной кровли

Процедура установки стропильной фермы на односкатной крыше выглядит следующим образом:

• Значение разности несущих стен рассчитывается по формуле H = W x tg L, где H — желаемый результат, W — расстояние между противоположными стенами, а tg L — касательная угла, под которым поднимается крыша;
• В зависимости от того, какие стропила изготавливаются из дерева, а какие нужны, их заготавливают и подвергают специальной пропитке (читать: «Стропила из дерева — типы и особенности»);
• Затем устанавливается ферма, толщина которой должна быть совместима с толщиной несущих стен. Эта балка должна быть жестко закреплена и надлежащим образом герметизирована, поддерживая строго горизонтальное положение;
• Затем на мауэролате делается отметка, согласно которой будут установлены стропила, а для них вырезаются выемки;
• В некоторых случаях при сборке конструкции стропила соединяются в продольном направлении (см. «Стропила крыши: конструкция»);
• Готовые фермы выложены таким образом, что они выходят на 30 сантиметров за пределы поверхности балки для опоры, и крепятся болтами и кронштейнами;
• Затем устанавливаются опоры и изготавливаются прогоны. Опоры необходимы, если длина стропила превышает 4,5 метра. Труссовые доски прибиты к обрешеткам на верхушках стропил. Часто бывает необходимо соединить стропила по их длине, чтобы создать стропильную ферму — это делается там, где изгибающий момент минимален.

Выполнение работ на крыше само по себе должно происходить только в простых случаях, таких как строительство крыши гаража, бани или подсобных помещений, а также при замене стропильных ног на крыше, во всех остальных случаях работы следует поручать профессионалам. Интересная статья: «Эти крыши — устройство».

Профильные трубы из металла

Для изготовления ферм используются профилированные трубы квадратного или прямоугольного сечения. Выбор диаметра, толщины стенок металлического профиля зависит от размера здания и нагрузки.

При выборе размеров профильных трубок полезно учитывать следующие моменты:

1. Для небольших зданий достаточно труб длиной до 4,5 м и размерами 40*20*2 мм.
2. При установке фермы длиной 5 м и более размеры профиля должны быть 40*40*2 мм.
3. Если это крыша большого дома, офиса, производственного цеха, то размеры профильных труб для стропильной фермы должны быть 40 * 60 * 3 мм.

Для самостоятельного изготовления ферм лучше взять квадратные трубки 3-5 мм. С ними будет легче работать.

Основные преимущества металлокаркасной конструкции для кровли:

1. Он обладает высокой несущей способностью, поэтому не деформируется при больших нагрузках.
2. Возможность использования любого типа кровли.
3. В отличие от дерева, металл не горит и не склонен к гниению.
4. Создавайте структурно сложные каркасы без риска потери прочности.
5. Долгая жизнь.
6. Не требует периодического технического обслуживания.
7. Сборные металлические фермы легкие.
8. Доступный металлический профиль.
9. Производство каркасов нетипичных форм.
10. Экономное использование материалов.

Жесткость и стабильность всей рамы зависит от правильного выбора толщины металлического профиля. Попытка сэкономить в этом случае не оправдана.

Где изготавливают фермы стропильные?

Если раньше фермы изготавливались непосредственно на строительных площадках в частном секторе, то теперь они производятся на заводе.

Производство ферм осуществляется на таком оборудовании, как сборочный пресс. При изготовлении деревянных изделий они предварительно защищаются защитным покрытием для предотвращения преждевременного гниения и заражения насекомыми.

Благодаря использованию современных технологий возможно изготовление стропильных ферм и подстроек для крыш любой формы. Кроме того, могут быть изготовлены фермы в целом, а также их отдельные компоненты, которые собираются в конструкцию на строительной площадке.

Выбор формы кровли

Наряду с монопичными крышами в жилищном строительстве популярны и другие формы крыш:

• купол;
• загипнотизирована;
• Изогнутый;
• остроконечный.

Крыша-монопич — это простая конструкция, которую можно построить собственными руками. Выбирая металл в качестве материала, рама будет состоять из таких элементов:

• Верхний ремень;
• нижний ремень;
• стеллажи;
• Подпорки;
• Подпорки;
• крепежи (заклепки, зажимы, сварные швы).

Одноступенчатая площадка становится популярной для небольших коттеджей, гаражей, летних кухонь с фермами типа полонсо. Это треугольная рамка, в которой нижний аккорд выполнен в виде поднятого, ломаного аккорда.

Советы по выбору формы

Рассмотрим, как сделать правильный выбор конфигурации формы дизайна. Следующие критерии считаются важными для выбора правильной формы:

• тип кровельного материала;
• есть ли закладка на потолке или нет;
• уклон крыши
• особенности соединений элементов стропила.

При строительстве плоской кровли, покрытой битумными рулонами, лучше использовать прямоугольную или трапециевидную конструкцию.

Если значение уклона больше 12 градусов, а тротуары тяжелые, лучше использовать треугольные конструкции.

Выбираем надежные материалы для стропильных ферм

При выборе материалов стоит руководствоваться двумя индикаторами:

• Цена;
• Надежные и долговечные материалы.

Наиболее часто используемыми материалами для стропильных систем являются дерево и металл. Рассмотрим преимущества и недостатки этих материалов.

Классификация стропильных ферм

При выборе конструкции и материала для стропил учитывается материал стен. Опоры для ферм могут быть представлены железобетонными или металлическими колоннами, а также кладкой стен и субгравировкой.

Конструктивные особенности приводят к классификации таких конструкций на основе следующих характеристик:

• контуры полос;
• конструктивный проект;
• статическая диаграмма;
• Ячеистый тип.

Важнейшим критерием разделения стропильных ферм на различные типы является очертание стропильных ферм, которое определяется не только различными конструкциями крыш и параметрами пролета, но и размером нагрузки.

Область промышленного строительства характеризуется плоскими крышами и использованием стропильных ферм с параллельными балками. Оптимальным вариантом для асбестоцементной или стальной кровли являются трапециевидные разновидности несущих конструкций. В области жилищного строительства наиболее популярным является использование треугольных ферм.

Каждый тип требует оптимальной системы сетки. Для решеток с параллельными хордами или трапециевидными формами требуется треугольная сетка с дополнительными опорами. Кроме того, довольно популярны решеточные решетки или решетки, оснащенные балками.

Разнообразие видов конструкций

Деревянные фермы пользуются заслуженной популярностью на протяжении многих лет. Экологически чистый материал легкий, прочный и относительно недорогой, а использование технологии сборки позволяет получить прочную и высококачественную раму. Кроме того, можно выбрать дизайн, который будет сочетать в себе внешнюю эстетику и функциональность.

В настоящее время существуют два основных типа деревянных ферм, которые отличаются друг от друга по дизайну:

Расширяющие фермы.

Деревянные стропильные балки принадлежат к категории конструкций, применяемых в системе нахлестов пролетных стропил, и имеют небольшие габариты. Наличие средней несущей стены позволяет устанавливать фермы такого типа, когда длина перекрывающихся пролетов не превышает восемнадцати метров.

В этих условиях стропильная ферма обладает необходимой конструктивной прочностью и устойчивостью, чтобы выдерживать не только снеговые и ветровые нагрузки, но и вес крыши.

Подвесные фермы

Конструкция подвесных стропил — это система, состоящая из нескольких стропил и узлов, соединенных гвоздями или фермами.

Имеет несколько вариантов конструкции. Они могут быть симметричными и асимметричными, а также двускатными или моноскатными. Эти фермы основаны на паре стропил, соединенных между собой стяжками, что позволяет нейтрализовать все силы расширения, возникающие во время работы.

Для крыш длиннее восемнадцати метров необходимо устанавливать стропила, которые повышают жесткость и уменьшают прогиб стропила. Установка производится молотком или с помощью металлических скоб.

Описание и виды конструкций

Железобетонная ферма представляет собой каркасную конструкцию, состоящую из верхних и нижних хорд, соединенных вертикальными и наклонными стойками для формирования сетки. Соединения элементов называются узлами. Все элементы имеют прямоугольное сечение и выполнены из железобетона.

Трюсы могут поставляться в виде цельных ферм или в виде составных ферм, состоящих из нескольких сегментов, которые затем соединяются между собой. Существует два основных типа ферм, используемых в строительстве — фермы и подфермы.

Стропила используются для пролетов до 24 м. Они имеют несколько основных вариаций в зависимости от формы балок:

• Сегментированный (изогнутый);
• Полигональная (сломанная верхняя полоса);
• С параллельными полосами;
• Треугольный.

Трусы также имеют несколько типов решеток:

• Нет наклона;
• Наклоняюсь;
• Треугольный.
  

Вторичные фермы являются вспомогательным элементом, используемым в качестве несущей конструкции для стропильных конструкций, когда их длина меньше расстояния между опорами. Они собираются продольно и крепятся к специальным закладным элементам. Эти конструкции имеют Т-образный профиль, при этом полка усилена в точках опоры на колоннах. Этот тип ферм также делится на подвиды:

• Под скатной крышей (FPS).
• Для кровли с низким уклоном (FPM).
• С предварительно напряженными кровельными опорами для крыш с низким уклоном (SPF).
• Для строительства полнопролетных (FP) перекрытий.

Отличия стропильной фермы от подстропильной

Основная функция железобетонных ферм — пролетные строения. Они обеспечивают основу непосредственно для крыши в качестве стандартных стропильных ферм. Трусовые балки имеют различные конфигурации — параллельные, трапециевидные, сегментные или криволинейные. Это позволяет оптимально распределить нагрузку на крышу для достижения максимальной прочности и устойчивости. Максимальная длина этого элемента достигает 24 метров.

Вторичные фермы используются для поддержки стропильных конструкций, когда расстояние между несущими стенами или колоннами слишком велико. Они укладываются продольно, если все несущие стены здания являются поперечными, обеспечивая устойчивость и долговечность крыши. Для упрощения и повышения надежности в несущей конструкции используется пучковая арматура.

В каком случае применяются подстропильные конструкции?

Подконструкция используется в зданиях с поперечными внутренними несущими стенами или двумя поперечными стенами. В этом случае подконструкция будет состоять из балок, уложенных вдоль крыши (через обрешетку), которые поддерживаются на обрешетке опорными балками, а затем опираются на стены. Эта конструкция также используется без обрешетки, в этом случае все стропила поддерживаются каждым отдельным стропилом.

Гребневой узел изготавливается путем соединения стропильных ног сверху стальными или деревянными зажимами. Обратите внимание, что здесь нет прогона, а вместо него используется система стоек.

Именно использование этой конструкции позволяет строить мансардные крыши (с введением стоек под стропила). Однако это означает, что несущая конструкция будет иметь дополнительную нагрузку на пол здания, поэтому возникает необходимость в армировании. Это, однако, не означает, что такая крыша будет неустойчивой — возможность крепления обрешетки снаружи стропильных ног, крепление к нижней стороне каждой стропильной ноги повышает надежность всей конструкции в целом.

Армирование и изготовление

В соответствии с положениями ГОСТ 20213-2015 железобетонные фермы изготавливаются из бетона марки М400-М700. Для арматурной стали А400, А600, А800 или А1000 используются арматурные канаты К1400 или К1500, скрепленные прочной проволокой Вр1200, Вр1600. Если длина конструкции превышает 9 м, используется предварительно напряженная арматура. В некоторых случаях для предотвращения растрескивания используются дополнительные рамы из легких проволок.

Арматурный каркас верхнего пояса изготовлен из сварных стальных стержневых элементов, которые устанавливаются попарно в точках опоры. Это обеспечивает повышенную структурную прочность на наклонных участках. Для этого используются комплекты арматуры диаметром от 6 до 10 мм с шагом 100 мм. Сборки арматурных сепараторов дополнительно укрепляются сваркой.

Арматурные каркасы изготавливаются на бетонных заводах, арматурный каркас укладывается в опалубку, которая заливается бетонным раствором, который утолщается с помощью вибраторов. Продукт можно использовать только после того, как раствор достигнет полной прочности, на что требуется 21 день. В бетон можно добавлять пластифицирующие и морозостойкие добавки.

Транспортировка

Готовая продукция перевозится на сельскохозяйственных прицепах, наиболее популярным вариантом является платформа FKP-16.

Армированные бетонные фермы всегда должны транспортироваться в рабочем положении с опорой по краям. В противном случае конструкция может сломаться под собственным весом.

Железобетонные элементы укладываются на нижнюю сторону балки и аккуратно прикрепляются к ферменной тележке, чтобы предотвратить их смещение или опрокидывание во время транспортировки.

Размеры и маркировка

При маркировке железобетонных ферм учитываются их тип, размеры, другие конструктивные особенности, отвечающие за их свойства. Знаки состоят из кодированных наборов букв и цифр в соответствии с требованиями ГОСТ 23009.

Первая группа цифр и букв:

• номер размера;
• тип железобетона;
• длиной, округленной до одного метра.

Вторая группа букв и цифр написана дефисом и показана:

• числовой индекс нагрузки;
• для преднапряженного армирования своего класса;
• тип используемого бетона, только в случае легких бетонных конструкций.

Третья группа обозначается при необходимости и указывает:

• устойчивость к агрессивным средам;
• сейсмические удары;
• наличие дополнительных отверстий, вкраплений и т.д.

Опирание железобетонной фермы на колонну

Смонтированная конструкция крепится к стальным элементам, встроенным в колонну. Для этого изготовлено специальное устройство, обеспечивающее прочную фиксацию конструктивных элементов. Если стропильная конструкция опирается непосредственно на голову ровной колонны, то при монтаже базовые стальные плиты двух элементов должны быть выровнены, а затем сварены вместе с монтажным швом. Конструкция может предусматривать установку двух ферм на одной и той же головке, в этом случае обе фермы привариваются к фланцу колонны.

Члены надстройки крепятся к колоннам таким же образом — нахлест настила настила свариваются с помощью монтажного шва. Если ферма собирается на стыке соседних концов надстройки, она приваривается только к одному из них.

1 — колонна; 2 — ферма; 3 — ферма; 4, 6 — встроенные элементы; 5 — балюстрада для опорных стропильных конструкций.

После установки досок на стропила они привариваются к встроенным элементам. Образующиеся между плитами швы тщательно герметизируются бетонным раствором или традиционным песчано-цементным раствором.

Двускатная ферма

Ферма ножницы

Балочная ферма с параллельными поясами

Эта стропильная ферма используется на плоских или односкатных крышах с низким уклоном, для мягкой кровли, для мансардных и межэтажных перекрытий или их усиления. Система треугольных ферм делает фермы инвариантными при любой нагрузке. Он подходит для нахлестов и длинных пролетов, что повышает его значение в области промышленного строительства.

Треугольная рамная ферма с прямоугольным очертанием

Используется в качестве мансардной стропильной фермы при устройстве треугольной двускатной крыши. В этом случае рама мансарды также является частью стропильной системы. Промежуточные потолочные балки могут служить в качестве отстающих. Он имеет много конструктивных решений, основанных на использовании дополнительных толкающих опор и прогонов.

Чердачная ферма с подкосами

Распорки или толкающие опоры устанавливаются для поддержки балок и равномерного распределения нагрузки, когда пролет превышает 6 м. Распорка в стропильной ферме чердака представляет собой угловую балку, которая позволяет наклоняемым стропилам увеличить ширину перекрытия. Монтаж чердачных ферм с толкающими опорами возможен при наличии хотя бы одной или двух несущих перегородок. В комплексе наблюдается центральный элемент трапециевидного стропила. Стропила дополнительно фиксируются с помощью анкеров.

Чердачная ферма с прямыми стойками

Такие стропильные фермы в конструкции скатной крыши используются для будущего обустройства части пространства под крышей в качестве жилого помещения, или когда требуется дополнительное полезное пространство. Эта конструкция состоит из двух параллельных балок стойки и горизонтальной скобы, которые формируют геометрию жилого пространства. Подкадровая система реализована вне ее.

Ферма ножницы. Тип Т

В этом типе ферм для ножниц средняя часть нижней плоскости не имеет наклона; она выполнена горизонтально. Центральная распорка под гребневым прогоном переносит горизонтальные напряжения на нижний аккорд фермы, демпфируя их. Дополнительные стойки увеличивают ширину прогона, стойки формируют все одинаковые углы — основу надежной конструкции и распределяют оставшуюся нагрузку. Висячие стропила имеют две крайние опоры.

Мансардная ферма с прямыми стойками

Специальная конструкция с изогнутыми уклонами оправдана в тех случаях, когда невозможно подогнать мансардное помещение под простую треугольную крышу. В случае установки в однопролетном доме необходимо укрепить фермы, стояки, верхние и нижние хорды (которые также служат в качестве промежуточной плиты перекрытия). В случае дополнительной опоры внутренней стены в этом нет необходимости. Жилая площадь здесь образуется параллельными изливами и стояками. Каркас лишен центральной опоры, что дает возможность свободного развития чердака.

Мансардная ферма с высоким положением затяжки и не формирующая перекрытие

Округленные склоны создают два угла наклона — нежный и крутой, что характерно для обустройства просторной мансарды. Нет никакой «слепой» зоны. Конструктивной особенностью ферм являются подвесные стропила, благодаря которым фермы поддерживаются через угловые опоры на продольных стенах неподвижным мейеррутом. Сложная компоновка балок сверху (стойки и толкающие опоры, образующие треугольники), требующая тщательного расчета распределения напряжений и нагрузок. Высокое положение защелки, соединяющей балки, предъявляет высокие требования к креплениям и нагрузочной способности самой защелки, так как уменьшает силу разбрасывания балки.

Фермы бывают не только кровельные

Трусы различаются по внешнему контуру, типу опоры, ферме, назначению и материалам. Легкая конструкция, минимальный расход материалов и очень высокая надежность остаются прежними. В это трудно поверить, но фюзеляж самолета, корпус корабля, корпус тепловоза приобретают свою конструкторскую прочность за счет ферм. Сложные инженерные системы, такие как мосты, опоры линий электропередач, представляют собой системы на основе ферм. Их надежность проверена математически, и не следует пренебрегать расчетами, профессионально выполненными специалистами. В строительстве нет мелочей, а проверенные расчеты являются условием для многолетнего использования дома.

Виды нагрузок и нюансы проведения расчетов

Для того, чтобы точно рассчитать эксплуатационные характеристики односкатной стропильной фермы, необходимо учитывать влияние на нее различных видов нагрузок:

1. Постоянный. Это включает в себя вес самой конструкции крыши, дымохода и телевизионных антенн.
2. Временно. Воздействие снега, ветра и других внешних факторов.
3. Особенный. Рассматривается в исключительных случаях. Например, если здание расположено в сейсмической зоне, рядом с вулканом.

Определение ветровой нагрузки требует учета этих факторов:

• Высота здания;
• преобладающее направление ветра в данном регионе;
• плотная застроенная территория или открытая местность.
  
  Для расчета снеговой нагрузки необходимо знать вес снега на квадратный метр крыши. Данные взяты из специальной таблицы для каждого региона. Эти цифры умножаются на поправочный коэффициент (в зависимости от угла наклона).

При возведении монопичевой крыши для одноквартирного дома наиболее распространенным выбором является треугольная стропильная ферма, в которой стропила наклонена.

Следующая формула используется для расчета высоты треугольной фермы:

1/5*L, где L — длина одного отсека рамы.

Фикса треугольника возведена под углом от 35 до 50 градусов. Оптимальное значение — 45 градусов. Высота прямоугольной фермы получается умножением 1/6*L.

Для расчета больших металлических ферм с пролетами от 30 м высота здания является еще одним важным параметром.

Специфика определения параметров деревянных конструкций:

• Для пролетов до 4,5 м используются массивные стропила с рекомендованным поперечным сечением 50×150 мм через каждые 0,6 м и 75×175 мм через каждые 1,1 м.
• Для пролетов до 6 м. В случае крутого наклона стропила следует соединить по всей длине и использовать толкающие опоры. Рекомендуемое поперечное сечение 50×200 мм для расстояния 0,6 м, 100×200 мм для расстояния 1,1 м.
• Для пролетов длиной более 6 м. В этом случае все стропила будут составными, а промежуточные балки необходимы для перераспределения части нагрузки и уменьшения прогиба балки. Поперечное сечение будет таким же, как и для пролетов до 6 м.

Следующие данные используются для определения размеров стальной конструкции:

• для ширины до 4,5 м — размер изделия 40*20*2 мм;
• шириной 4,5 — 5,5 м — размер изделия 40*40*2 мм;
• для ширины более 5,5 м — размер изделия 40*40*3 мм или 60*30*2 мм.
  
  При расчете уклона следует помнить, что максимальное расстояние от одной опоры до другой составляет 1,7 м. Если этот параметр будет нарушен, то прочность и надежность конструкции окажется под вопросом.

Для упрощения расчетов лучше использовать онлайн-строительный калькулятор, который уже содержит табличные данные для каждого региона.

Остается только ввести начальную длину, ширину конструкции, диаметр, толщину труб, используемых для изготовления фермы, и другие параметры.

Пример для кровли с длиной пролета 6 м

В качестве примера рассмотрим конструктивные особенности металлической фермы для навеса 4*6 м.

1. Материал — металлический профиль с квадратным сечением 3*3 см и толщиной стенки 1,2 мм.
2. На схеме устройства нижний прогон будет длиной 3,1 м, а верхний прогон — 3,9 м.
3. Со стороны узкой перпендикулярной части рамы выставлены вертикальные кронштейны высотой 0,6 м.

Для усиления рамы необходимо сварить наклонные перемычки в треугольник. Допускается использование более тонкого профиля. Для пролета в 6 метров нужно 5 перемычек. Поместите их на то же самое расстояние. Перемычки могут быть жестко закреплены с помощью зажимов под прямым углом. Профиль 20*20 мм достаточен для колонн, расстояние между ними составляет 0,5 м.

Производство

Когда речь идет о металлических фермах, строительный опыт показал, что гораздо проще и быстрее заказать на заводе комплект необходимых элементов кровельного каркаса, предоставив предварительно подготовленные чертежи.

Изготовление деталей для каркаса само по себе требует опыта, грамотной подготовки к процессу, что может сделать далеко не каждый частный домовладелец.

При изготовлении деревянных конструкций их предварительно обрабатывают специальными препаратами для предотвращения гниения и заражения насекомыми.

Если у вас нет времени на проектирование, монтаж каркаса, вы можете заказать установку крыши «под ключ» в строительной компании.

Деревянные фермы для крыши и их применение

Использование деревянных ферм становится все более популярным. Стропильная ферма — это сборная конструкция, изготовленная из комбинированных деревянных элементов и балок, способных выдерживать серьезные нагрузки.

Нагрузочная способность древесины делает чудеса для гибкости и прочности конструкции.

Расчеты основаны на максимальной нагрузке на стропильную конструкцию. Промежуточные пустоты в несущих балках ферм делают конструкцию легкой и очень прочной.

Спектр применения наших деревянных ферм огромен:

• Спортивные залы
• Журналы
• Выставочные залы
• Ангары
• Катки
• Ангары
• левада для лошадей

Стропильные фермы деревянные: отличное качество и надежность

Деревянные фермы крыш, через жесткие конструкции, нагрузка на которые переносится на несущие стены здания, пришли к нам из Европы. Расчеты и проектирование для каждого здания выполняются индивидуально. Это не только упрощает конструкцию крыши и значительно ускоряет процесс, но и обеспечивает отличное качество и долговечность.

Сегодня решетчатые фермы часто производятся на заводах по переработке древесины. Материал изготовлен из правильно высушенной и предварительно пропитанной древесины.

Виды деревянных ферм

Такие конструкции могут использоваться не только в кровельных конструкциях, в прошлом они использовались, например, при строительстве мостов. Однако, из-за восприимчивости древесины к влаге и насекомым (несмотря на все защитные пропитки), в последнее время они используются в основном для строительства крыш, или в качестве потолков между этажами в частных домах.

Что касается классификации, то мы можем различать в зависимости от цели:

• Деревянные фермы — их можно собрать на земле, а затем просто поднять и прикрепить к почти готовому дому. Это очень удобно и сокращает время строительства;
• Стропильные фермы для перекрытий — в этом случае они используются как плиты перекрытий между этажами.

Есть некоторые различия и в форме конструкции, мы можем различать такие типы как:

• с параллельными полосами — служат мостом между этажами;

Совет: Этот тип также можно использовать при строительстве крыши с низким уклоном.

• Треугольные — при строительстве частных домов фермы на крыше состоят из нескольких треугольных ферм, соединенных сверху деревянной балкой;
• Прямоугольные стропильные фермы можно использовать для крыш с низким наклоном;
• Возможна трапециевидная форма, а также закругленная верхняя талия.

Как правило, деревянная ферма изготавливается из деревянных стержней или достаточно широких досок (если нагрузка будет в основном вертикальной).

Но возможны и другие варианты:

• Комбинированные конструкции могут использоваться, когда необходимо перевозить тяжелые грузы. В них, например, нижний аккорд может быть выполнен из стали и других элементов дерева. Таким образом, вес будет максимально уменьшен, а металл легко выдержит рабочую нагрузку;
• Есть также фермы из фанерных трубок. Низкий вес (даже по сравнению со своим деревянным или досочным аналогом) можно считать главным преимуществом этого типа. Низкая цена также может считаться преимуществом. Конечно, прочность таких конструкций несколько ниже, чем у аналогов, изготовленных из толстых балок, поэтому они в основном используются не в качестве несущих конструкций;

• Трусы, сочетающие стеклопластик и дерево, могут считаться экзотикой, но они существуют. Стекловолокно достаточно прочное, а также имеет малый вес, так что конструкция достаточно прочная и легкая;
• Но наиболее распространенными являются обычные конструкции из массивных или клееных балок и плит.

Конструкция деревянных ферм большой длины

Важной частью крыши является стропильная ферма. Выбор типа крыши, качество сборки и монтажа определяют эксплуатационные характеристики и технические параметры крыши, а также то, насколько эффективно крыша будет способна нести все нагрузки в будущем.

Стропильная ферма должна иметь достаточную прочность и устойчивость, чтобы выдерживать снеговые и ветровые нагрузки и вес крыши.

Стропильная система должна выдерживать вес кровельных материалов, изоляции, стропил, а также осадки в виде льда и снега. Учитывая все эти факторы, стропилам следует придавать максимальную прочность.

Древесные фермы используются в качестве несущего элемента фермы. Деревянные балки соединяются в решетку, образуя прочный каркас.

Требования к деревянным фермам:

• Структура должна быть жесткой и прочной;
• Фиксатор должен выдерживать высокие вертикальные и боковые нагрузки;
• Все соединения должны быть надежно закреплены;
• минимальный вес с высокими прочностными параметрами;
• минимальная и равномерная нагрузка на опорные конструкции;
• длительный срок службы.

Каждая часть системы, а также соединения должны быть жесткими и не должны деформироваться под действием поперечных или растягивающих напряжений.

При выборе проектного решения необходимо учитывать следующие параметры:

• Размер пролета;
• размер нагрузки на крышу;
• архитектурные решения;
• поле
• требования к огнестойкости;
• климатические условия;
• тип конструкции;
• размер конструкции.

Виды деревянных ферм:

1. арочные деревянные фермы
2. деревянные каркасные фермы.

Стропильные фермы из гнутой древесины не имеют нижнего пояса и не могут использоваться при строительстве крыш с простым покрытием пола. Этот тип ферм обычно используется в строительстве ангаров, бассейнов и т.д., основание которых выполнено из металла или железобетона.

Стропильные фермы из каркасного дерева представляют собой сборные деревянные конструкции, состоящие из несущего и стропильного профиля. Этот тип конструкции монтируется непосредственно на фундамент или может быть верхним этажом торговых центров.

Изогнутая технология строительства широко применяется при строительстве спортивных объектов. Гимназии, закрытые корты, бассейны, катки и другие спортивные сооружения, возведенные безкаркасным способом, характеризуются высочайшим уровнем безопасности.

Деревянные фермы с большим пролетом

Длинные деревянные фермы используются для кровли и промежуточных этажей. Фирменные фермы позволяют создавать большие пространства без внутренних перегородок на зданиях с большими пролетами между несущими стенами, что позволяет самостоятельно планировать внутренние помещения.

Преимущества деревянных ферм с длинным пролетом:

• высокая жёсткость фермы
• малый вес
• возможность сборки на месте
• низкая деформация
• расположение комнат
• Способность преодолевать длинные пролёты

Достоинства и недостатки

Преимущества использования стропильной фермы и подстропильной фермы:

1. При больших пролетах нет необходимости устанавливать дополнительные опоры.
2. Высокая жесткость.
3. Небольшой вес, что позволяет организовать монтаж на земле, а затем поднять на место монтажа.
4. Деформации практически нет. Отклонения можно игнорировать только с помощью прецизионного инструмента.
5. Пространство между стропильными фермами может быть использовано для коммуникации или для укладки изоляции.
6. Вы можете создавать формы, которые будут служить декоративным элементом.
7. Стропильная ферма может быть смонтирована на земле, а затем поднята на крышу для установки.

Низкий вес и высокая жесткость являются решающими параметрами при выборе стропильной фермы в качестве основания крыши. Преимуществом является возможность монтажа на земле с последующим монтажом.

Существуют также присущие системе недостатки:

1. Высокая стоимость заводской готовой продукции.
2. Фирмы большие, так что пространство подушечки будет немного занято.
3. Делая это самостоятельно, вы должны обратить внимание на качество сборки. А сборка, как правило, должна быть на высоком уровне — идеальной, без зазоров и зазоров. Поэтому при отсутствии навыков и инструментов сделать качественную ферму невозможно.

Сложность заключается в самосборке — это невозможно сделать через втулки. Высокая точность соединения узлов гарантирует качество основания крыши. При отсутствии опыта в строительстве лучше купить ферму, но придется переплатить.

Материалы изготовления

Древесина пиломатериалов используется чаще всего. При большой вертикальной нагрузке используется широкая доска. Есть и другие варианты:

1. 
   Комбинированный вариант используется для крепления тяжелых грузовых лонжеронов. Например, основание фермы может быть выполнено из стали, а остальная часть фермы — из дерева. Это позволяет незначительно снизить вес без потери прочности. В этом случае методы строительства можно варьировать, комбинируя материалы.
2. Фанерные трубы. Преимуществом этой опции является малый вес. Фанерные трубы даже легче, чем плиты. Это позволяет сформировать низкую цену продукта. Однако фанерные трубчатые фермы редко используются в качестве опорных конструкций из-за их меньшей прочности.
3. Стеклопластиковые фермы в сочетании с деревом встречаются крайне редко. Стекловолокно характеризуется малым весом и высокой прочностью.

Наиболее распространенными являются конструкции из массива древесины или ламинированных досок. Окончательный выбор зависит от требуемой прочности и бюджета. При строительстве отдельно стоящих домов выгоднее использовать только дерево.

Цены на стропильные деревянные фермы

Деревянные фермы пола, изготовленные из высушенной древесины, выдержат ветровые нагрузки и вес кровельного материала. При расчете учитывайте толщину обрешетки, наличие теплоизоляции и уклон крыши. Определите оптимальное расстояние между прогонами и другими компонентами.

Подробнее о деревянных фермах

Для человека, далекого от строительства, использование деревянных ферм может быть нелогичным — зачем тратить время на установку такой конструкции, когда можно просто покрыть пролет деревянным брусом (также читайте статью «Деревянные панели для стен: выбор и монтаж»).

На самом деле это не более чем заблуждение, и в некоторых случаях эти структуры просто необходимы. Например, 12-метровая пролетная балка будет значительно отклоняться под собственным весом и не может использоваться без дополнительных опор.

Преимущества и недостатки использования ферм из пиломатериалов

Использование таких конструкций имеет ряд преимуществ:

• Он может легко перекрывать большие пролеты без необходимости в дополнительных опорах. Ни одна балка не может соперничать с ними на пролетах в несколько десятков метров;

Длина этого сооружения превышает 30 метров.

• Благодаря своей жесткости и малому весу, они могут быть установлены на земле, а затем транспортированы на место установки;
• По сравнению с балками деформации намного меньше, прогибы настолько малы, что не влияют на полы нижних этажей при использовании деревянных стропильных плит;
• Зазоры между элементами могут быть использованы для сокрытия коммуникации, что положительно скажется на интерьере помещения;
• При правильных навыках такие конструкции могут также использоваться в качестве элемента дизайна интерьера.

Конечно, не без недостатков:

• По сравнению со стропильными фермами толщина ферм намного больше, поэтому толщина перекрытий между этажами также велика;
• коммерческие проекты стоят больших денег;
• Если вы попробуете сделать такую конструкцию самостоятельно, вам нужно будет обратить особое внимание на узлы и качество сборки в целом. Желательно, чтобы даже простая деревянная ферма длиной 8 метров была собрана идеально, без зазоров и трещин.

Узлы ферм

Древесные ферменные соединения — это соединения 2 и более элементов, их можно рассматривать как слабое звено всей конструкции. В случае неосторожного монтажа, плохого качества соединения можно забыть о жесткости конструкции.

Соединять отдельные части вместе можно несколькими способами, рассмотрим самую простую стропильную ферму:

• На коньковом стыке стропила соединяются пополам и прикручиваются болтами. Для повышения жесткости можно использовать металлические или деревянные пластины;

Хребет и узел поддержки

• Для усиления жесткости требуется трещотка для соединения двух стропил. В этом случае на стропильных балках делается канавка в соответствии с размером съемника и закрепляется винтами;
• Деревянная ферма длиной 6 м и более (до 12) потребует дополнительных кронштейнов (вертикальных и диагональных брусьев) для обеспечения жесткости. Схема соединения будет следующей — небольшие щели сделаны в вертикальной скобке, где опирается диагональная скобка. Кроме того, соединение усилено металлической пластиной;
• Строительство деревянной фермы крыши также потребует некоторого соединения со стеной. Самый простой способ сделать это — просто уложить деревянные балки на стену и установить стропильные балки в пазы, привинтив их на место.

На рисунке показаны различные варианты ферм

Обратите внимание! Опорный узел может быть также выполнен из балок пола, в этом случае они также будут иметь функцию затягивания. Однако конструкция узла будет несколько усложнена.

Конструкции с параллельными полосами обычно создаются с помощью специальных металлических пластин. Такие пластины для соединения деревянных ферм имеют с одной стороны ряд зубьев, которые надежно фиксируют узел.

Самодельные фермы из дерева

Классификация строений и расчет деревянных ферм относится скорее к компетенции специализированных организаций. Когда возникает необходимость построить его собственными силами, обычно просто используют готовые чертежи, тем более, что частные дома обычно строятся типичным образом.

Наиболее часто стропильные фермы используются в частном жилищном строительстве при строительстве крыш. В этом случае мы можем порекомендовать классическую треугольную конструкцию с завязкой посередине или снизу.

Точнее, вам нужно не 1, а несколько одинаковых конструкций, которые можно собрать на земле собственными руками, а затем поднять. Для этого необходим минимум инструментов — пила, молоток, клинья, шурупы или гвозди.

Металлическая пластина для узлов

Примечание: Исключение составляет крыша со сложной конфигурацией и несколькими углами наклона. В этом случае необходим индивидуальный подход, и лучше обратиться в проектную организацию.

Для такой крыши лучше не делать ничего дилетантского.

В принципе, можно также строить плиты собственными руками. Достаточно знать простейшее соотношение — для аккордов опасное сечение находится в середине пролета, а для наклонных сухожилий — на опорах. Точная разметка и распиловка дерева и досок может вызвать некоторые трудности, но эту проблему можно решить.

Как правильно произвести расчёт

Непосредственно перед расчетом необходимо определить рабочие нагрузки:

• Постоянный, в том числе общий вес предполагаемого кровельного покрытия, обшивки и обрешетки;

• Изменяется в зависимости от погоды и других условий;

• специальный, предусматривающий установку любого оборудования на крыше.

Основные вычислительные этапы выполняются с учетом следующих принципов:

• Нагрузки рассчитываются для каждого квадратного метра устанавливаемой крыши;

• При расчете деревянных ферм необходимо учитывать вид и порода древесины;

• Параметры сечения и размеры стропильной конструкции зависят от угла наклона крыши и размеров здания;

• Необходимо учитывать разницу в расчетах для системы седловых и подвесных шпилек.

Самая простая деревянная ферма — это конструкция, основанная на треугольном сочетании боковых сегментов и основания.

Для пролетов длиной более шести метров конструкция должна быть усилена стойками и толкающими стойками. Их количество, а также параметры поперечного сечения и места установки также должны учитываться при расчетах.

Для получения высококачественных вычислений с минимальной погрешностью рекомендуется использовать специальные компьютерные программы.

Расчет треугольной деревянной фермы

Государственные размеры в миллиметрах
X — длина фермы
Y — высота фермы
Z — толщина дерева
W — ширина полосы
S — количество вертикальных опор
P — прокладки
N — показать нумерацию деталей

Параметры расчета

Ни один из элементов такой конструкции не является случайным. Каждая из них определяется точными инженерными расчетами с учетом всех видов нагрузок, постоянных, сиюминутных и особых.

Первая включает в себя вес самой крыши, обрешетки, временную нагрузку на стропила от снега, ветра и служебную нагрузку, если таковая имеется, соответственно. В SIP предусмотрены определенные положения для временных нагрузок:

• снеговая нагрузка — ее величина составляет 180 кг/м2 в горизонтальной проекции. Формирование снежного пакета на крыше может увеличить снеговую нагрузку до 400-500 кг/м2. Для крыш с уклоном более 60° в расчетах это не учитывается.
• ветровая нагрузка — нормативное значение 35 кг/кв.м. Он рассчитан для крыш с уклоном более 30°.

Все эти значения могут быть скорректированы с учетом климатических условий в регионе.

Что касается полезной нагрузки стропил, то это учитывается при установке резервуаров, вентиляционных камер, подвесных потолков и т.п.

Правильные узлы — надёжная стыковка

Узел деревянной фермы — это место, где встречаются несущие и нижние члены. Это слабое звено структуры. Если сборка выполнена плохо, с зазорами, ферма не достигнет требуемой высокой жесткости.

Параметры проектирования узла:

1. Связи между ногами и прогонами.
2. Дополнительные соединения для повышения жесткости.
3. Соединять стропила, чтобы увеличить их длину.

Существуют различные способы сборки деталей, которые допускают либо жесткое, либо тонкие соединения. В первом случае необходимо соблюдать осторожность, так как древесина может сжиматься и расширяться под влиянием изменяющихся погодных условий. Это может привести к деформации.

Особенности крепления узлов

Сопротивление структуры во многом определяется узлами и их надежностью. Рассмотрим варианты фиксации некоторых узлов в треугольных фермах пролета:

• до 6 м

Хребетный узел. Стропила крепится скобами или нахлестами с помощью гвоздей, в середине дерева.

Соединяя ногу и транец. Транец размещается наполовину вверх по ферме и крепится к ножкам винтами и гвоздями.

Опорный узел. Ноги здания покоятся прямо на стенах.

Эта конструкция больше подходит для небольших зданий с достаточно прочными стенами.

• 6-12 м

Дорсальный узел. Ноги прикреплены таким же образом, но кроме того, посередине между ногами вставляется голова.

Средняя лодыжка. Лучшим вариантом является крепление к нижнему ремню.

Оси элементов должны пересекаться точно над центром облицовки.

Узел должен быть закреплен соединительным болтом.

• 10-16 м

Она должна быть укреплена стойками и откосами.

Гребневой узел ведет себя аналогично, а нижний хордовой узел совпадает с двумя болтовыми колпачками.

Жёсткие соединения

При этом методе детали соединяются между собой на постоянной основе. По этой причине древесина должна быть высокого качества и покрыта специальными покрытиями, отталкивающими влагу. Если материал плохого качества, соединение может сломаться из-за деформации.

Классификация:

1. Перережь ногу стропила. Его глубина не должна превышать одной трети высоты доски. Стропила в этом случае должны опираться на мауэр. Зафиксируйте их под углом, используя гвозди или саморезы.
2. Установите опорные балки на стропила. Закрепите балки с помощью металлических кронштейнов.

Вся нагрузка ложится на несущие стены. Поэтому они должны быть усилены, а кровельный материал должен быть легким.

Скользящий вариант

Скользящее соединение используется только со складывающимися стропилами. Подвесные стропила опираются на коньковую обрешетку, поэтому несущие стены не выдерживают нагрузки. Этот тип монтажа не подходит для монтажа на крыше.

Изготовление своими руками

Для правильного производства необходимо обратить особое внимание на разметку стропил. Все без исключения части будущей конструкции крыши выполнены на земле, для удобства формирования стропильной фермы рекомендуется использовать специальные подмостки.

Рекомендуется предварительно собрать фермы «вживую». Это правило применяется в основном к концевым фермам. Сборная конструкция должна быть смонтирована параллельно устанавливаемой стене и находиться в строго вертикальном положении. Правильность сборки и монтажа проверяется путем временного закрепления и протягивания нити от нижнего угла каждой фермы до верхней части противоположной конструкции.

Методика проведения работ

Если вы решили делать деревянные фермы, вы должны быть осторожны при изготовлении шаблона, даже если он имеет минимальное отклонение, вся конструкция будет склоняться. Следующим шагом является создание нового шаблона для подготовки вырезов на компонентах системы. Для этого нужно получить фанеру толщиной 0,5 см, а для крепления использовать доску толщиной 2,5 см.

Как усилить каркас?

Для деревянных ферм пучки вспомогательных плит закрепляются и размещаются в той же плоскости, что и центральная опора. Это усилит нижний и верхний аккорды кадра.

При проектировании металлической каркасной конструкции убедитесь, что нагрузка размещена на узлах.

В этом случае верхний и нижний аккорды и стойки будут только сжиматься или растягиваться. Это позволяет извлекать детали меньшего сечения и экономить деньги.

Очень удобно устанавливать ферму на петлях, при условии равномерного распределения нагрузки.

Технология проведения монтажа

Установка деревянных ферм имеет некоторые особенности и осуществляется по определенной технологии:

• • Концы деревянных стропильных ножек должны опираться на мауэролат, который размещается на несущих внешних стенах;
  • • Если пролет между стенами составляет менее шести метров, то при установке систем плиточного типа установка промежуточных опор не требуется;
      Если ширина пролета составляет от десяти до двенадцати метров, то требуется одна промежуточная опора, а если пролет большой, то устанавливаются две промежуточные опоры;
    • Установка ферм должна производиться снизу вверх, отправной точкой является установка промежуточных опор, лесов и опорных досок;
• Следующим шагом в самостоятельной сборке ферм является установка опор, которые могут быть выровнены по отвесной линии, и эти элементы крепятся с помощью пары специальных крепежей;
• Затем подготовленные деревянные фермы устанавливаются с тридцатисантиметровым навесом на несущую балку и фиксируются с помощью шурупов и зажимов.

Установка ферм заканчивается установкой опор и прогонов. Помните, что эксплуатационные и технические характеристики готовой кровли полностью зависят от типа деревянных стропильных ферм и качества их монтажа.

Особенности монтажа

Установка на крыше здания должна производиться с определенными особенностями. Если монтаж будет производиться на земле, то расчет деревянного каркаса должен быть выполнен до начала монтажа — на стадии проектирования.

Технологические решения для установок:

• Mauerlat — расположен на вершине несущих стен. Ноги фермы должны поддерживаться на ней.
• Если расстояние между стенами меньше 6 метров, дополнительные промежуточные опоры не могут быть установлены.
• Для деревянных ферм с пролетом 12 метров необходима промежуточная опора. Для более длинных пролетов необходимо установить 2 опоры.
• Начните с установки промежуточных опор. Затем устанавливают обшивку и доски пола.
• Перед креплением опор они должны быть выровнены по отвесной линии. Они должны быть закреплены специальными разъемами.
• Установка опор и прогонов является завершающим этапом.

Окончательное исполнение зависит от типа деревянных ферм и качества монтажных работ.

В завершение

Древесные фермы могут значительно расширить использование пиломатериалов. В то время как обычные балки вряд ли будут использоваться для перекрытия длинных пролетов, фермы не имеют этого недостатка. Важно также отметить, что с небольшим мастерством, вы можете сделать эту конструкцию самостоятельно (см. также статью «Как делать старение древесины в домашних условиях»).