Кровельные фермы из дерева


преимущества и недостатки, материалы для строительства пролёта и расчёты

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.

Классификация:

  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:

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.

Устройство и возведение деревянных стропильных ферм для крыши

Стропильная ферма включает в себя несколько конструктивных элементов, представленных раскосами, стойками и обрешётками. Жёсткость такой конструкции обуславливает надёжность кровельного скелета и позволяет передавать общую нагрузку от любого вида крыши на стены сооружения. Чаще всего стропильные фермы выполняются из древесины, а основа такой конструкции базируется на использовании деревянных досок, леса-кругляка или бруса.


[contents]

Разнообразие видов конструкций

Деревянные стропильные фермы долгие годы пользуются заслуженной популярностью. Экологически чистый материал отличается лёгкостью, прочностью и относительной дешевизной, а выполнение технологии возведения позволяет получить долговечный и качественный каркас. Кроме того, есть возможность выбрать конструкцию, которая будет сочетать в себе внешнюю эстетику и функциональность.

Сегодня существует два основных вида стропильных деревянных ферм, которые имеют конструктивные отличия:

Фермы на основе наслонных стропил.

Деревянные наслонные стропила относятся к категории распорных конструкций, которые используются при обустройстве перекрытий пролётов и обладают незначительными размерами. Наличие средней несущей стены позволяет установить стропильную ферму такого вида при длине перекрытия пролёта не более восемнадцати метров.

Смонтированная при таких условиях ферма обладает необходимым запасом конструкционной прочности и устойчивости, что позволяет беспроблемно выдержать не только снеговую и ветровую нагрузки, но и вес самой кровли.

Конструкции стропильных ферм

Фермы на основе висячих стропил

Висячая стропильная конструкция представляет собой систему, которая состоит из нескольких стропил и обладает узлами, соединёнными при помощи врубки или гвоздей.

Она имеет несколько вариантов исполнения. Они могут быть симметричными и несимметричными, а также двускатными или односкатными. Такие фермы базируются на наличии пары стропильных ног, объединённых посредством затяжки, которая позволяет нейтрализовать все образующиеся в процессе эксплуатации распорные силы.

При оформлении кровли с длиной более восемнадцати метров необходима установка ригелей, которые повышают жёсткость, и снижают прогиб стропильных ног. Для сборки применяется метод врубки или крепление посредством металлических скоб.

Классификация стропильных ферм

При выборе конструкции и материала для стропил учитывается материал стен. Опоры для стропильных ферм могут быть представлены железобетонными или металлическими типами колонн, а также стенами из кирпича и подстропильными фермами.

Конструктивные особенности обуславливают классификацию таких конструкций на основе следующих признаков:

Варианты конструкции деревянных ферм

Самый значимый критерий, на основании которого производится разделение ферм на различные типы, представлен очертанием поясов, что обуславливается не только различными кровельными конструкциями и параметрами перекрываемых пролётов, но и величиной нагрузки.

Область промышленного строительства характеризуется обустройством кровель плоского вида и применением стропильных ферм с параллельным вариантом поясов. Оптимальным вариантом под кровельный материал из асбестоцемента или стали является трапециевидные разновидности несущих конструкций. В области жилого домостроения наиболее востребовано использование стропильных ферм с треугольной формой.

Любая разновидность требует применения оптимального варианта системы решёток. Обустройство ферм с наличием параллельных поясов или обладающих трапециевидной формой нуждается в выполнении решётки треугольной формы с укреплением дополнительными стойками. Кроме того, довольно популярны разрезной тип балочной схемы или решётки, оснащённые шпренгелями.

Устройство и узлы деревянных ферм

Основной задачей для качественного закрепления любых узлов в стропильной ферме является надёжная фиксация стыков двух и более брусьев. В стандартных условиях используются следующие варианты крепления узлов в стропильных фермах:

Узлы фермы

Кроме того, в зависимости от способа соединения есть возможность получить жёсткое или скользящее крепление. Следует помнить, что жёсткое крепление требует внимательного подхода. Погодные условия могут спровоцировать расширение или сжимание древесины, что опасно образованием деформационных изменений несущих стен.

Жёсткие узлы соединений

Скользящие узлы соединений

Скользящее соединение узлов применяется для конструкций наслонных стропил. Висячий тип стропил обладает упором на коньковый прогон, а несущие стены не испытывают распорных нагрузок. Именно по этой причине такая стропильная система не нуждается в скользящем закреплении узлов.

Скользящее крепление

Как правильно произвести расчёт

Непосредственно перед расчётом следует определиться с эксплуатационными нагрузками:

Основные этапы расчётов производятся с учётом следующих правил:

Самой простой деревянной стропильной фермой является конструкция, базирующаяся на соединении треугольником боковых сегментов и основания.

Для пролётов более шести метров конструкцию требуется усилить посредством подкосов и стоек. Их количество, а также параметры сечения и место монтажа также следует учитывать при расчётах.

Для получения качественных расчётов с минимальным уровнем погрешности рекомендуется использовать специальные компьютерные программ.

Изготовление своими руками

Чтобы правильно изготовить, необходимо обратить особое внимание на разметку стропил. Все без исключения детали будущей кровельной конструкции изготавливаются на земле, для удобства формирования фермы целесообразно использовать специальные козлы.

Стропильные фермы рекомендуется предварительно собирать «наживую». Это правило в первую очередь касается торцевых ферм. Готовая конструкция должна устанавливаться параллельно устанавливаемой стене и иметь строго вертикальное положение. Правильность сборки и установки проверяется временным креплением и натягиванием шнура от нижнего угла каждой фермы к вершине противоположной конструкции.

Технология проведения монтажа

Монтаж деревянных стропильных ферм имеет некоторые особенности и выполняется в соответствии с определённой технологией:

Установка ферм завершается монтажом подпорок и обрешётки. Следует помнить, что эксплуатационные и технические характеристики готовой кровли полностью зависят от типа деревянных ферм и качества их монтажа.

Подробнее о монтаже и креплении своими руками смотрите в видео.

Необходимые элементы для стропильной конструкции +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:

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:

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:

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

Минусы

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.

Стропильная ферма своими руками - скандинавская технология

Пример деревянной мансардной фермы из семи секций для дома с основанием 7,5 x 7,5 м и шириной фермы 8,5 м

Продолжу разговор о самостоятельном изготовлении стропильных ферм. Вопрос очень эмоционально обсуждается на строительных форумах. Советуют обычно следующее: 1. сделать расчет стропильной ноги. 2. исходя из этого строить ферму, в основе которой будут треугольники – самая прочная конструкция. 3. крепление стыков: фанерные накладки, саморезы, болты, гвозди или перфорированные пластины + саморезы (проще всего – старая, добрая фанера). 4. сделать шаблон фермы, или вернее сказать матрицу, и по ней собрать все фермы. К примеру, один из участников обсуждения пишет: “Задавшись целью научится рассчитывать фермы, скачал студенческую методичку и… освоил за пару дней. Если соединяем на податливые соединения(гвозди, болты и т.п) , то расчет сложнее, а сборка проще. Но еще раз скажу- сам расчет стержней и узлов не таит смертельных сложностей. Что касается сопромата и т.п, то все данные по сосне и др. распространенной древесине есть в изобилии, а, чтобы не углубляться в статику, то нагрузку прикладываем равномерно, и от этого базового расчета моделируем в разные стороны. Однако и это перебор, мне кажется. Берем с запасом и все ок.”

Сборка деревянной фермы по месту строительства

Даю подробное описание сборки деревянной фермы по месту строительства. Оно опирается на техническое руководство №525.835, разработанное норвежским научно-исследовательским институтом SINTEF Byggforsk. В руководстве подробно рассказано о выборе сечения элементов простых треугольных ферм, а также об их последующей сборки по месту строительства. Заметьте, более сложные деревянные фермы должны рассчитывать и собирать в заводских условиях (подробно об этом рассказывается в техническом руководстве №525.831, но мы вопросов заводской сборки касаться не будем). За основу данного описания взята аннотация и подиллюстрационные переводы, выполненные конструктором домов и крыш по скандинавской технологии Владиславом Воротынцевым (technical.constructor @yahoo.com) и опубликованные на Forumhouse.

Пролёт, угол кровли и расположение несущей стены

Общий принцип: нижний пояс самодельных деревянных ферм, рассчитанных на пролёт более 4,2 м, обязательно должен посередине опираться на несущую стену.

Монтаж самодельных деревянных ферм. Ключевые принципы:

1. Стыки нижнего пояса должны в середине пролёта опираться на несущие стены. 2. Верхний и нижний пояса ферм находятся в одной плоскости. 3. Стальные перфорированные пластины обязательно располагаются с двух сторон. 4. Нижний пояс фермы присоединяется к верхнему внакладку. 5. Деревянные накладки допускается прибивать только с одной стороны. 6. При соединении болтами используются стопорные шайбы с наружными зубьями, зажимаемые между соединяемыми деталями. Также используются подкладные шайбы.

Пример стальной перфорированной пластины с расположением отверстий гарантирующих оптимальное расстояние между гвоздями

Выбор сечения элементов деревянных ферм, необходимое количество гвоздей для соединений на стальных перфорированных пластинах. Выбор диаметра стопорных шайб для болтовых соединений

Основные параметры самодельных деревянных ферм

1. Верхний пояс самодельной деревянной треугольной фермы. 2. Нижний пояс. 3. Пролёт. 4. Свес. 5. Угол кровли. 6. Обвязка несущей стены должна доходить вплоть до внешнего края стыка верхнего и нижнего поясов фермы. 7. Свес кровли не должен превышать 500 мм.
Соединение верхнего и нижнего поясов ферм при помощи стальных перфорированных пластин и гвоздей

1. Для самодельных деревянных ферм в данном случае с двух сторон применяют пластины: 100х240х1,5мм, если пролёт 100х300х1,5мм, если пролёт >4,2м При этом расчётная снеговая нагрузка должна быть 2. Область пластины, которую разрешается использовать для забивания гвоздей. 3. Минимальное расстояние от торца деревянного элемента должно быть >60мм. 4. Минимальное расстояние от кромки деревянного элемента должно быть >28мм. 5. В данном случае нужно использовать рифлёные гвозди 4,0х40 мм равномерно распределяя их по пластине, соблюдая минимальные отступы. См. п. 3 и 4. Кол-во гвоздей на соединение выбирается по таблице 31.
Минимальные расстояния от торца и кромок деревянных элементов ферм до болтов со стопорными шайбами

Соединение верхнего и нижнего поясов ферм при помощи болта и двух односторонних стопорных шайб с наружными зубьями, зажимаемых между соединяемыми деталями, а также с использованием подкладных шайб

1. Стопорные шайбы с наружными зубьями – 2 шт. Диаметр стопорных шайб выбирается по таблице 31. 2. Болт, 20 мм. Минимальные расстояния от торца и кромок деревянных элементов см. в таблице 42. 3. Подкладная шайба, 60х60х5 мм.
Соединение верхних поясов ферм в коньке при помощи стальных перфорированных пластин и гвоздей

1. С двух сторон применяют стальные перфорированные пластины 80х140х1,5 мм. 2. С каждой стороны по внешнему краю пластины забивают по 2 рифлёных гвоздя 4,0х40 мм. 3. Область пластины, которую разрешается использовать для забивания гвоздей. 4. Минимальное расстояние от торца деревянного элемента должно быть >40мм. 5. Минимальное расстояние от кромки деревянного элемента должно быть >28мм.
Соединение верхних поясов ферм в коньке при помощи накладок из досок или фанеры

1. Накладка 148х300 мм из доски толщиной >30 мм или из фанеры толщиной >15 мм. 2. Область пластины, которую разрешается использовать для забивания гвоздей. 3. Гвозди 3,5х90 мм, 8 шт. с каждой стороны. Стык нижнего пояса самодельной деревянной фермы всегда должен располагаться над опорой. Если нет опоры, то разрывы в нижнем поясе недопустимы, а макс. длина нижнего пояса должна быть <4,2 м.
Соединение элементов нижнего пояса фермы при помощи стальных перфорированных пластин и гвоздей

1. Стальные перфорированные пластины 100х300х1,5 мм монтируются с каждой стороны и центрируются относительно стыка. 2. Область пластины, которую разрешается использовать для забивания гвоздей. 3. Рифлёные гвозди 4,0х40 мм должны размещаться как можно более равномерно по внешним отверстиям пластины.
Соединение нижнего пояса ферм болтами и стопорными шайбами

Диагональные ветровые связи 23х98 крепятся к каждой ферме

Диагональные ветровые связи крепятся к нижней кромке верхних поясов ферм 3-мя гвоздями 2,8х75 или 3,4х95

1. Крепление диагональной ветровой связи к верхнему поясу фермы. По мнению конструктора Владислава Воротынцева, диагональные ветровые связи непременно нужны для придания конструкции крыши пространственной жёсткости. Устанавливать их нужно в любом случае, заменить можно плитной обшивкой – если так будет удобнее.
Анкеровка деревянных ферм стальными перфорированными лентами

Обход препятствий при монтаже ферм

Принцип: если на пути установки ферм попадаются дымовые трубы или другие препятствия, то ферму смещают в сторону. С другой стороны от препятствия устанавливают дополнительную ферму. 1. Ферма, которую следует сместить в сторону. 2. Дополнительная ферма. Над данным техническим руководством работали: Уле Мортен Бротен, Брит Руалд и др. специалисты СИНТЕФ.

 

https://youtu.be/vbppb6sx9ek?t=138

Как производятся фермы в заводских условиях – смотрите видео

 

Кровельщик Рафаэль

https://posredi.ru/stropilnaya-ferma-svoimi-rukami.htmlkrovelshhik-rafajelСвой домдом,загородный дом,смотреть видео,строительствоПример деревянной мансардной фермы из семи секций для дома с основанием 7,5 x 7,5 м и шириной фермы 8,5 м Стропильная ферма своими руками - скандинавская технология Продолжу разговор о самостоятельном изготовлении стропильных ферм. Вопрос очень эмоционально обсуждается на строительных форумах. Советуют обычно следующее: 1. сделать расчет стропильной ноги. 2. исходя из...krovelshhik-rafajelстроитель Тимур[email protected]Посреди России

конструкция, устройство, расчет стропил из дерева

Для изготовления стропил в индивидуальном строительстве обычно используют деревянные материалы: доски, брус, бревна.  Несмотря на относительную дешевизну, деревянные стропила для крыши обладают достаточной прочностью, чтобы выдержать все кровельные нагрузки и служить верой и правдой долгие годы.

Другие возможные материалы для стропильных систем – металл и железобетон – для частного строительства применять нецелесообразно, ввиду их тяжелого веса, сложного монтажа и высокой стоимости.

Стропильная система обязана быть прочной, но не тяжелой. Конечно, для несущей основы кровли крупных промышленных зданий и многоэтажек, приходиться использовать металл или железобетон. А для обычных частных домов – это ненужное излишество. Стропила в этом случае делают деревянными – из досок, бруса (обычного или клееного), бревен.

Бревна используются редко, исключительно для срубов. Этот материал слишком увесистый, требующий от плотника высокого профессионализма и способности выполнять сложные врубки в местах креплений.

Брус – самый лучший вариант, из которого можно смонтировать прочные и долговечные стропила. Единственный недостаток бруса – высокая цена.

В качестве замены брусу часто используют более дешевые доски, толщиной минимум 40-60 мм. В список их преимуществ также можно включить небольшой вес, удобство в монтаже и высокий запас прочности.

К выбранному пиломатериалу предъявляют следующие требования:

Основной составляющей единицей деревянной стропильной системы является ферма – плоская треугольная конструкция. Стороны «треугольника» образуют стропильные ноги, соединенные сверху под углом. Для соединения стропил по горизонтали используются затяжки, ригели, схватки.

Стропильную систему составляют из нескольких ферм, выставленных на мауэрлат, и скрепленных между собой прогонами.

Чтобы лучше понять специфику фермы, определимся с ее элементами. Их состав и количество в одной конструкции зависит от типа крыши, ее габаритов и вида примененных стропил.

Итак, составные части могут быть такими:

Стропильная ферма: металлические, деревянные, расчет, монтаж

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

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

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

 

 

 Составные элементы стропильной конструкции

 

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

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

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

Расчет стропильного каркаса

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

Существуют следующие виды нагрузок:

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

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

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

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

Висячие и наслонные стропила

 

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

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

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

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

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

 

Особенности стропильных ферм из дерева и металла

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

Стропильные фермы из дерева

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

Фото стропильной системы из дерева

Деревянные фермы используются в следующих случаях:

Деревянные стропильные фермы обладают следующими достоинствами:

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

Металлические стропильные фермы

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

Стальные стропильные фермы имеют следующие преимущества:

К недостаткам металлических ферм относят:

Какие материалы используются для изготовления стропил ?

 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Похожие статьи :

Типы стропильных ферм

В современном обществе все больше и больше внимания уделяется безопасности, и именно поэтому вам необходимо установить в доме самые лучшие из возможных типов стропильных ферм.

Ферма крыши - это в основном конструкция, которая включает в себя один или несколько треугольных элементов, которые включают прямые тонкие элементы, концы которых соединены через узлы.

Важно отметить, что внешние силы, которые здесь появляются, и их реакции действуют только в области узла, но способ построения конструкции позволяет рассеивать эти силы, сколь бы всеобъемлющими они ни были.

Кроме того, соединения в ферме считаются вращательными, что означает, что скручивающие силы исключены. Но поскольку существуют разные типы кровельных ферм, давайте выясним, какие из них наиболее популярны и какие особенности они имеют.

Ферма King Post

Эта конкретная ферма в большинстве случаев делается из дерева, но ее также можно построить из комбинации стали и дерева. Все сводится к архитектору и конструкции здания. Ферма King Post имеет длину до 8 м, что делает ее идеальной для нескольких типов домов, особенно для небольших.

Pratt Truss

Это один из самых популярных типов стальных кровельных ферм, и он довольно экономичен. Этот конкретный тип фермы предлагает некоторые интересные особенности, главным образом благодаря тому факту, что вертикальные элементы обеспечивают растяжение, а диагональные - сжатие. Важно отметить, что эти фермы можно использовать для пролетов от 6 до 10 м.

Ферма Queen Post

Ферма Queen Post спроектирована как очень надежный, простой и универсальный тип кровельной фермы, которую можно использовать в любой момент.У него хороший пролет, около 10 м, и его простой дизайн, который делает его идеальным для широкого круга заведений.

Howe Truss

Ферма этого типа представляет собой сочетание стали и дерева, что придает ей элегантность и при этом очень привлекательный дизайн. Почти все сделано из дерева, однако элементы натяжения или вертикальные элементы изготавливаются из стали, чтобы обеспечить дополнительную поддержку и надежность!

Одна вещь, которая делает Howe Truss необычной, - это то, что у нее очень большой пролет, так как она может покрывать все, что угодно, от 6 до 30 метров.Это делает его универсальным и очень полезным для широкого спектра типов проектов.

Ферма вентилятора

Как вы можете видеть на фотографиях многих типов стропильных ферм, ферма вентилятора имеет очень простой дизайн и изготовлена ​​из стали. В этой конкретной ситуации фермы образуют ферму крыши fink.

Вдобавок к этому, основной характеристикой здесь является то, что верхние пояса разделены на меньшие по длине, так как это позволяет конструкции получить поддержку прогона. Кроме того, вы получаете средний пролет с этим типом, около 10-15 метров, что более чем достаточно для большинства проектов.

Ферма крыши North Light

Ферма крыши North Light подходит для больших пролетов, которые превышают 20 м и достигают 30 м. Это происходит потому, что дешевле добавить ферму с более широким и большим набором решетчатых балок, включающих опорные фермы.

Этот метод является одним из старейших и наиболее экономичных, которые можно найти на рынке, поскольку он позволяет обеспечить надлежащую вентиляцию. Кроме того, из-за этого крыша имеет большее сопротивление.

Если вы ищете типы конструкции стропильных ферм, которые обеспечивают долговечность и универсальность, это очень хороший вариант.Вы можете использовать ее для промышленных зданий, но эта ферма также подходит для гостиных и в целом для очень больших пространств.

Четырехугольные фермы крыши

Они используются для больших пролетов, поэтому их можно встретить в больших пространствах, включая залы или даже железнодорожные навесы.

Ферма крыши с параллельными поясами

Фермы этого типа созданы специально для тех из нас, кто хочет участвовать в строительстве крыши, не имея большого бюджета для начала.

Они сделаны из дерева, и самое лучшее в их использовании - это то, что они не требуют ни балок, ни несущих стен. Вместо этого они выбирают цельные куски дерева и, таким образом, сокращают трудозатраты, необходимые для работы с ними.

Это требует больше места на чердаке, и пролет может быть не лучшим, но цена может оправдать выбор, если у вас ограниченный бюджет.

Ножничная ферма крыши

Ножничная ферма крыши особенно популярна в соборах.Он не требует балок или несущих стен, однако не оставляет много места для изоляции, что снижает его энергоэффективность.

С другой стороны, преимущество здесь в том, что сводчатый потолок и вы получаете больше места на чердаке.

Ферма крыши с приподнятым каблуком

Это один из наиболее эффективных типов деревянных стропильных ферм, в основном потому, что он дает очень хорошее пространство для теплоизоляции, но в то же время предоставляет вам очень хорошую систему структурной опоры.

Для достижения наилучших результатов могут потребоваться дополнительные материалы, не говоря уже о том, что затраты могут быть немного выше по сравнению с другими типами фермы, но это действительно поможет вам снизить стоимость счета за электроэнергию, поэтому сохраняйте это в уме.

Большинство кровельных ферм легко настроить, но даже в этом случае их так много, что все сводится к вам и дизайну дома, потому что вам обязательно понравится тот, который соответствует вашим потребностям.

Очень хорошая идея - работать с подрядчиком по кровле, чтобы изучить ваш дом и выбрать наиболее подходящую ферму крыши для вашего дома.

Таким образом, у вас будет возможность найти ферму высочайшего качества, соответствующую вашему бюджету, и вы получите гарантированный результат. Изучите типы, которые мы представили в этой статье, а затем выберите лучший, соответствующий вашим потребностям, и вы обязательно оцените результаты!

.

Roof Trusses Images, Stock Photos & Vectors

В настоящее время вы используете более старую версию браузера, и ваш опыт работы может быть не оптимальным. Пожалуйста, подумайте об обновлении. Учить больше. ImagesImages homeCurated collectionsPhotosVectorsOffset ImagesCategoriesAbstractAnimals / WildlifeThe ArtsBackgrounds / TexturesBeauty / FashionBuildings / LandmarksBusiness / FinanceCelebritiesEditorialEducationFood и DrinkHealthcare / MedicalHolidaysIllustrations / Clip-ArtIndustrialInteriorsMiscellaneousNatureObjectsParks / OutdoorPeopleReligionScienceSigns / SymbolsSports / RecreationTechnologyTransportationVectorsVintageAll categoriesFootageFootage homeCurated collectionsShutterstock SelectShutterstock ElementsCategoriesAnimals / WildlifeBuildings / LandmarksBackgrounds / TexturesBusiness / FinanceEducationFood и DrinkHealth CareHolidaysObjectsIndustrialArtNaturePeopleReligionScienceTechnologySigns / SymbolsSports / RecreationTransportationEditorialAll categoriesEditorialEditorial главнаяРазвлеченияНовостиРоялтиСпортМузыкаМузыка домойПремиумBeatИнструментыShutterstock EditorМобильные приложенияПлагиныИзменение размера изображенияКонвертер файловСоздатель коллажейЦветовые схемыБлог Главная страница блогаДизайнВидеоКонтроллерНовости
PremiumBeat blogEnterprisePric ing

Войти

Зарегистрироваться

Меню

ФильтрыОчистить всеВсе изображения

фермы крыши

Сортировать по

Наиболее актуальные

Свежий контент

Тип изображения

Все изображения

Фото

Векторы

Иллюстрации

Ориентация

Все ориентации

Горизонтально

Вертикально

Цветные Люди

С людьми

Африканская

Без людей

Американцы

Черные

Бразильские

Китайские

Белые

Показать больше Возраст

Младенцы

Дети

Подростки

20 лет

30 лет

40 лет

50 лет

Мужчины

Старшие

Мужчины

Оба

Количество человек

1

2

3

4+

Категория

.

Архитектурные кровельные фермы | WoodSolutions

На общий дизайн архитектурной фермы больше всего влияет особая конструкция элементов сжатия и растяжения. Компрессионные элементы в первую очередь предназначены для достижения максимального сопротивления изгибу, а элементы растяжения - для достижения расстояния до конца соединителя.

Цифры, содержащиеся в этом разделе, дают некоторую информацию о внутренних нагрузках. Элементы фермы имеют цветовую кодировку, чтобы обозначить тип сил, возникающих в элементах из-за веса кровли и потолка.

Современная практика деревянного строительства требует, чтобы конструкция архитектурных ферм не несла нагрузку крыши на узел, а, скорее, прогоны и потолочные балки нагружали верхний пояс напрямую. Следовательно, верхние пояса несут нагрузку изгиба, а также осевую нагрузку.

На следующем рисунке показаны возможности скатной крыши с горизонтальным нижним поясом.

А следующий рисунок демонстрирует развитие простой скатной крыши. По мере добавления перемычек напряжение изгиба верхнего пояса уменьшается, что приводит к уменьшению размера верхнего пояса, увеличению расстояния между фермами или увеличению перекрывающей способности.

Традиционные стропильные крыши имеют крутые скаты. Стиль дизайна берет свое начало в северном полушарии, где снегопад был ключевой задачей.Увеличение уклона крыши увеличивает глубину фермы, что, в свою очередь, снижает нагрузки на элементы и соединения фермы.

Направляющие ограничения для максимальных пролетов являются трудными, поскольку существует множество вариантов конструкции фермы. В некоторых случаях массивная ферма из элементов имеет лучший внешний вид для данной конструкции, в то время как в других случаях более тонкая конструкция может быть более подходящей.

Фермы с приподнятыми нижними поясами увеличивают их простор, создавая ощущение простора.Незначительным недостатком является то, что такие фермы потребуют более прочных элементов и соединений по сравнению с некоторыми другими. На следующем рисунке показана эволюция фермы «Полонсо» из более простой фермы «Воротник-балка». Когда эти фермы ножничного типа нагружены, точки опоры имеют тенденцию раздвигаться по горизонтали, и это следует учитывать при проектировании.

Линии скатной крыши можно также получить с помощью параллельных ферм. Обратите внимание, что для транспортировки обычно требуется стыковка поля на вершине.Фермы с параллельными поясами чрезвычайно универсальны и могут использоваться для поддержки полов в антресолях или в качестве балочных ферм, несущих скатные фермы или стропила.

На следующем рисунке показана пригодность ферм с параллельными сторонами для строительства плоских крыш. Небольшая высота звука может быть добавлена ​​на верхнем поясе или на обоих. В качестве альтернативы можно использовать градиентные прогоны для достижения падения на кровлю.

Все обсуждаемые формы фермы могут быть объединены вместе, наклонены или перевернуты в соответствии с требованиями приложения.Обратите внимание, что там, где на крышу действует засасывание ветра, нижний пояс несущей фермы изменяется с растяжения на сжатие, и в этих случаях коробление может стать проблемой. Другие ситуации, которые поддаются этой проблеме, - это низкие крыши и легкие системы кровля-потолок. Помните, что проектировщик имеет некоторое влияние на статическую нагрузку и уклон крыши. Кроме того, распорки могут стабилизировать элементы при высоких скоростях ветра.

.Ферма для деревянного каркаса

+ обзор RT - программное обеспечение BIM и приложения Autodesk Revit T4R (инструменты для Revit)

Создатель деревянных ферм на полную мощность для Revit®

Ферма деревянного каркаса + RT дает пользователям Revit® единую надежную платформу для создания деревянных ферм системы мгновенно, выполнять структурный анализ и автоматически создавать рабочие чертежи в соответствии с вашими стандартами. Функции универсальны, параметрами легко управлять, а изменения происходят в реальном времени. Это мощный ускоритель рабочего процесса BIM: больше не нужно рисовать - просто проектируйте и решайте.

Совместимость с Autodesk® Revit® 2020, 2019, 2018

  • Создание полных стропильных систем за один раз с настраиваемой трехмерной сеткой (избегая ограниченного и трудоемкого характера вставки стандартных ферм семейства Revit®)
  • Легко оценивайте варианты, такие как деревянный каркас фермы, с экономической, структурной или системной точки зрения, чтобы принимать наилучшие решения
  • Создавайте новые параметрические семейства ферм уникальной формы на основе модельных линий и крыш для немедленного использования в ваших проектах
  • Свободно пересматривайте ваша модель Revit®; обновление и адаптация стропильных систем
  • Получение снимков и видов в реальном времени, автоматическое создание рабочих чертежей и списков вырезов, а также простой экспорт в станки с ЧПУ

Некоторые дополнительные функции деревянной каркасной фермы + RT:

Первоначальный статический расчет конструкций в Revit® (не нужно переносить
в Robot Structural Analysis)

Простое создание и корректировка шаблонов производственных чертежей

Автоматическое копирование, сортировка и маркировка элементов фермы;
расчет объема фермы

Встроенный детектор столкновений; также хорошо работает с Cut Opening

Быстрая установка, удобный интерфейс с интуитивно понятным меню, управляемым мышью
и опциями

Библиотеку ферм для каркаса можно редактировать и расширять; шаблоны
и правила полностью настраиваются.

Сохранение конфигураций в виде шаблонов для будущего повторного использования одним щелчком мыши

Дополнительный вывод ЧПУ (Hundegger, Randek, Weinmann, ...) на столярные станки и производственные линии для производства нескольких панелей позволяет данным вашей модели автоматически экспортируется в производство

Деревянные и металлические каркасные фермы + были дополнены перекрытиями!


Разработано в соответствии со стандартами и директивами:

Еврокод 5: Проектирование деревянных конструкций - Часть 1-1: Общие - Общие правила и правила для зданий (EN 1995-1- 1: 2004: E)
Стандарты Австралии AS 1684.2-2010 Жилое строительство с деревянным каркасом Стандарты Австралия AS 1720.1-2010 Деревянные конструкции - методы проектирования
Стандарт Новой Зеландии NZS 3604: 2011 / Здания с деревянным каркасом
CWC (Канадский совет по древесине) Руководство по проектированию деревянных конструкций, включая CSA O86 Стандарт и комментарий CWC к CSA O86 (2010).
Национальная спецификация дизайна® (NDS®) для деревянного строительства (NDS 2015) . Американская ассоциация лесной и бумажной промышленности (AF&PA). Американский совет по древесине, Вашингтон, округ Колумбия, 2015.
Энциклопедия ферм . Alpine Engineered Products, Inc., 2003.
Процедуры проектирования и спецификации ферм для деревянных ферм, соединенных с легкими металлическими пластинами / TPIC - 2014 . Канадский институт анкерных плит (TPIC), 2014.
Использование узких частей деревянной обшивки панелей в деревянных стенах, работающих на сдвиг . Американская фанерная ассоциация (APA), The Engineered Wood Association, Такома, Вашингтон, 2005 г.


Часть деревянной рамной кровли AGACAD - динамический набор решений, в которых используется весь потенциал Revit и знания мировых экспертов BIM.(Wood Framing Suite также доступен для покупки - СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ.)

.

Смотрите также

Сайт о Бане - проект, посвященный строительству, эксплуатации и уходу за русской баней. Большой сборник статей, который может быть полезен любому любителю бани

Содержание, карта сайта.