Меню

Сложные фермы для крыш



Кровельные фермы на МЗП — в чем смысл?

Итак, нам нужна кровля. Если предполагается скатная кровля, то возникает необходимость в стропильной системе. И вот тут вопрос — делать ли стропильную систему классическим способом — подстропильные балки и стропила, или стропильными фермами? А если фермами, то чем отличаются фермы на МЗП от ферм без МЗП?

Стропильная система

Классическая стропильная система состоит не только из стропил. Конструктивно выделяется чердачное перекрытие (показано фиолетовым). Его назначение — формирование потолка жилых помещений верхнего этажа и их утепление. Дальше идут подстропильные балки (красным, в данном случае — только коньковая балка) и только потом стропила.Эта система хорошо работает, когда вам есть на что опереться — есть внутренние несущие стены, на которые можно опереть подстропильные балки. Второе ограничение — небольшой пролет. Обычно стропило на двух опорах (стена и конек) может перекрыть пролет порядка 4х метров.

При большем пролете, либо отсутствии промежуточной опоры приходится либо добавлять дополнительные подстропильные балки, либо использовать стропильную систему с висячими стропилами.

Висячие стропила как и наслонные требуют отдельного формирования чердачного перекрытия (фиолетовым), сама же конструкция по сути уже близка к ферме. Горизонтальная затяжка «распирает» центральную часть стропильной ноги не давая той прогибаться. Недостатком такой системы является возникновение на стенах распорных нагрузок (при отсутствии центральной опоры) на наружные стены, что не всегда приемлемо. Второй момент — пролет больше 6 метров в таком конструктиве получить по прежнему сложно.

Обе показанные выше системы сравнительно просты конструктивно, легко изготавливаются на месте бригадой плотников, весьма надежны. но предназначены в первую очередь для небольших жилых домов. В современном жилом доме собственник часто хочет получить больше свободного пространства, или возможность с течением времени изменять конфигурацию и расположение помещений. В результате возникает необходимость в перекрытии большего свободного пролета и как следствие — использование стропильных ферм.

Стропильные фермы

Стропильная ферма объединяет в себе элементы чердачного перекрытия и стропильных ног (пояса), между которыми располагаются связевые элементы (стойки и подкосы). На частных жилых домах такого рода фермы чаще всего изготавливаются из доски хвойных пород, а вот соединения элементов могут быть самые разнообразные.

Эти все способы отличаются между собой, но объединяет их одно — их можно выполнить как на стройплощадке, так и в цеху.

Тогда что выделяет среди методов соединения элементов деревянных ферм соединение на металлической зубчатой пластине? Очень просто — трудоемкость. Из представленных в галерее выше вариантов наиболее трудоемко и требовательно к квалификации сборщика плотницкое соединение. Следующее — металлические фасонки на болтах и проще всего — накладка из фанеры. Для выполнения узла требуется лишь вырезать подходящего размера накладку и пробить ее необходимым количеством гвоздей/болтов.

Читайте также:  Снаряжение для строительства крыши

И тут гвоздевая пластина дает существенное преимущество. А именно:

  • поставщики продают пластины стандартных типоразмеров- нет необходимости ничего вырезать, нужно лишь выбрать подходящую по размеру и типу пластину.
  • нет необходимости пробивать гвозди — пластина запрессовывается за считанные секунды при помощи гидравлического пресса
  • малая толщина пластины не мешает закреплять на ферме крепежные элементы, если необходимо подвесить на нее другие фермы, как в вальмовом решении.

Видно, что производство фермы не требует от рабочих высокой квалификации и трудозатрат.

Но это преимущество для производителя ферм. В чем выгода покупателя?

  • Для изготовления фермы необходимо специализированное оборудование, цех для производства, наличие в штате грамотного конструктора и программного обеспечения. Все это уже само по себе снижает финансовые риски покупателя.
  • Значительное снижение времени монтажа конструкций. Фермы заводского изготовления приходят на объект уже готовыми к монтажу, поэтому собрать стропильную систему на жилой дом можно в течение дня. Дальше кровельные работы. Это весьма актуально в ситуации, когда стены есть, а на календаре третье сентября.
  • Ферма одновременно решает крышу и потолок. Вам не надо отдельно монтировать чердачное перекрытие. Что также экономит время и деньги.
  • Ну и просто посмотрите как это происходит

Источник

Строительство деревянной стропильной фермы на пролёты крыши

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

Виды конструкций

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

Классификация по назначению:

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

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

Классификация по форме:

Читайте также:  Проекты баня с бассейном под одной крышей с домом

  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.

Читайте также:  Свесы крыши закрывают окна

Варианты исполнения узлов:

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

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

Жёсткие соединения

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

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

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

Скользящий вариант

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

Особенности монтажа

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

Технологические решения монтажа:

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

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

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

Источник