Стропильная система кровли: виды и монтаж для разных форм скатных крыш

виды и монтаж для разных форм скатных крыш

Хороший фундамент – еще не означает, что дом простоит «верой и правдой» на протяжении долгих лет. Еще одна крайне важная составляющая – надежная и качественная стропильная система для крыши. Давайте разберемся, как она устроена в случае скатной крыши, каких видов бывает и из каких элементов состоит.

Содержание материала:

Стропильные системы крыши

Какими должны быть стропила для крыш

Вот несколько видов стропил, которые чаще всего используются в современном строительстве:

• металлические сложно изменить, но этот материал долговечен;
• деревянные просты в использовании и изменении, но требуют дополнительной обработки;
• деревянные двутавровые балки (сделаны из бруса и ОСП) отличаются ровностью при максимальной длине до 12 метров, но стоимость выше обычной системы из дерева;
• железобетонные не поддаются изменениям вообще, но их выделяет длительный срок службы;
• смешанные или комбинированные системы.

Каждый из них обладает своими плюсами и минусами, которые включают в себя прочность, цену, легкость монтажа, возможность небольших изменений, связанных, к примеру, с несоответствующими размерами, взаимодействие с окружающей средой. В данном материале пойдет речь о самом популярном материале для изготовления стропил — дерево. выделим основные задачи, которые ставятся перед конструкциями данного вида.

Первое, и самое главное – прочность каждого элемента. Крыша не должна деформироваться или сдвигаться. Основа конструкции стропил – треугольник. Именно в виде треугольника делают фермы (рамы), крепящиеся параллельно. Неподвижные и жесткие, они «возглавляют» всю конструкцию.

Малая масса. Тяжелая крыша – это крайне плохо. Поэтому большинство элементов производят из дерева. Если же вес кровельной системы большой, то его усиливают металлическим каркасом. Основа – хвойные породы дерева небольшой влажности.

Каким требованиям должно отвечать дерево:

• 1-3 сорта. Без сколов, сучков и трещин.
• Элементы из дерева не должны быть менее 5 см. по толщине, и с площадью до 45 кв. см.
• Максимальная длина бруса из дерева хвойной породы не должна превышать 5-6 м.
• Мауэрлат и прогоны изготавливаются исключительно из твердых пород дерева.

Главные конструкционные элементы стропил

Любой хозяин, планирующий возведение стропильной системы, обязан быть в курсе, из чего она состоит.

1. Мауэрлат. Основа всей конструкции. С помощью этого элемента устанавливается правильная нагрузка на все несущие элементы дома.
2. Стропильная нога. Задет наклон скату, придает крыше привлекательный вид, надежно закрепляет конструктивные части системы.
3. Затяжка . Не позволяет «расходиться» ногам. Крепко удерживает их в нижней части.
4. Прогон. Крепит стропильные ноги в верхней части системы (коньковый прогон) и по бокам (боковой прогон).
5. Обрешетка. Монтируется строго перпендикулярно относительно балок. Изготавливается из обрезанного бруса или досок.
6. Стойки/подкосы. «Добавляют» ногам еще больше стойкости.
7. Свес. Защищает основные конструкции здания от различных природных осадков.
8. Конек. Место, в котором закрепляются скаты.
9. Кобылки. Создают свес. Необходимы в случае, когда стропила не имеют необходимой длины.

Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций крыши

Давайте разберемся с таким составным элементов стропильной системы, как ферма. Ее делают плоской, и, помимо растяжки, в нее включаются раскосы и сами балки. Закрепляются все эти детали таким образом, чтобы нагрузка на главные конструкции шла вертикально.

В случае, когда пролет довольно большой, то ферма делается из нескольких составляющих. Нижняя часть фермы – потолок чердака. Точное число ферм определяется после серьезных расчетов на каждом конкретном объекте.

Виды стропильных систем разных типов крыш

Все варианты конструкций определяются двумя основными видами устройства стропильных систем: висячими и наслонными.

Висячие

Идеально подходят для двускатных типов крыш, с небольшими пролетами – до 5 м., без внутренних перегородок. Нижняя опора – мауэрлат. В такой системе применяется затяжка, которая уменьшает распор конструкции на главные опоры здания.

Конструкция крыши висячего типа

Балки висячих стропил расположены внизу – они также играют роль балок перекрытия. В случае, когда перекрытие были изготовлены из железобетонных конструкций, они также могут быть затяжками системы.

Важные дополнения:

• Не стоит использовать ноги в качестве основного опорного элемента для свеса крыши. Более оптимальный вариант – кобылка (при условии, что свес имеет ширину не более 1 м.). Нога, при таком решении, передает нагрузку по всей своей плоскости мауэрлату.
• Когда древесина имеет влажность более 20%, стоит заранее приготовиться к тому, что после высыхания система начнет «ходить». Решение – использовать в качестве крепежей болты, которые всегда можно подтянуть. Но, еще более «продвинутый» вариант – «мощные» крепежные винты.
• На верху крыши обязательно нужно закрепить ветровую доску (должна идти от самого мауэрлата до верха конька). Угол организовывается от мансарды. Нужно это для создания максимально прочной крыши, стойкой к ветровым нагрузкам.

Наслонные

Применяются для крыш с пролетами 9-15 м. Вверху такие стропила крепятся на коньковый прогон, внизу – на мауэрлат.

Наслонная стропильная система

Если пролет более 15 м., то вместо конькового прогона монтируется два боковых, которые дополнительно крепятся на стойки.  В случае, когда будет создаваться чердак, в качестве опоры наслонных балок используют стену.

Особенности:

• Любая конструкционная часть такой системы не должна быть толще 5 см.
• Поверхности элементов должны быть максимально гладкими и обработанными.
• Очень тщательно нужно отнестись к расчету нагрузок на каждый конструкционный элемент.
• Мауэрлат должен располагаться строго в горизонтальном положении относительно вертикальных опор.
• Симметрии нужно придерживаться и при монтаже подкосов со стойками.
• Качественная вентиляция – залог того, что ваша система стропил не сгниет в будущем.
• В точках соединения элементов с камнем или кирпичем нужна хорошая гидроизоляция.

В зависимости от выбранной застройщиком формы крыши, ее каркас также будет различным. Предлагаем изучить различные варианты для наиболее популярных верхних конструкций дома.

Односкатные крыши

Изготавливаются под углом 13-25 градусов, такие крыши имеют наиболее простые (в плане изготовления и монтажа) стропила. В случае небольшого здания с пролетами до 5 м. применяется наслонная система. В случае, когда пролеты больше 5 м – дополнительно применяют фермы.

Двускатные

Тоже довольно простой вариант. Особенно, когда под такой крышей оборудуется чердак или мансардный этаж. Углы наклона – 15-63 градуса. Если капитальные перегородки расположены на расстоянии до 6 м. (относительно друг друга) – монтируют висячие стропила. Для ходовых размеров дома 6х6 или 9х9 метров рекомендуем использовать следующие схемы устройства крыши.

Рекомендуемая схема монтажа стропильной системы висячего типа для двускатной крыши

Увеличивая размеры дома, необходимо видоизменять (усиливать) конструкцию. В таких случаях необходимо использовать наслонную технологию.

Варианты двускатной крыши для пролетов более 10 метров: применение наслонной стропильной системы

Вальмовые или четырехскатные

Правила устройства стропильной системы вальмовой крыши

С углами наклона 20-60 градусов, и пролетами не более 13 м. Обязательное условие – внутренние усиливающие элементы. Для крыш такого типа используются фермы, или же монтируются стропила для крыш наслонного вида.

Ломанная крыша

Монтаж стропил ломанной крыши

В нижней своей части может обладать наклоном до 60 градусов, в верхней – пологая. Ввиду этой особенности мансардная площадь становится несколько больше.

Используются такие же типы стропил, как и в варианте с четырехскатными крышами. Но, рекомендуется применять фермы.

Дополнительные элементы

Для создания максимально прочной крыши, каждая составная часть конструкции должна очень прочно соединяться с каркасом и остальными элементами. При этом крайне важно учитывать силу ветра и направление возможных механических нагрузок.

Более того, стоит обращать внимание еще и на древесину. Она может растрескаться из-за пересыхания. Поэтому важно создать такую конструкцию, в которой каждый элемент будет «работать» максимально слаженно.

Раньше все конструкционные элементы стропил закреплялись врубками. Но, это было не слишком «дешевое и экономичное удовольствие», так как необходимо брать деревянные элементы большого сечения.

Способы крепления стропил к мауэрлату и коньковому прогону

Так, сегодня для крепежа используются не врубки, а специальные болты и нагели:

Накладки из металла с атникоррозийным покрытием – еще один вариант крепежей.

Они монтируются на элементы системы с помощью зубчатых пластин или гвоздей. Преимущества таких креплений следующие:

1. Небольшой расход на одну единицу древесины.
2. Простота монтажа.
3. Высокая скорость закрепления.

Перфорированные элементы крепления: углы, пластины, опора бруса

Особенности установки стропильной системы и мауэрлатов двускатных крыш

Схема установки стропильной системы в случае двускатной крыши

I – мауэрлат, II – стропильная нога, III – перекрытие.

Использовать узкие стропильные ноги – «прямой путь» к провисанию системы в будущем. Чтобы не допустить этого, нужно применить специальную решетку – укрепление, в которую входят подкосы, стойки и ригеля. Чтобы создать ее, нужно взять древесину толщиной 2,2 и шириной 15 см., или использовать пластины из дерева диаметром минимум 13 см.

Стропила крыши – несущая конструкция скатов. Она состоит из элементов, которые можно соединять между собой ригелями, распорками, стойками и т.

п. Материал для опорных балок, помимо наиболее распространенного – древесины, может быть любым – металлом, железобетоном или же смешанным.

Таблица для расчета стропильной системы в зависимости от расстояния между собой и длины

Древесина (брус) должна иметь сечение от 40 на 150 до 100 на 250 мм. Зависит эта цифра от удаленности ног одна от другой, и числа осадочных нагрузок для конкретной области (расчет проводится отдельно).

Доска не должна иметь более 5 см в поперечном сечении. Ширина прямо пропорциональна длине. К примеру, если ваша доска 5 м в длину, то ее ширина не должна быть менее 13 см. Немаловажен и основной материал обрешетки крыши. При его выборе стоит уделить внимание наличию сучков, сколов и трещин. Если найти максимально ровные бруски дерева не получается, то максимальная длина сучков не должна быть более 1/3 толщины древесины.

Последний шаг монтажа стропил для крыши – надежное закрепление каждого элемента. Скобы и металлические углы – самые оптимальные элементы для этих целей. Но, в современном строительстве все чаще стали использовать болты.

Что такое стропильная система и стропила: виды, назначение, устройство

Для крыши стропильная система – что-то вроде скелета. В ней тоже есть основные элементы, удерживающие весь каркас, и дополнительные, которые обеспечивают прочность и наличие внутреннего пространства под кровлей. Не зная названий всех этих элементов, довольно сложно разобраться в процессе строительства крыши. А разбираться нужно! Минимум для того, чтобы контролировать качество происходящих работ, когда вы нанимаете бригаду, и вникать в тонкости проектирования. А уверенные в себе мастера и вовсе берутся за устройство крыши самостоятельно, будучи хорошо теоретически подкованными.

Предлагаем вам рассмотреть основные понятия: что такое стропильная система и из каких элементов она состоит. Теперь для вас не останется непонятных терминов!

Первым делом давайте разберемся с основными понятиями. Чем больше нагрузка на крышу, чем сложнее ее форма, тем вероятнее в такой стропильной системе окажется много внутренних элементов. Например, самое простое устройство стропильной системы – у крыши с одним скатом, а самое сложное – у многоскатной или необычной крыши.

В зависимости от количества имеющихся скатов стропильную систему крышу называют односкатной, двускатной, четырехскатной или многоскатной. Так, у односкатной крыши есть только плоскость – в виде прямоугольника. А у двухскатной крыши обе плоскости опираются на две наружные стены. При этом с торцевых сторон дома образуются два треугольника, которые называется щипцами (поэтому двухскатную крышу еще нарекают щипцовой).

Обычно такую крышу обустраивают с уклоном от 14 до 60 градусов. Состоит она ряда двух стропильных ног, упирающиеся в горизонтальный брус. В самом простом варианте эти две стропильные ноги соединены бруском, который называется затяжкой, но богата дополнительными элементами. Это лежни, стойки, прогоны, подкосы и многое другое.

А вот уже более сложная четырехскатная крыша. У такой стропильной системы нет фронтонных стен, их замен

Расчет стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовые кровли красивы и надежны. При эффектном европейском дизайне их отличают прочность, добротность и устойчивость к атмосферным воздействиям. Стропильная система вальмовой крыши — это сложный пространственный каркас со многими элементами. О том, какие существуют нюансы и что нужно учитывать при расчете, мы расскажем в этой статье.

Конструктивные особенности

Стропильная система вальмовой кровли представляет собой 4-х скатную конструкцию из основных и усиливающих элементов. В классическом исполнении она имеет два основных ската трапециевидной формы и две торцевых вальмы в виде треугольников.

Полувальмовая крыша
Существуют разновидности — полувальмовая, вальмово-фронтонная и шатровая. Их стропильные системы выстраиваются на основе базовой схемы, о которой пойдет речь дальше.

К несущему каркасу крепится обрешетка, служащая основанием для защитно-декоративного покрытия. В теплых кровлях в состав кровельного пирога вводится утеплитель, гидро- и пароизоляция.

Как правило, вальмовая крыша устанавливается на балочную «паутину». Она увеличивает жесткость конструкции и является одновременно перекрытием верхнего этажа.

Основные элементы каркаса

Чтобы провести расчет, необходимо точно определить положение каждого элемента системы и принцип его работы:

• Мауэрлат — горизонтальный мощный брус для опирания стропил. Он расположен по всему периметру дома и внутренним несущим стенам. Передает нагрузку на опоры. Его жестко крепят с отступом от внешней плоскости стен.
• Коньковый прогон — балка, расположенная в самой верхней точке крыши. На нее опираются стропила скатов. Придает устойчивость системе.
• Центральные основные стропила — наклонные несущие элементы кровли, воспринимают нагрузку от веса кровли и погодных явлений. Связывают концы конька и мауэрлат на боковых стенах.
• Центральные вальмовые стропила — соединяют коньковый прогон и мауэрлат на торцевых стенах.
• Диагональные стропила — опираются верхним концом на конек, а нижним — на углы дома. Их еще называют угловые, накосные или ендовые. В классических крышах их 4.
• Промежуточные стропила — расположены между центральными с одинаковым шагом.
• Укороченные стропила, нарожники — опираются на диагональные стропильные ноги и мауэрлат. Их длина уменьшается по мере приближения к углу здания.

Усиливающие элементы

Основные составляющие несущего каркаса усиливаются жесткими связями. Они скрепляют элементы воедино, перераспределяют усилия в стропильной системе.

Это:

• Стойки — подпирают коньковый прогон. Устанавливаются вертикально на лежень или балочную систему.
• Ригели, затяжки — могут располагаться в нижнем поясе в виде «балочной паутины» или связывать стропила по верху. В последнем случае используются как перекрытие для чердачного помещения и подшивки потолка.
• Укосы, раскосы — применяются при длине стропил более 4,5 м для увеличения жесткости и снижения прогибов. За счет перераспределения усилий позволяют уменьшить сечение основных несущих элементов.
• Шпренгель — диагональная балка, расположенная в углах строения.

• Предназначена для опирания стоек для накосных стропил.
• Кобылки — элементы, удлиняющие стропильные ноги при их недостаточной длине. Устанавливаются для организации карнизного свеса, имеют меньшее сечение, чем стропильные ноги.
• Ветровая доска — крепится внутри системы и служит для сопротивления деформациям от сильных порывов ветра.

Жесткий элемент из 2 стропил, ригеля, стойки и подкосов называется фермой. При монтаже такие конструкции устанавливаются на мауэрлат и скрепляются между собой прогонами.

Расчет вальмовой стропильной системы

Проектирование кровли — важный этап, без которого невозможно качественное строительство. Если на руках нет готового проекта, то подготовить его нужно самостоятельно. Для наглядности мы проведем расчет на примере дома размерами 9х12 м.

Выбор угла наклона ската

В зависимости от расположения скатов относительно земли вальмовые крыши могут быть равноуклонными и разноуклонными. Наиболее простой вариант, когда наклон всех скатов одинаковый. Это обеспечивает равномерное распределение нагрузки, а также облегчает расчет и монтаж. При раскрое стропил запилы будут проводиться под одним и тем же углом.

Уклон определяется исходя из параметров:

• собственный вес кровли;
• ветровая и снеговая нагрузка;
• рекомендуемый угол для выбранного кровельного материала;
• наличие мансарды;
• задумка архитектора.

При стандартных снеговых и ветровых нагрузках угол наклона скатов принимается в пределах от 20 до 45°. Более плоская крыша может удерживать много снега, а крутая — неустойчива к сильным ветрам. В нашей конструкции примем углы наклона основных скатов α=30°, а вальм β=45°.

Определение высоты конька и длины центральных стропил

Наиболее распространенная ситуация, когда конек расположен посередине здания. В этом случае задача по определению высоты конька сводится к расчету прямоугольного треугольника с известной стороной, равной половине ширины дома, и углом при ее вершине.

Для вычислений нужно вспомнить из школьной программы формулы основных тригонометрических функций:

а также теорему Пифагора:

и подобие треугольников:

В нашей схеме высота крыши в коньке будет равна произведению стороны на тангенс угла:

h=D/2хtgα=9/2хtg30°=4,5х0,5773=2,60 м

По известным данным мы можем найти длину стропил ската (без карнизного свеса):

L1=D/2/cosα=4,5х0,8660=5,2 м

или по теореме Пифагора (проверить себя):

L=√h²+(D/2)²=√2,6²+4,5²=5,20 м

Угол при вершине равен:

β=90°-α=90°-30°=60°

Он понадобится при монтаже для прирезки основных стропильных ног в коньке.

Длина вальмовых центральных стропил

Зная высоту конькового прогона 2,6 м и угол наклона вальмы 45°, можно определить длину центрального стропила. По теореме Пифагора она будет равна: отношению высоты конька к синусу угла β:

L2=√2х2,6²=3,676 м.

Для дальнейших расчетов нам понадобится длина проекции стропил на перекрытие. В прямоугольном треугольнике с углом 45° катеты одинаковы, то есть искомая проекция равна высоте конька 2,6 м.

Длина конькового прогона

Чтобы найти длину прогона, нужно определить, насколько уменьшится длина крыши с учетом скоса торцевых скатов. В нашем случае это длина дома за минусом двух проекций центральных вальмовых стропил:

В=12-2х2,6=6,8 м.

Длина угловых стропил

Длина накосных ног определяется по теореме Пифагора из прямоугольного треугольника, в котором один катет равен длине центрального вальмового стропила, а второй — половине ширины дома:

L3= √L2²+(D/2)²=√3,676²+4,5²=√47,29=5,811 м

Длина всех 4 диагональных стропил 5,811х4=23,244 м без учета карнизного свеса.

Если расчетные размеры балок больше стандартной длины пиломатериалов 6 м, то их нужно будет сращивать. Стык рекомендуется делать ближе к коньку в верхней трети, где нагрузки минимальны.

Определение количества и сечения стропил

На этом этапе необходимо найти оптимальные значения, при котором обеспечивается как несущая способность стропил, так и экономичный расхода пиломатериалов.

В расчете сечения и шага учитывается конфигурация кровли, собственный вес, вес покрытия, снеговые и ветровые нагрузки, вид древесины. Для упрощения сложных вычислений можно воспользоваться онлайн калькуляторами или специальными таблицами, где сечение стропил и шаг выбирается исходя из их длины.

Далее проводится расчет объема пиломатериалов, необходимых для реализации стропильной системы с выбранными параметрами. Значения сравниваются, определяется наиболее оптимальный вариант.

Пусть в нашем примере дом расположен в средней полосе России. По таблице выберем максимальное, минимальное и среднее сечение бруса для стропил длиной 5,2 м. Самое ближайшее значение смотрим в столбце для 5,5 м.

При сечении 100х250 мм рекомендуемый шаг 215 см. Находим количество стропил для этих значений, которые можно расположить на коньковом прогоне длиной 6,8 м. Для этого нужно определить число отрезков по 2,15 м:

6,8/2,15=3,16

Округляем до целого большего числа 4, то есть на каждом скате будет 5 стропил сечением 100х250 мм, на двух — 10. Для их изготовления потребуется пиломатериал объемом:

5,2х0,25х0,1х10=1,3 м³.

Рассмотрим среднее сечение 75х200 мм при шаге 110 см. Тогда количество отрезков будет равно 6,8/1,1=6,18, округляем до 7. Число стропил на 1 скат — 8 шт., на оба — 16. Находим объем бруса для их изготовления:

5,2х0,2х0,075х16=1,248 м³.

Теперь определим расход пиломатериалов при минимальном сечении стропил 50х200 мм и шаге 0,6 м. Промежутков на коньке будет 6,8/0,6=11,3, округленно 12. Получаем на каждом скате по 14 стропил, на двух — 28. Отсюда расход доски равен:

5,2х0,2х0,05х28=1,456 м³.

Для крыши нашей геометрии вариант стропил сечением 75х200 мм при шаге 110 мм экономичнее остальных. Это не значит, что нам нужно принять именно эти значения. Если используется утеплитель, величину можно корректировать в зависимости от его ширины. Так при укладке плит минеральной ваты между стропилами оптимально сделать шаг 600 мм. Это несколько увеличит расход пиломатериалов, но зато не потребуется устройство дополнительной внутренней обрешетки для крепления материала. А это упрощает работы по теплоизоляции и, в конечном счете, удешевляет строительство.

Карнизный свес

Чтобы стены не заливало водой при дождях и таянии снега, на кровле устраивается карнизный свес. Его минимальная ширина согласно нормативу — 40 см. Максимальная ограничивается лишь замыслом архитектора.

Длина карнизного свеса для основных стропил определяется по формуле:

∆l = s/cosα, где s — заданный проектом вынос кровли за пределы стен, α — угол наклона ската, ∆l — разница между полной длиной стропила и его длиной без свеса.

Широкие карнизы характерны для домов в стиле шале. Они придают несколько приземистый вид, но хорошо защищают от ветров постройки на склонах Альпийских гор.

Если длины доски для организации свеса не хватает, к стропилам крепятся кобылки. В нашем случае стропила 5,2 м. Чтобы не наращивать брус, можно найти ширину карнизного свеса при стандартной длине пиломатериала 6 м. Длина стропила 5,2 м, а на карнизный свес остается 6-5,2=0,8 м.

Получаем свес (вернее его проекцию на горизонтальную поверхность):

0,8 х cos 30° = 0,8 х 0,866=0,69 м.

Этого вполне достаточно, поэтому без наращивания основных стропил можно обойтись.

Для определения полной длины центральных вальмовых стропил найдем по теореме Пифагора высоту карнизного свеса:

√0,8²-0,69²=0,4 м

Вспомним, что угол наклона вальм 45°. Это значит, что ширина свеса будет 0,4 м. Согласно теореме Пифагора длины всех стропильных ног вальмы увеличатся на:

√2х0,4²=0,565 м

Длина центральной стропильной ноги вальмы с учетом свеса:

3,676+0,565=4,241 м

Для определения свеса диагонального стропила рассмотрим подобие треугольников, один из которых образованных коньком, ребром и его проекцией, а второй — высотой карниза, свесом и проекцией свеса. Коэффициент пропорции будет равен отношению длины углового стропила к высоте конька:

k=5,811/2,6=2,235

Отсюда длина свеса ребра равна произведению коэффициента и высоты карниза:

2,235х0,4=0,894 м

Полная длина диагонального стропила:

5,811+0,894=6,705 м.

А общая длина 4 угловых стропил:

6,705х4=26,82 м

Укороченные стропила

Эти элементы крыши устанавливаются с таким же шагом, что и основные стропила, то есть как в нашем примере через 110 см. Находим, сколько укороченных нарожников нужно для каждой треугольной части основного ската.

Получаем:

2,6/1,1≈ 2,36 или 3 целых отрезка. Укороченные стропила будут располагаться равномерно через 2,6/3=0,867 м.

Определим длины укороченных стропил из подобия треугольников, образованных карнизом, опорными стропилами и ребром. Будем использовать коэффициент пропорции, который находим из соотношения известных сторон самого большого треугольника:

6/2,6=2,307 (длину стропила взяли сразу с карнизным свесом)

Далее умножаем известную сторону в каждом треугольнике на этот коэффициент и получаем длины укороченных стропил:

• 1 — 0,867х2,307=2 м;
• 2 — (0,867+0,867)х2,307=4 м;

На каждом скате располагается по 2 комплекта укороченных стропил. Их общая длина на двух скатах:

(2+4)х4=24 м

Сечение для них подбираем по таблице с учетом максимальны длины 4 м и принятого шага. В данном случае ему соответствует доска 75х175 мм, то есть для укороченных стропил можно использовать более экономичный пиломатериал, чем для основных.

Нарожники для вальм

Для торцевых скатов расчет проводится аналогично. Находим для каждой треугольной части количество стропил:

4,5/1,1=4,09.

Учитывая, что нагрузка на вальму небольшая, то округляем в меньшую сторону до 4. Дальше можно идти по такому же алгоритму, но более рациональный вариант при использовании пиломатериалов сечения 75х200 мм — увеличить шаг до 140 см, рекомендуемого в таблице. Мы получим:

4,5/1,4=3,2.

Округлим до 3, что позволит нам сэкономить по 1 стропилу на обе половины вальмы. Шаг увеличится до 150 см, что допустимо.

Для расчета длины нарожников применим коэффициент пропорциональности сторон в подобных треугольниках:

k=4,241/4,5=0,942

Находим длины коротких стропил:

• 1 — 1,5х0,942=1,413 м;
• 2 — 3х0,942=2,827 м.

На каждый торцевой скат понадобится 4 нарожника сечением 75х200 мм. Общая длина стропил двух вальм вместе с центральными:

(1,413+2,827)х4+4,241х2=25,442 м

Определение площади кровли

Этот параметр нужен, чтобы найти количество кровельного покрытия, а также пиломатериалов для обрешетки.

Площадь вальмовой крыши — это сумма площадей 2 трапеций и 2 треугольников. Используем геометрические формулы для нахождения площадей.

Площадь одного ската равна произведению полусуммы оснований трапеции на ее высоту. В нашем примере одно основание — длина дома, второе — коньковый прогон, высота — длина стропила с учетом ширины свеса. Отсюда площадь ската равна:

(12+2х0,4+6,8)/2х6= 58,8 м²

Площадь вальмы — это половина произведения основания треугольника на высоту. Для нашей крыши с учетом свеса

(9+2х0,69)х4,241/2=22,01 м²

Суммарная площадь вальмовой кровли для дома 9х12 м со свесами:

(58,8+22,01)х2= 161,62 м²

При таких же параметрах дома и угле наклона двускатная конструкция имела бы меньшую площадь, но потребовалось бы строить 2 фронтона.

Как посчитать обрешетку

Тип обрешетки задается в зависимости от кровельного покрытия:

• для жесткого — разреженный настил из доски 25х100-32х100 мм, прибитой с шагом 30-60 см;
• для мягкого — сплошная обрешетка из листов ОСП, фанеры, доски, уложенной с зазором 20-30 мм.

Чтобы посчитать объем пиломатериалов на изготовление обрешетки для всей кровли, нужно площадь крыши разделить на шаг укладки доски, а затем умножить на ширину и толщину доски.

Например, под металлочерепицу Монтеррей доска укладывается через 35 см. Получаем:

161,62/0,35х0,1х0,025=1,154 м³

Дополнительно потребуются доски для усиления коньков и карнизов. Они рассчитываются по длине конькового прогона (с двух сторон) и периметру дома. Для более точного определения расхода пиломатериалов на обрешетку желательно сделать чертеж раскладки, поскольку висячие стыки не допускаются. Их разрешено делать только на опорах, то есть стропилах.

Подсчитаем метраж (или объем) контробрешетки из бруска 50х50 см. Его можно найти, зная длину всех стропил:

16х6+24+25,442=145,442 м

Тогда объем бруска:

145,442х0,05х0,05=0,363 м³

К полученному расходу пиломатериалов нужно добавить объем доски и бруса на жесткие связи. Все пиломатериалы приобретаются с запасом 10-15% на прирезку и возможный брак.

Монтаж стропильной системы: основные этапы

Устройство вальмовой кровли проводится в определенной последовательности:

1. По периметру дома укладывается мауэрлат, на внутренние несущие стены — лежень.
2. Сверху устанавливается балочное перекрытие.
3. Монтируется силовая рама конька. Она раскрепляется для увеличения устойчивости жесткими связями.
4. Крепятся опорные и центральные стропила, затем угловые и укороченные. Запил торцов удобно проводить с помощью угольника Свенсона.
5. Каркас закрепляется с помощью раскосов, подпорок, ветровых балок и т.д.
6. Устраивается гидроизоляция, контробешетка и обрешетка для жесткой кровли. В мягкой сначала укладывается сплошной настил, затем проводятся гидроизоляционные мероприятия.

В зависимости от вида кровли — утепленная или холодная —дальнейшие действия включают укладку тепло- и пароизоляционных материалов или только одного защитно-декоративного покрытия.

Особенности раскроя и монтажа кровельного материала

Эту работу нужно проводить, стараясь минимизировать отходы. Металлочерепица и другие жесткие материалы в этом плане менее экономичны, чем гибкая битумная черепица. На подрезку может уйти до 20% всего материала. Но при подсчете затрат, связанных с устройством сплошной обрешетки под мягкую и расходов на листовой кровельный материал, в конечном счете оба варианта мало отличаются.
Для крупноформатных листовых материалов составляется раскладка. Нужно учитывать рабочую ширину, требуемый нахлест, технологию крепления к обрешетке.

В отличие от двускатных кровель, где монтаж покрытия начинается от угла, в вальмовых конструкциях существует определенная последовательность:

• В треугольных скатах укладка проводится от центра к краям, в трапециевидных — от правого или левого верхнего угла.
• Продвигаться можно в любую сторону, но учитывать правильный нахлест. В нижнем листе должна располагаться капиллярная канавка.
• Материал раскладывается на земле, проводится его подрезка.
• Листы крепятся к обрешетке звеньями по 3-4 штуки, временно скручиваясь саморезами в верхнюю часть волны.

После выравнивания блок фиксируется окончательно. Крепеж устанавливается в прогиб черепицы с таким расчетом, чтобы попасть в центр доски обрешетки.

Заключение

Стропильная система вальмовой крыши — это конструкция с большим количеством элементов и узлов. При расчете понадобится не только знание строительных правил, но и математических формул. Если нет уверенности в собственных силах, лучше использовать специальные программы или доверить его профессиональным инженерам.

Расстояние между стропилами – Кровля крыши для дома

Стропильная система, бесспорно, является важнейшим структурным элементом любой скатной крыши. Последствием ее неправильной установки может стать не только деформация кровли, требующая дорогостоящего ремонта, но и полное обрушение крыши на голову несостоятельного строителя.

На устойчивость стропильной системы к различным нагрузкам влияют следующие четыре основных фактора:

1. прочность креплений стропил к коньку и мауэрлату;
2. верный расчет опорной конструкции для стропил в зависимости от длины пролета;
3. выбор стропильного материала;
4. шаг между стропилами.

Темой этой статьи является выбор материала и шага между стропилами с учетом предполагаемого типа кровли.

На чем основываются расчеты?

При проведении расчетов учитываются четыре главных показателя:

• нагрузка на квадратный метр крыши;
• конструктивные особенности кровельного материала;
• длина пролета между опорами;
• угол монтажа стропильной ноги.

Наиболее важным является расчет максимальной нагрузки на крышу, состоящей из:

• веса стропил,
• веса обрешетки,
• веса кровельного материала и утеплителя,
• снеговой нагрузки (справочная информация, уникальная для каждого региона),
• ветровой нагрузки (тоже справочная информация),
• веса человека (при необходимости ремонта или чистки, 175 кг/кв. м).

Для проведения точных расчетов специалисты используют особые формулы из сопромата, но при постройке частного можно воспользоваться приблизительными рекомендациями.

Методика вычисления расстояния между стропилами

Расчет точного расстояния между стропилами основывается на результатах предварительного вычисления максимально допустимого шага. Чтобы произвести это вычисление, учитывают общую нагрузку, конструкцию крыши и используемый на стропильные ноги материал.

Методика расчета шага каркаса крыши:

1. Замерить длину крыши от торца до торца.
2. Полученное расстояние поделить на максимальный размер шага.
3. Полученное значение округлить до большего целого. Это количество межстропильных пролетов.
4. Общую длину крыши поделить на количество пролетов. Это искомый размер шага стропил.
5. К количеству пролетов добавить единицу. Это необходимое количество стропил.

Для некоторых видов кровельного материала желательно применять фиксированные расстояния между стропилами, в таком случае на одном из торцов крыши устанавливается дополнительное стропило с нестандартным шагом.

Шаг стропильной ноги в зависимости от материала

Расстояние между стропилами можно увеличивать по мере увеличения прочности материала, из которого они изготовлены. Чаще всего к каждому кровельному материалу указывается необходимый под него шаг стропил и допустимые сечения стропильных ног с учетом нагрузки.

Эти рекомендации носят региональный характер и применимы к центральной полосе России и более южным регионам. Перед разработкой чертежа стоит обязательно проверить уровень ветрового давления и заснеженности в своем регионе, и скорректировать шаг и/или сечение стропил.

В тех регионах, где снеговая нагрузка значительно превышает ветровую, рекомендуется применение крыш со скатом 35 – 45 градусов.

Стропильная система в частных домах чаще всего выполняется из бревен диаметром 12 – 22 см, бруса/доски толщиной 40 – 100 мм и шириной 150 – 220 мм. При расчетах можно допустить применение вместо бревен определенного диаметра брусьев аналогичной ширины, толщиной 100 мм.

Стропильная конструкция под профнастил

• Профнастил – достаточно легкий и жесткий материал, поэтому стропила под него монтируют небольшого сечения, с относительно редким шагом – 0,6 – 1,2 м.
• Рекомендованное сечение стропильной ноги берут исходя из длины пролета между опорами – 40х150 мм на 3 м пролета, 50х150 мм на 4 м, 50х180 мм на 5, 60х200 мм на 6 м.
• При выборе шага более 80 см рекомендуется увеличить площадь сечения стропильных ног на 25% – с 40х150 мм до 50х150 мм, с 60х200 мм до 75х200 мм и так далее.
• Угол ската для профнастила выбирают от 12 до 45 градусов.
• Особое внимание уделяют обрешетке – чем больше шаг между стропилами, тем толще понадобится доска на обрешетку. Допустимые параметры сечения – 25х100 мм для шага 0,6 м, 30х100 мм для 0,8 м, 50х50 мм или 40х60 мм для 1 м, 40х100 мм для 1,2 м.
• Обрешетка устанавливается с шагом 50 – 80 см, в зависимости от толщины и жесткости профнастила, а также возможных нагрузок. Подробные таблицы обычно приводятся в инструкциях к материалу.

Стропильная конструкция под керамическую черепицу

Керамическая черепица имеет существенные отличия от других видов кровельных материалов, которые необходимо учитывать при проектировании стропильной системы под нее:

• В 5 – 10 раз больший вес, приводящий к удвоению веса всей крыши. Это приводит к необходимости использовать частый шаг (0,6-0,8 метра) и увеличенную на 25% площадь сечения стропил.
• Мелкосборный характер материала. Увеличивает требования к точности установки поперечной обрешетки. Шаг обрешеточного бруса, допустимые сечения и углы установки всегда указываются в инструкции к каждой конкретной модели черепицы.

Существуют модели черепицы, предназначенные для установки под углом 12 – 60 градусов, рядовые модели рекомендуется монтировать под углом 20 – 45 градусов. Для обрешетки чаще всего используют брус 50х50 мм.

Стропильная конструкция под металлочерепицу

Металлочерепица по сути представляет собой менее жесткий и более легкий декоративный вариант профнастила, поэтому требования по стропильной системе, в частности по рекомендуемым сечениям стропильных ног, во многом совпадают.

Особенностью стропильной конструкции под металлочерепицу можно назвать значительное уменьшение шага обрешетки, который должен быть равен длине продольной волны (30 см для большинства видов). Это приводит к необходимости уменьшить расстояние между стропилами до 0,6 – 1 м, для снижения расходов пиломатериала на обрешетку. Угол ската крыши выбирается от 22 до 45 градусов.

Стропильная конструкция под ондулин

Ондулин – шифер на основе стекловолокна и битума, выпускается только одним производителем и имеет унифицированные технологические нормы по установке:

• допустимый угол монтажа – 5 – 45 градусов;
• расстояние между стропилами – 60 см при угле ската до 15 градусов, до 90 см – при угле более 15 градусов;
• обрешетка – сплошная фанерная на склоне до 10 градусов, доска 30х100 мм с шагом 45 см на склоне 10 – 15 градусов, брус 40х50 мм с шагом 60 см на склоне свыше 15 градусов.

Учитывая небольшой вес материала, сечение стропильных ног подбирается исходя из тех же рекомендаций, что и для профнастила.

Стропильная конструкция под покрытие из шифера

Шифер – традиционный, достаточно жесткий и тяжелый кровельный материал, хрупкий, но устойчивый к постоянным нагрузкам. Такие свойства меняют рекомендации по оптимальному устройству стропильной системы в сторону использования более прочных элементов и увеличения шага между ними:

• Из-за низкой герметичности нежелательно использовать шиферные крыши с углом ската менее 22 градусов. При необходимости монтажа такой крыши в качестве инструкции можно использовать рекомендации по установке ондулина, с поправкой на универсальный шаг обрешетки – 55 см.
• Допустимый угол для установки стропил под шифер – до 60 градусов.
• Шаг установки выбирается от 0,8 до 1,5 м, в зависимости от сечения стропильной ноги, нагрузки и наличия обрешеточного материала.
• Материал на стропила подбирается несколько большего сечения, чем для легких кровель. Для наиболее популярного шага 1,2 м берется брус сечением от 75х150 до 100х200 мм, в зависимости от длины пролета между опорами.
• Материал под обрешетку подбирается в соответствии с величиной расстояния между стропилами – брус 50х50 мм до 1,2 м, брус 60х60 мм – 1,2 м и более.
• Шаг обрешетки подбирается таким образом, чтобы каждый лист лежал на трех брусьях, и имел нахлест на 15 см с соседним. Учитывая стандартную длину листа 1,75 м, используется шаг 80 см.

Стропила для односкатной и двускатной кровли

Какое расстояние стропил для односкатной кровли? Односкатная крыша не требует сложной стропильной конструкции. Стропила укладываются от стены к стене, чаще всего без использования мауэрлата, прямо на венец.

Отсутствие дополнительных ребер жесткости устанавливает максимальный угол уклона – 30 градусов и допустимую длину пролета – менее 6 м (для деревянных стропил). Оптимальный угол – 15 – 20 градусов.

Такие крыши обычно не подвержены ветровым нагрузкам, но требуют защиты от осадков. В регионах, где давление ветра сравнимо со снеговой нагрузкой, правильная установка односкатной крыши “по ветру” способна привести к самоочищению кровли.

Двухскатная крыша представляет собой систему параллельных треугольников, соединенных между собой мауэрлатом и коньком. Существует множество элементов для прочного скрепления сторон треугольника между собой и передачи нагрузок от стропильных ног стенам – стойки, стяжки, укосины, опорные балки и так далее.

Шаг между стропилами двускатной крыши делают с учетом размера теплоизолятора, который укладывают между ними. Примерный шаг между стропильными ногами 1-1,2 метра

Прочность жесткого треугольника возрастает по мере приближения его формы к равнобедренному, поэтому при повышении угла ската до 60 градусов можно расширять шаг между стропилами.

Однако, это также приведет к увеличению расхода материала и к многократному усилению парусности крыши. Оптимальный угол уклона для снежных регионов – 45 градусов, для ветреных – 20 градусов.

Расстояние между стропилами крыши мансардного типа определяет, какая часть нагрузки приходится на каждый элемент. При проектировании вальмовой кровли шаг стропил должен составлять от 60 см до 1 м.

Полезные советы

• Верное крепление стропил не менее важно, чем правильный расчет конструкции. Перед самостоятельным монтажом крыши стоит взять урок у опытного плотника и почитать обучающую литературу.
• При выборе шага стропил не забывайте о теплоизоляции. Все виды утеплителя способны немного сжиматься, поэтому покупать их можно по приблизительному размеру. Наиболее часто выпускаемые размеры – 60, 80, 100, 120 см.
• Для крыш с уклоном от 45 градусов и более можно не учитывать вес человека на крыше. Это снимает 175 килограмм расчетной нагрузки на квадратный метр и позволяет ставить стропила в среднем на 20% реже.
• Снежную и ветровую нагрузку в регионах России можно узнать по нормативным документам – картам в приложении Ж к СП 20.13330.2011 “Нагрузки и воздействия”.
• В сети существует множество онлайн-калькуляторов для крыши, способных если не рассчитать верно все нюансы, то хотя бы посоветовать подбор верного сечения для стропила.

Стропильная система крыши — понятие и способы изготовления

Прочность крыши зависит от основы её конструкции — несущих элементов. Традиционно ими являются стропила. Стропильная система крыши держит на себе вес всей кровельной конструкции, которая в свою очередь должна удерживать дополнительные виды нагрузок – ветровую и нагрузку накапливающегося на крыше зимой снежного покрова. Поэтому строительство крыши — это вопрос к которому требуется подойти с особой внимательностью и точностью.

Стропильная система крыши

Стропильная система крыши частного дома состоит из следующих элементов:

Мауэрлат

Длинный брусок из смолистого ствола любого хвойного дерева. Его укладывают вдоль наружной несущей стенки по периметру дома, закрепив анкерами или особыми резьбовыми стержнями. Мауэрлат служит для равномерного распределения нагрузки и передачи её от стропил несущим стенам.

Стропильная нога

Деревянные брусья из которых возводиться контур скатной кровли характерной треугольной формы. Кровля должна выдерживать сильнейшее воздействие ветра, снега и прочих атмосферных аномалий.

Чтобы максимально её укрепить стропильные ноги равномерно распределяют вдоль кровли с шагом, не превышающим 1.2 метра. В зависимости от веса кровли шаг стропил может еще более снижаться.

Лежень

Брусок из дерева, подобно мауэрлату помогает перераспределять нагрузку он кровельных стоек на стены здания. Укладывается над внутренней несущей стеной дома.

Затяжка

Важнейший узел висячей стропильной системы. Брусок, уложенный таким образом, чтобы служить основой треугольника кровли. Этот элемент не позволяет скатам крыши разъезжаться под действием своего веса.

Стойки

Элемент кровли, представляющий собой вертикально установленный брусок квадратного сечения. Этот брусок принимает нагрузку от конька крыши и передает её внутренней несущей стене. Так же, как опоры могут устанавливаться и под стропильные ноги.

Подкос

Элемент, служащий для укрепления конструкции кровли. Подкосы соединяют кровельные ноги с лежнем, образуя конструкцию в форме ромба. Совокупность затяжки и подкосов с обеих сторон называется фермой. Такая конструкция способна выдержать вес кровли даже в том случае, если проем очень большой.

Обрешётка

По длине всей крыше поперек ног стропил своеобразными ступеньками закрепляются тонкие гладкие доски. Они скрепляют в единую конструкцию стропильные ноги. На обрешётку монтируется облицовка крыши – кровельное покрытие. Если предполагается покрывать крышу мягкой кровлей обрешётку нужно делать практически сплошной. Лучшим материалом для этого считаются листы фанеры.

Конек крыши

Верхняя часть треугольника кровельной конструкции. Вверху в месте соединения двух противоположных стропильных ног вдоль всей крыши крепится деревянный брус квадратного сечения. Таким образом, получается мощный узел, который не позволяет крыше разрушиться.

Свес крыши

Это нижняя часть скатной крыши, выступающая примерно на полметра от периметра здания. Это делается для того, чтобы дождевые потоки, стекающие по кровле, не попадали на внешние несущие стены и не разрушали их.

Кобылки

Эти элементы крыши применяются лишь тогда, когда длины стропильных ног не хватает для обустройства свеса. В этом случае их удлиняют, соединяя с досками меньшего сечения.

Стропильная система крыши — кобылки

Перед возведением кровли серьезные подрядчики всегда проводят анализ преобладающих показателей силы ветра в районе застройки и средней высоты снежного покрова. Такие исследования позволяют создать необходимый запас прочности для будущей крыши.Для достижения нужной прочности конструкции, необходимо надежное скрепление стропил друг с другом и фасадом здания.

Деревянные стропила, благодаря простоте изготовления и несложному монтажу, используются при постройке загородных домов малоэтажек. Поверхность таких стропил легко обрабатывается.

Это позволяет быстро и без использования сложного оборудования подогнать систему стропил под габариты уже возведенного здания, исправив небольшой брак, допущенный каменщиками при кладке стен. Подобная процедура практически невозможна при возведении крыши с использованием металлических стропил или железобетонных конструкций.

Стропильная система крыши

Для скрепления стропил применяются такие соединительные детали как хомуты и скобы. Тем не менее, наиболее часто в качестве соединения по старинке применяют гвозди. Такое соединение имеет существенный изъян. Когда спустя несколько лет древесина высыхает, оно утрачивает свою прочность.

Куда более надежным является метод болтового соединения. Но и здесь, каналы, просверливаемые для вворачивания болтов, вызывают частичное ослабление стропильной конструкции. Практика показывает, что наибольшей прочностью обладает крепеж металлическими скобами или хомутами.

Менее гибкий, но куда более надежный способ изготовления системы деревянных стропил является их промышленное производство. Отдельные стропила изготавливаются серией в условиях заводского цеха, с использованием точного оборудования и хорошо подобранной древесиной, отвечающей жестким стандартам. Изготовленные деревянные стропила соединяются стыковыми планками в крупные конструкции – фермы.


Упакованные фермы доставляют на место строительства. Затем, как в увеличенном в несколько раз детском конструкторе из отдельных ферм собирается полная кровельная система. Такая технология обеспечивает быстрое возведение стропильной системы. Дополнительными опциями при изготовлении ферм промышленным способом является пропитка ферм антисептиками и растворами, повышающими устойчивость древесины к возгоранию. Данные процедуры обеспечивают безопасность и долговечность как кровли, так и всего здания.

Стропильная система крыши — готовые фермы для крыши

Технология соединения гарантирует высокую прочность всей конструкции и невозможность смещения отдельных узлов системы стропил в процессе естественного усыхания древесины. О видах и особенностях стропильной системы вы сможете познакомиться также в этом видео:

Кровельная ферма — виды, компоненты, преимущества

Ферма крыши — это структурная единица, предназначенная для обрамления крыши и поддержки материала крыши, внутреннего потолка, изоляции и сил, вызываемых снегом, дождем и ветром. Ферма крыши поддерживается внешними стенами и охватывает всю ширину здания.

Компоненты фермы крыши

Обычная ферма узнаваема по треугольной форме и чаще всего используется при строительстве крыш. Ниже представлены различные компоненты фермы крыши.

• Основные стропила или верхний пояс
• Нижний пояс или основная стяжка
• Галстуки
• Стойки
• Стяжка провисающая
• Purlins
• Стропила
• Хребет
• Карниз
• Пункты панели
• Кровельное покрытие
• Угол накладки
• Опорная плита, анкерная пластина и анкерные болты.

Виды стропильных ферм

Существует много типов ферм для строительства жилых, коммерческих и промышленных зданий.У каждого типа есть свои особенности конструкции, а также преимущества и недостатки. Вот самые популярные, широко применяемые стропильные фермы.

• Ферма King Post
• Ферма Pratt
• Ферма стойки фермы
• Ферма Howe
• Ферма вентилятора
• Ферма крыши North Light
• Фермы четырехугольной крыши
• Кровельная ферма с параллельными поясами
• Ножничная ферма крыши
• Ферма крыши с приподнятым каблуком

Преимущества фермы крыши

• Кровельные фермы позволяют сократить расходы на месте.
• Лучшее управление стоимостью проекта с заранее известной стоимостью компонентов
• Улучшение денежного потока за счет более ранней занятости за счет сокращения рабочей силы на объекте
• Более быстрое время завершения оболочки
• Использование ферм из пиломатериалов меньших размеров вместо балок и колонн
• Большая гибкость при размещении водопровода, воздуховодов и электропроводки
• Свобода плана этажа при размещении межкомнатных перегородок, часто без дополнительных опор
• Предварительно смонтированная стропильная система
• Меньшее количество деталей и сокращение времени установки
• Широкая поверхность для крепления гвоздями 3-1 / 2 дюйма для легкого нанесения на настил пола
• Устранение зазубрин и растачиваний балок для электропроводки и водопровода
• Фермы перекрытий предлагают лучшую доступность и меньшую стоимость на месте, чем балки 2 × 8 или 2 × 10
• Компоненты заводского изготовления с точным соблюдением требований к пролету
• Сокращение времени работы субподрядчиков по ОВК, сантехнике и электричеству
• Запрещается заливка подушек колонн, стальных балок и стоек для установки
• Сокращение кражи материалов на стройплощадках и сокращения отходов

Недостатки кровельной фермы

• Фермы крыши имеют ряд поддерживающих элементов, которые ограничивают использование чердачного пространства.
• Для больших ферм требуется кран

Другие изображения — Основы углов элементов стропильной фермы

Терминология кровельной фермы

Как работает ферма

Ферма — это рама, которая поддерживает нагрузки, эффективно передавая свои силы на концевые опоры. В то время как в каркасной конструкции могут использоваться элементы большего размера 2×8, 2×10 и т. Д. (Которые являются дорогими) и могут потребоваться дополнительные балки или внутренние несущие стены, фермы могут охватывать большее расстояние без дополнительных опор при использовании менее дорогих элементов.

Типовые системы каркаса

Фермовые каркасные системы обеспечивают невероятную гибкость внешнего вида кровельной системы. Приведенные ниже иллюстрации призваны помочь вам визуализировать типичные системы каркаса ферм.

Фронтон

Двускатная крыша предназначена для самых простых кровельных систем. Двускатная крыша имеет вертикальные плоскости (обычно на более коротких концах здания) с наклонными плоскостями с обеих сторон, которые пересекаются посередине. Ферма фронтона обычно снабжается вертикальными перемычками, расположенными на расстоянии 2 фута от центра для облегчения обшивки.

Спущенный фронт

Если карниз крыши выходит за пределы торцевой стены фронтона более чем на 1 фут, то обычно используется опускающийся фронтон для поддержки обшивки крыши. Верхний пояс фронтона опускается, чтобы монтажник мог провести серию наблюдателей (или лестниц) от фасции обратно к первой общей ферме.

Переходный фронт

Переходный фронтон возникает, когда ряд ферм меньшего пролета ведет к параллельным фермам большего пролета. У меньшего фронтона будут вертикальные перемычки, расположенные на расстоянии 2 футов от центра по всей длине фермы.Принимая во внимание, что фермы с более длинными пролетами будут иметь только вертикальные перемычки, размещенные в 2 ‘по центру для той области, которая не покрыта меньшей фермой.

Бедра / конец

Голландское бедро

Бостон / Тюдор Хип

Набор Valley

Комплект «Долина» (красный) — это группа ферм, которые устанавливаются поверх других ферм, чтобы изменить внешний вид крыши. В этом примере без впадин у нас было бы пустое отверстие в крыше за балкой.

Контейнерные фермы

Когда фермы крыши слишком высоки для производства и / или доставки, мы «закрываем» их и поставляем контрейлерные фермы.Контейнеры слева показаны над крышей, так что можно увидеть прогоны и систему распорок.

Свесы

Верхний пояс, который выходит за пределы нижнего пояса и подшипника, называется выступом. На свесе обычно используется отвес, но он может выглядеть как любое из изображений справа.

Подшипники

Подшипник

Раздавливание пяткой — Иногда силы, передаваемые через дерево в несущую стену, достаточно, чтобы заставить дерево со временем раздавиться, если не используется несущий блок.Сертификат на спроектированную штампованную ферму укажет, требуются ли опорные блоки для конкретной фермы. Если да, то в сертификате будут указаны размер и длина пиломатериала, положение блока и схема крепления.

Условия подшипников с общей нижней поясной хорды

На изображениях ниже показаны два типичных состояния опоры нижнего пояса. На рисунке слева изображена ферма в подвесе. В правом конце изображения справа показана ферма, прибитая к балке или ригелю.

Общие условия подшипников верхней пояса

Фермы могут иметь опору прямо под верхним поясом.Иногда подшипник устанавливается между верхним и нижним поясом фермы, и будет использоваться подшипник средней высоты (вертикальный 2×6, показанный на изображении ниже). Если подшипник находится ниже нижнего пояса фермы, то вертикальный конец фермы может проходить вниз и садиться на подшипник.

Типовые формы фермы

Внешний профиль фермы может принимать любую форму, которую вы можете себе представить. Некоторые из наиболее распространенных профилей показаны ниже.

Изображения на этой странице любезно предоставлены компанией Alpine Engineered Products.

Ферменный этап — Кровельная система

Компания

Eurotruss разработала полный ассортимент ферменных ступеней, чтобы соответствовать рыночным стандартам с точки зрения размера, несущей способности, стропильной системы, модульности и гибкости. Кровельная система Eurotruss представляет собой временно мобильную конструкцию, покрывающую сцену и обеспечивающую возможность подвешивания ряда осветительных приборов, громкоговорителей, светодиодных экранов и других приспособлений, необходимых для создания зрелищного шоу в любых данных обстоятельствах.

Eurotruss классифицирует свои кровельные системы по форме, типу и требуемому размеру сцены.

Eurotruss при разработке и проектировании учитывает безопасность, условия окружающей среды и требуемую несущую способность. Все конструкции крыш Eurotruss рассчитываются в соответствии с действующими европейскими стандартами и правилами.

Действующими стандартами для конструкций крыш (временных конструкций), которые необходимо учитывать, являются EN 13814 (конструкции) и EN 13782 (палатки). Также при расчете временных конструкций необходимо было учитывать Еврокоды 1, 3, 5 и 9.

Крыша Eurotruss спроектирована со следующими ограничениями:

• Конструкция крыши должна содержать разумное количество стандартных типов ферм.
• На базе существующей системы наземной поддержки Eurotruss.
• Относительно высокие показатели нагрузки для каждого размера и типа кровли.
• Каждая крыша Eurotruss должна соответствовать всем мировым правилам безопасности.

Этап фермы крыши ARC

Крыши ARC доступны с фиксированной опорой (шириной до 10 м / 32 фута) и в башенной версии (шириной от 12 до 24 м / 39 до 78 футов).Дуги с фиксированными опорами основаны на сегментах фиксированной окружности и специальных угловых углах.

Башня Arcs имеет шарнирную систему с прямыми элементами и верхним профилем кедера для полного закрытия и гибкости по глубине. Крыши Arc Roofs выдерживают максимальную нагрузку и в основном изготавливаются из стандартных профильных секций.

Седельная ферма крыши

Крыши SR представляют собой башенные конструкции с односкатной крышей. Разработан и рассчитан для установки отдельно на основании башни или встраивания в строительные леса.Все односкатные крыши построены с использованием 95% стандартных ферм и обладают впечатляющей несущей способностью.

Classic, но по-прежнему является лидером продаж с широким выбором размеров и нагрузок от 6×4 м (19×13 футов) до 24×16 м (78×52 футов).

Шаг фермы крыши

PR Roofs — это башенные конструкции с скатной крышей. Эта скатная крыша имеет стандартную консоль и раму PA на передних башнях, которая может нести огромную нагрузку PA, а также рабочую платформу для скольжения во внешнем навесе кедера.Башни расположены под крышей и гарантируют полностью закрытую крышу. Специальные профили палатки допускают любую вариацию ширины, а основная установка построена из стандартных секций TT / TTS.

Разработаны и рассчитаны для встраивания в стальные подмости. Высокая грузоподъемность и альтернатива № 1 для стальных кровельных систем.

Этап фермы туннельной крыши

Туннельные крыши доступны в самых экономичных и популярных размерах: 12×10 м / 14×12 м / 14×14 м.(39×32 футов / 45×39 футов / 45×45 футов) Туннельные крыши обладают такими замечательными характеристиками, как впечатляющие свободные зазоры, огромная грузоподъемность, интегрированная консоль лестничной фермы и закрепленный на кедере профиль палатки, который гарантирует полное закрытие и обеспечивает полную гибкость по глубине.

Лучшая особенность этих крыш состоит в том, что они построены из стандартных секций фермы.

Есть вопрос об этих продуктах или наших услугах? Свяжитесь с нашим отделом продаж: sales @ eurotruss.com

Несущая стеновая ферма Ремонт кровли

При приближении к капитальному ремонту есть два конструктивных элемента, которые никогда не следует отказываться от дома мечты вашего клиента: несущие стены и конструкции крыши. Хотя последствия снятия стены или переоборудования чердака в чердак могут показаться минимальными, игнорирование любого из них может нарушить конструктивную целостность, за что архитектор или подрядчик могут быть привлечены к ответственности в случае халатности.

Несущие стены говорят сами за себя. Это стены, которые несут на себе вес дома. Они конструктивно спроектированы так, чтобы не только выдерживать вес и напряжение дома, но и противостоять землетрясениям, сильным ветрам и другим погодным явлениям.

Что касается конструктивно спроектированных кровельных систем, есть два варианта: сборные стропильные фермы и обычная крыша с решетчатым каркасом. Фермы изготавливаются на заводе-изготовителе и могут быть адаптированы под любой объем проекта.Они часто более прочные и эффективные, чем крыши с решетчатым каркасом, поскольку в них используется система взаимосвязанных элементов каркаса, которые связывают крышу и потолок вместе. Эта система заставляет все относительно небольшие элементы действовать как один более высокий структурный элемент, что увеличивает ее прочность и жесткость и позволяет снизить общий вес крыши по сравнению с ее прочностью. Сборные фермы имеют решающее значение для развития структурно прочных зданий (жилых и коммерческих), и аналогичные концепции также используются в мостах.

Для сравнения, крыши с решетчатым каркасом строятся подрядчиком на месте и строятся путем резки и укладки каждого стропила или потолочных балок по одному. Хотя кровля с решетчатым каркасом не такая прочная и эффективная, как фермы, часто считается, что ею легче манипулировать (либо на более позднем этапе строительства, либо даже позже во время ремонта), но многие архитекторы и домовладельцы отказываются от этого стиля по нескольким причинам. Во-первых, кровля с решетчатым каркасом занимает значительное пространство на объекте (помещение, которое могут использовать другие подрядчики, работающие в разных частях дома).Во-вторых, работа на месте в значительной степени зависит от правильных погодных условий — дождь, ветер, грязь и сильная жара — все это негативные факторы при строительстве кровли с решетчатым каркасом. В-третьих, каркасная конструкция увеличивает время и количество пиломатериалов, необходимых для завершения кровли.

Понимание основных принципов построения как несущих стен, так и кровельных ферм поможет составить более четкое представление о том, почему инженеры-строители так необходимы при проведении таких ремонтных работ.

РЕМОНТ

Хотя в наши дни ремонтные работы кажутся нормальным явлением, шоу по благоустройству дома и веб-сайты «Сделай сам» не могут точно передать всю историю.Начинать ремонт без руководства инженера-строителя может быть чрезвычайно опасно (а также пагубно сказаться на стоимости дома при перепродаже). В Калифорнии для большинства типов проектов реконструкции требуется инженер-строитель, чтобы получить одобрение и разрешение местным строительным департаментом. Если кто-то не соблюдает протокол при получении разрешения на строительство, домовладелец может быть помечен красным ярлыком и / или понесен штраф. Строительные инженеры работают с архитекторами, чтобы помочь домовладельцам в процессе получения разрешения, поскольку их планы строительства с печатью и подписью (которые обеспечивают соблюдение строительных норм и правил безопасности) — это именно то, что нужно местному строительному департаменту.

НАГРУЗОЧНЫЕ СТЕНКИ

Чаще всего в наши дни домовладельцы стремятся создать открытый план этажа, требуя частичного или полного удаления стен. Хотя удаление несущих стен не невозможно, понять, какие стены являются несущими (а какие нет), не так просто, как можно было бы подумать.

Как известно, несущие стены выдерживают вес дома (от крыши до фундамента) и защищают дом от факторов окружающей среды.Очень важно, чтобы план реконструкции или обновления был завершен инженером, чтобы обеспечить восстановление структурной целостности здания (в случае, если несущая стена действительно будет удалена). Однако эти несущие конструкции становятся немного сложнее, когда речь идет о двух или более этажах. Если домовладелец хочет создать открытый план этажа на первом этаже, но сохранить общую структуру на верхнем этаже такой же, структурная целостность будет поставлена ​​под угрозу, если она не будет спроектирована инженером-строителем.

Инженеры-строители могут изучить первоначальные планы дома в целом и определить, какие стены можно безопасно удалить, а какие несущие стены требуют новых проектов строительных планов для получения разрешений. В случае отсутствия оригинальных чертежей необходимо посещение объекта инженером для определения потребностей в структурном ремонте. Мы настоятельно рекомендуем всем специалистам по обустройству дома никогда не предполагать, что внутренняя стена может быть удалена, поскольку это может быть важно для общей конструкции и безопасности.

ФЕРМА КРЫША

Этот тип системного каркаса крыши всегда требует опыта инженера для правильного выполнения ремонта при ремонте, поскольку фермы следуют строгим правилам, которые можно и нельзя. Благодаря физике ферм инженеры понимают, когда и где можно проводить ремонт — будь то добавление светового люка или превращение чердака в чердак. Когда дело доходит до ферм крыши, делать предположения небезопасно, поскольку обрезка неправильного элемента каркаса или изменение неизвестной несущей стены может привести к серьезным структурным проблемам.

Когда дело доходит до мансардных окон, это немного проще, поскольку инженер может точно определить, где можно разместить надрезы, не создавая напряжения и не повреждая фермы. Однако ремонт чердачного помещения может быть намного сложнее и потребовать значительного объема реконструкции, поскольку все зависит от того, какой тип стропил были установлены (подробнее об этом ниже). Как при незначительном, так и при капитальном ремонте крыши и потолка, инженер-строитель будет вашим помощником, чтобы убедиться, что проектные планы A) возможны, B) соответствуют нормам безопасности штата и города и C) конструктивно прочны.

Фермы открытой планировки и хранения легче всего превратить в спальню или чердак для архитекторов, инженеров и подрядчиков. Фермы уже оставили достаточно места, готового к использованию, и, хотя по-прежнему требуются разрешения, они не будут такими сложными, а общая стоимость строительства будет ниже. Если в доме есть закрытая стропильная ферма, такая как, например, король, вентилятор или т. Д., Всю конструкцию фермы необходимо будет перепроектировать в соответствии с вашими проектными планами.

КАК ДИЗАЙН ЭВЕРЕСТ МОЖЕТ ПОМОЧЬ

Наши опытные и высококвалифицированные инженеры-строители могут разработать конструктивные чертежи и расчеты, необходимые для получения разрешения. Члены нашей команды сосредоточены на разработке красивых, безопасных и совместимых с кодом структур, разработанных с учетом высочайшего качества. Независимо от того, являетесь ли вы архитектором или подрядчиком, всегда важно, чтобы планы ремонта ваших клиентов (или ваши) были рассмотрены инженером-строителем по трем причинам:

• Это может быть наиболее очевидный вариант, но для обеспечения безопасной структуры для тех, кто живет в доме и вокруг него.
• В Калифорнии большинство строительных конструкций, реконструкций, обновлений или изменений должны иметь печать и подпись лицензированного инженера и разрешаться местным строительным департаментом.
• Неполучение необходимых разрешений и документов может привести к значительному обесценению перепродажи дома или создать потенциальные проблемы, если домовладелец захочет отремонтировать снова позже.

Работа с Design Everest освободит ваш разум от любой из этих потенциальных проблем.Наша команда будет:

• Создавайте готовые чертежи на основе того, что можно увидеть визуально, чтобы заменить любые неточные или утерянные оригиналы чертежей.
• Подготовить штампованный комплект конструктивных чертежей для демонтажа несущих стен и / или реконструкции стропильных ферм.
• Подготовьте анализ ветровых, сейсмических и гравитационных сил в соответствии с действующими строительными нормами штата Калифорния.
• Предоставьте журнал расчетов вертикальных, ветровых и сейсмических нагрузок, требуемый местным строительным департаментом.

Если вы в настоящее время работаете над проектом ремонта и нуждаетесь в помощи инженера-строителя, а также в разрешительных требованиях.

Позвоните нам сегодня и получите бесплатное предложение! (877) 704-5727

Проектирование и производители кровельных ферм

Важное обновление COVID-19

Мы приняли решение продолжить производство на нашем предприятии в понедельник 27 апреля.Мы потратили время на то, чтобы полностью изучить обновленные правительственные рекомендации, которые стали доступны недавно, и работали при участии нашей управленческой команды, чтобы гарантировать, что мы продвигаемся в правильном направлении. В совете говорится, что «нет никаких ограничений на продолжение производства в соответствии с текущими правилами» — (Государственный секретарь по делам бизнеса, Алок Шарма, член парламента), и мы хотели бы сыграть свою роль в поддержании движения цепочки поставок, защите экономики и помощи Местные предприятия.

Обратите внимание, что для обеспечения безопасности наших сотрудников наш производственный отдел будет продолжать работать с сокращенным числом сотрудников в соответствии с последними правительственными рекомендациями.В результате наши обычные сроки изготовления и доставки могут быть немного дольше, чем обычно. Мы постараемся доставить ваш заказ как можно скорее.

Наша команда дизайнеров продолжит работать удаленно, чтобы предоставлять консультации по дизайну и расценкам, а в нашем офисе будет и дальше работать скелетный персонал, который будет обрабатывать любые заказы на немедленной основе. Мы просим клиентов воздерживаться от посещения наших офисов как для нашей, так и для вашей собственной безопасности до дальнейшего уведомления. Обновления можно найти в наших социальных сетях и на сайте.

Изначально мы разместили крайний срок заказа несколько недель назад, но отклик от нуждающихся клиентов был намного больше, чем мы могли ожидать. Мы были вынуждены держать небольшую бригаду на месте намного дольше, чем планировалось изначально, чтобы не разочаровывать наших постоянных клиентов. Мы хотели бы поблагодарить всю нашу команду за их усердную работу и преданность делу выполнения поставленной задачи, а также огромную заботу о соблюдении требований гигиены и дистанции в такое трудное время.

Мы планируем постепенно возвращаться к полной производственной мощности, чтобы обеспечить соблюдение всех рекомендуемых мер безопасности, но у нас есть все ресурсы для немедленного выполнения заказов и поставок.

Мы еще не прошли через это, но мы уверены, что пройдем через это, и мы с нетерпением ждем возвращения к концентрации на том, что у нас получается лучше всего.

Pacific Truss — Больше, чем просто фермы

• 1.800.667.3511
• 3730 Trans Canada Hwy, Cobble Hill, BC PO Box 70

• О нас
  • Pacific Truss
  • Наша история
  • Экскурсия по заводу
• Блог
• Карьера
• Контакт
• Pacific Truss Advantage
• Наши продукты
  • Фермы крыши
  • Фермы перекрытия
  • Лестничные системы
  • Двутавровые балки
  • LVL
  • Вешалки
  • Стандартные настенные системы Pacific
  • 3D Software Technology
• Pacific Smartwall®
  • Pacific Smartwall® Technology
  • Pacific Smartwall® Advantage
• Проектов
• Программное обеспечение 3D

• О нас
  • Pacific Truss
  • Наша история
  • Экскурсия по заводу
• Блог
• Карьера
• Контакт

• Pacific Truss Advantage
• Наши продукты
  • Фермы крыши
  • Фермы перекрытия
  • Лестничные системы
  • Двутавровые балки
  • LVL
  • Вешалки
  • Стандартные настенные системы Pacific
  • 3D Software Technology
• Pacific Smartwall®
  • Pacific Smartwall® Technology
  • Pacific Smartwall® Advantage
• Проектов

.

Стропильная система кровли: виды и монтаж для разных форм скатных крыш