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.

устройство, монтаж своими руками, схема, чертеж

Двухскатная крыша пользуется большой популярностью благодаря простому монтажу, высокой прочности и универсальности. Она подходит для устройства любого вида кровли и вписывается в практически любой проект дома. В статье мы расскажем о том, как собрать стропильную систему двухскатной крыши. Эта информация будет полезна и тем, кто собирается работать своими руками, и тем, кто хочет проконтролировать работу бригады кровельщиков.

Основные элементы двухскатной стропильной системы

• Мауэрлат. Распределяет нагрузку от крыши на стены здания. Изготавливается из прочной и устойчивой к гниению древесины: сосны, лиственницы, дуба. Стандартное сечение — 100*100 или 150*150 мм.
• Стропильные ноги. Устанавливают на мауэрлат или потолочный венец. Висячие стропильные ноги монтируют на дополнительные балки.
• Затяжки. Используются для соединения стропильных ног и усиления их жесткости.
• Коньковые прогоны — опоры для будущего конька. Их устанавливают в местах соединения верхней части стропил.
• Боковые прогоны (опционально). Придают дополнительную жесткость фермам, усиливают большие пролеты.
• Стропильные стойки — вертикальные брусья. Место установки зависит от ширины пролета (по центру или же по центру и по бокам).
• Продольные и диагональные подкосы — опоры для стоек. Необходимы для правильного распределения ветровой и снеговой нагрузки.
• Лежни — опоры для стоек и фиксации подкосов.
• Обрешетка — основа для монтажа кровельного покрытия. Ее устанавливают перпендикулярно стропилам.

На фото представлены основные виды стропильных систем двухскатной крыши. Некоторые из них можно собрать своими руками, для устройства других потребуются профессиональные расчеты и монтаж.

Этапы монтажа

При монтаже стропильной конструкции можно руководствоваться следующей схемой:

Установка мауэрлата

Мауэрлатный брус укладывают по стене, к которой будут крепить стропила. В домах из пористых материалов (пенобетона, кирпича) мауэрлат необходимо устанавливать по всей длине. В других случаях достаточно уложить брус между стропильными ногами. В качестве креплений используют анкерные болты, деревянные нагели, металлические скобы, шпильки или арматуру, шарнирные крепления или проволоку.

Установка стропильных ног

Обычно стропильные пары собирают на земле, а затем поднимают на крышу. При большом весе стропил монтаж проводят наверху. Перед началом работы лучше нарисовать схему и сделать разметку на деревянных заготовках — так стропильные пары будут абсолютно одинаковыми.

Монтаж конькового узла

В зависимости от сложности схемы, здесь могут быть использованы разные технологии крепления: со стропильным брусом или без него, метод накладки или врубки, фиксация специальными крепежными элементами. Выбор зависит от предполагаемой нагрузки и типа кровельного покрытия.

Фиксация обрешетки

Расчет шага обрешетки производят с учетом особенностей кровельного покрытия. К примеру, под металлочерепицу требуется 350 мм, под шифер или профнастил — 440 мм. Для мягкой кровли необходимо сплошное покрытие. Ондулин менее требователен к этим показателям — при уклоне более 15 градусов обрешетка монтируется с шагом 610 мм.

Более подробная информация представлена в видео:

Резюме

Схема монтажа стропильной системы кажется простой только на первый взгляд. На практике часто возникают сложности, особенно если речь идет о двухскатных крышах с мансардой. Даже если вы планируете собрать конструкцию своими руками, проведение расчетов и составление схем лучше доверить профессионалам.

Проектировщики учтут погодные нюансы региона и архитектурные особенности здания, равномерно распределят нагрузку, подберут необходимое сечение брусьев. А монтажные работы можно будет провести самостоятельно — руководствуясь пошаговыми инструкциями, фото и видео процесса.

Стропильная система крыши — конструкция, устройства и виды (фото, видео)

Кровельные конструкции – один из сложнейших в проектировании, монтаже узлов жилого сооружения. Кровля первой принимает на себя «удар», защищая дом от осадков, ветра и холода, поэтому от ее герметичности, долговечности, качества зависит комфорт всех домочадцев. Основа надежной крыши – стропильная система, которая придает конструкции форму, задает оптимальный уклон, а также служит для крепления гидроизоляционного материала. Состав и взаимное расположение элементов каркаса зависят от конфигурации кровли. В этой статье мы расскажем, какие виды стропильных систем бывают, а также чем они отличаются друг от друга.

Содержание статьи

Функции

Стропильная система – совокупность опорных элементов, поддерживающих геометрию крыши, каркас кровельной конструкции, придающий ей жесткость, нужный уклон. Состав, толщину сечения, расположение частей «костяка» кровли определяют с помощью расчетов, учитывающих постоянные и временные нагрузки. Стропильный каркас выполняет следующие функции, определяющие функциональность крыши:

1. Задает геометрию, уклон. Стропильные ноги каркаса придают крыше необходимый угол наклона и форму, способствующие облегченному сходу снега или атмосферных осадков с поверхности. Именно от каркаса зависит, сколько щипцов или скатов будет иметь кровля, а значит именно этот элемент конструкции определяет ее внешний вид.
2. Служит основанием для крепления гидроизоляционного материала. Обрешетка стропильного каркаса используется для фиксации финишного покрытия крыши.
3. Равномерно распределяет вес крыши. Взаимосвязанные элементы стропильной системы равномерно распределяют, а затем перенаправляют нагрузку от финишного покрытия и вес снежной массы между несущими стенами сооружения, не допуская перекоса или деформации конструкции.
4. Обеспечивает функционирование кровли. Строение каркаса, учитывающее особенности устройства крыши и кровельного покрытия, обеспечивает поддержку, аэрацию и защиту от конденсата.

Учтите, что грамотно спроектированная стропильная система – залог долговечности, надежности и механической прочности крыши, поэтому ее проектирование и монтаж доверяют профессиональным архитекторам. Опытные мастера считают, что качественный каркас намного важнее финишного кровельного покрытия, поэтому экономить на нем не стоит.

Функции стропильных систем

Критерии выбора

Устройство стропильной системы отличается большим количеством вспомогательных элементов и повышенной сложностью. Оно составляется согласно расчету постоянных и временных нагрузок, действующих на конструкции, проекту, учитывающему выбранный кровельный материал, а также факторы внешней среды. При выборе вида стропильного каркаса принимают во внимание следующие критерии:

• Климатические условия в регионе, где ведется строительства. Чтобы кровля выдержала вес снега и воды во время обильных ливней, определяется среднегодовое количество осадков в зимний и летний период.
• Ветровая нагрузка. Для выбора оптимальной конструкции кровли определяют преобладающую розу ветров в районе строительства, а также учитывают среднюю скорость воздушных порывов.
• Характер использования пространства под кровлей. На этом этапе определяется, будет ли оборудоваться жилая мансарда в подкровельном помещении или неотапливаемый чердак.
• Разновидность финишного покрытия. Для каждого материала рассчитывается оптимальный угол наклона скатов, учитывающий его форму и способ крепления.
• Бюджет застройщика. Стропильная система – одна из самых затратных по материалу и работе часть конструкции крыши, поэтому вид определяют финансовые возможности застройщика.

Опытные мастера считают, что бороться с природой бесполезно, вы все равно останетесь в проигрыше, поэтому во главу угла при выборе типа стропильного каркаса ставят климатические условия в местности, где ведется стройка. Если регион ветреный, то угол наклона скатов делают пологим, а если снежный – более крутым.

Зависимость высоты мансарды от уклона

Влияние климатических факторов

Влияние кровельного материала

Материалы

Стропильная система – обязательный элемент скатных кровель любой формы и конфигурации, состоящий из вертикальных опор, горизонтальных затяжек и стропильных ног, обеспечивающих поддержку и надежное крепление кровельному материалу. Материал, используемый для изготовления каркаса, должен обладать легким весом, высокой прочностью, несущей способностью, а также устойчивостью к воздействию влаги. Наиболее подходящими вариантами считают:

1. Древесина. Дерево – природный, экологически безопасный материал, который отличается легким весом и прочностью. Для изготовления каркаса применяют бруски квадратного сечения 100х100 мм или 150х150 мм, доски сечением 50х150 мм твердых пород. Существенным недостатком деревянных элементов каркаса является то, что они прогибаются под собственным весом при большой длине, а также обладают слабой устойчивостью к воздействию влаги.
2. Металл. Металлические стропильные системы дороже деревянных, они используются в основном при большой площади скатов и большом весе кровельного материала. Высокая несущая способность металлического профиля или уголка позволяет увеличивать шаг между элементами каркаса без потери прочности конструкции. Чтобы снизить вероятность распространения ржавчины, применяются коррозионностойкие виды металла.

Обратите внимание! Дерево считается наиболее подходящим материалом для изготовления стропильного каркаса крыши жилых построек, так как оно обладает 3 важными качествами: легким весом, прочностью, воздухопроницаемостью. Чтобы увеличить устойчивость древесины к воздействию влаги, нужно провести обработку элементов стропильной системы глубоко проникающим антисептиком.

Устройство

Устройство стропильной системы крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые поддерживая друг друга, придают конструкции жесткость, необходимую прочность, а также распределяю вес кровельного материала равномерно между несущими опорами. Состав каркаса, величина сечения отдельных элементов и их размещение зависят от типа финишного покрытия, уклона ската и способа использования подкровельного пространства. Обычно каркас состоит из:

• Мауэрлата. Мауэрлатом называют подстропильный брус, который крепится поверх верхнего венца или ряда несущих стен дома. Он изготавливается из прочной, твердой древесины хвойных пород. Крепят мауэрлат с помощью длинных металлических шпилек или анкерных болтов.
• Леженя. Лежнем называют мауэрлатный брус, расположенный не на внешних несущих стенах, а на внутренних перегородках. На лежень устанавливают центральные стойки, поддерживающие конек крыши.
• Стоек. Стойками называют вертикальные опорные элементы, которые поддерживают коньковый прогон или центральную часть стропильных ног каркаса.
• Стропил. Стропильные ноги опираются на мауэрлат и коньковый прогон, располагаясь под углом к основанию кровли.
• Ригеля и затяжки. Эти терминами называют горизонтальные элементы каркаса, стягивающие между собой попарно стропильные ноги. Ригель располагается в верхней части стропил, прямо под коньком, он толще и прочнее затяжки, размещающейся гораздо ниже.
• Подкосов. Подкос устанавливают под углом к стропилам, чтобы предотвратить их прогибание под действием собственного веса. Одним концом они упираются в ногу, а вторым – в стойку или затяжку.

Важно! Самая простая стропильная система состоит только из мауэрлата, стропил и конькового прогона. С увеличением сложности кровли повышается количество дополнительных элементов, упрочивающих конструкцию, а также компенсирующих нагрузки на прогиб и распирание.

Устройство каркаса

Виды

Конфигурация каркаса крыши зависит от архитектурных особенностей перекрываемого сооружения. Кровля должна учитывать количество несущих опор внутри или снаружи дома, чтобы равномерно распределить ложащуюся на них нагрузку. Различают следующие виды стропил:

1. Наслонные. Наслонными стропилами называют каркас крыши, который опирается как на наружные несущие стены, так и на внутренние. В роли внутренних пор может выступать ряд колонн или капитальная перегородка между комнатами, предусмотренная проектом. Дополнительная внутренняя опора используется в качестве поддержки под коньковый прогон. С помощью наслонных стопил можно перекрывать сооружения большой площади без потери жесткости.

   Наслонные стропила

2. Висячие. Стропила висячего имеют опору только в одной точке – в месте стыковки с мауэрлата. Другим концом они опираются друг на друга без поддержки конькового прогона. Такая система подходит для сооружений, в которых не предусматривается внутренняя капитальная стена. Стропильные фермы такого типа имеют устойчивую форму в виде равностороннего треугольника, поэтому не нуждаются в стабилизирующих элементах.

   Висячие стропила

Учтите, что финальный вид стропильного каркаса из деревянных или металлических элементов зависит от количества скатов и разновидности крыши. Наиболее простыми вариантами считают односкатную и двухскатную кровлю, а сложными – вальмовую, полувальмовую, шатровую.

Виды крыш

Зависимость устройства каркаса от уклона

Видео-инструкция

Что такое стропильная система. Виды стропильных систем

  Стропильная система — это система скатной крыши, состоящая из стропил. Так же можно сказать, что стропильная система — это каркас скатной крыши, её основа (скелет). Стропила выполняют несущую функцию в системе крыши. Вес от крыши через стропильную систему передаётся на несущие стены строения.

  В зависимости от вида и типа строения крыши, в состав стропильной системы могут входить стропила, мауэрлаты, подстропильные горизонтальные балки (ригеля), прогоны, лежни и стойки на них, а так же подкосы и прочие элементы.

Виды стропил

  По типу конструкций стропильные системы разделяют на:

Наслонные стропила

  Наслонные стропила — это стропильные системы, в которых стропильные ноги опираются (имеют подпорки) в нескольких местах. Так, нижние концы стропил опираются на мауэрлаты, а в верхней части — на стойки, прогоны или подкосы. Как правило, это скаты с длиной стропильных ног от 4,5 м.

  Наличие дополнительных опор (прогонов) позволяет равномерно распределить весовые нагрузки на несущие стены, а также значительно увеличить длину стропильных ног . К примеру, при наличии в стропильной конструкции двух прогонов (конькового и прогона по центру ската) можно увеличить длину стропильных ног до 12-15 метров.

  Рисунок — Наслонная стропильная система:

Висячие стропила

  В висячих стропильных системах, в отличии от наслонных, стропильные ноги опираются только на мауэрлаты расположенные на фасадных несущих стенах.

  Рисунок — Висячие стропила:

Опора стропил

Опора стропильных ног производится на:

• В деревянных брусчатых или же рубленых зданиях (срубах) — на верхние венцы;
• В каркасных строениях— на верхнюю обвязку;
• В каменных, монолитных и кирпичных домах — на мауэрлат (деревянные брусья толщиной от 100 до 200 мм).

  Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться только под стропильную ногу. В том случае, если стропильные ноги в сечении имеют небольшую ширину, они могут со временем провиснуть. Чтобы избежать этого, необходимо применять специальную решётку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля.

  Для закрепления стропильной ноги применяется затяжка, связывающая нижние концы стропильных ног каждого стропила. При скольжении по затяжке стропильный конец может нарушить её целостность. Чтобы предотвратить скольжение, врубать стропильную ногу в затяжку рекомендуется зубом, шипом или тем и другим одновременно.

  Кобы́лка — отрезок деревянной доски, применяющийся для удлинения нижнего конца стропильной ноги и расположения на нём свеса крыши или сплошной обрешётки, лежащей на карнизе.

  Наро́жник — элемент кровельной системы здания, укороченная стропильная нога, поддерживающая участок ската между накосной стропильной ногой и свесом крыши.

Устройство стропильной системы двускатной крыши

В одноэтажных домах одним из наиболее распространенных вариантов конструкции крыши является вариант с двумя скатами. Устройство крыши такого типа не отличается сложностью, поэтому ее легко можно смонтировать собственными силами.

Содержание:

1. Из чего состоит крыша двускатного типа?
2. Какие бывают стропильные системы крыши двускатного типа?
3. Как соорудить двускатную крышу своими руками?

Двускатная крыша представляет собой две наклонные поверхности, образующие прямоугольную форму. Именно благодаря такой конструкции все осадки в виде дождевой или талой воды не скапливаются, а стекают вниз. Крыша двускатной конструкции имеет довольно сложное устройство, которое включает в себя несколько важных узлов, таких как:

1. Мауэрлат, который используется для перераспределения стропильной нагрузки на несущие стены здания. Данный элемент изготавливается из бруса, желательно из дерева хвойных пород. Квадратное сечение мауэрлата должно быть не менее 10х10 сантиметров и не более 15х15 сантиметров. Размещается этот важный элемент по периметру всего здания и крепится к внешним стенам. В качестве скрепляющих элементов нужно использовать специализированные анкера либо стержни.
2. Стропила, из которых формируется основной костяк любой крыши. Для двускатных они должны устанавливаться в виде треугольника. Функциональная роль стропил заключается в передаче нагрузки от веса кровли, осадков и порывов ветра на мауэрлат. Стропильные ноги необходимо изготавливать из досок, сечение которых должно быть примерно 10х15 сантиметров или 5х15 сантиметров. Средний шаг стропильных ног должен быть примерно 65-120 сантиметров, но если предполагается использование довольно тяжелого перекрытия, то рекомендуется размещать стропилы чаще.
3. Конек — это результат соединения двух скатов крыши. Он образуется при соединении всех стропил.
4. Кобылки являются продолжением стропильных ног, которые формируют свес крыши. Чаще всего кобылки устанавливаются при недостаточно длинных стропилах. Для того чтобы изготовить данный элемент конструкции, понадобится доска меньшего сечения, нежели стропильная нога. Применение кобылок оправдано в случае использования коротких стропильных ног.
5. Свес отводит дождевую воду от стен строения. Благодаря свесу они не намокают и не разрушаются под действием влаги. Рекомендуется делать свес с отступом от стены в 400 миллиметров.
6. Лежень предназначен для того чтобы равномерно распределить нагрузки, возникающие от стоек. Для его изготовления используется брус с сечением 15х15 сантиметров.
7. Стойки предназначены для правильного распределения нагрузки от конька на внутренние стены. Для его изготовления желательно использовать брус с квадратным сечением и размером 15х15 сантиметров.
8. Подкосы предназначены для равномерного распределения нагрузок от стропильных ног к несущим стенам. В сочетании с затяжками подкосы образуют прочный конструктивный узел, который называется ферма. Ферма предназначена, прежде всего, для того чтобы конструкция выдерживала нагрузки при образовании больших пролетов.
9. Затяжка используется для того чтобы предупредить расползания стропильных ног в разные стороны. Именно этот элемент в сочетании со стропильными ногами образует треугольный вид двускатной крыши.
10. Обрешетка изготавливается из брусьев и досок, которые монтируются перпендикулярно по отношению к стропильным ногам. Данная конструкция предназначена для равномерного распределения массы перекрытия и других нагрузок крыши на стропильные ноги. Также обрешетка придает крыше жесткость, так как она скрепляет между собой стропила. Если предусматривается перекрытие мягкой кровлей, то для изготовления обрешетки должна использоваться влагоустойчивая фанера.

Всего существует две базовые разновидности для установки стропил двускатной крыши. Но в идеале крыша должна содержать элементы каждой из систем

• Висячая система монтируется в том случае, если внешние стены здания расположены на расстоянии, не превышающем 10 метров, а также отсутствуют какие-либо стены, разделяющие здание. Данная система создает распирающее усилие, передающееся на стены. Для снижения этого фактора может использоваться затяжка, размещенная у основания стропильных ног. Для ее изготовления может использоваться не только дерево, но и металл. При таком расположении элементов образуется жесткая треугольная конструкция, которая способна выдержать нагрузки, возникающие с разных направлений. В качестве затяжек могут использоваться балки для перекрытия, а для того чтобы висячая система была более прочной, их можно располагать немного выше регламентированных правил.
• Наслонная система устанавливается в случае расположения наружных стен здания на расстояние, превышающее 10 метров, и имеются внутренние несущие стены. Данная система оснащается опорной балкой, которая крепится посередине. Именно эта балка передает часть веса кровли на столбчатую опору или промежуточную стену. Если же в помещении используются не стены, а колонны, то можно чередовать висячую и наслонную системы.

Основными критериями крыши является прочность, благодаря которой она будет выдерживать все внешние нагрузки, и легкость, ведь она не должна сильно давить на стены здания. Грамотно сооруженная двускатная крыша обеспечит максимально правильное распределение нагрузок на стены. Самостоятельное возведение двускатной крыши должно быть четко распланировано и распределено на этапы. Это значительно облегчит и ускорит процесс строительства.

Этап 1 – выбор наклона

Наклон двускатной крыши выбирается относительно типа используемого материала и архитектурных особенностей. Но также существуют некоторые аспекты, влияющие на выбор угла.

1. Стоит всегда помнить о том, что двускатная крыша должна иметь наклон, который будет больше 5 градусов, а в некоторых случаях он может быть и 90 градусов;
2. Если же в местности, где возводится здание, обычно выпадает много осадков, или же перекрытие кровли будет прилегать неплотно, рекомендуется делать достаточно крутой скат с углом в 35-40 градусов. Но такие крыши не предусматривают возведение чердачной комнаты. Если же комната на чердаке необходима, то нужно делать крышу ломаного типа – с пологой верхней секцией и резким наклоном в нижней секции;
3. Если же местность обдувается сильными порывистыми ветрами, то желательно делать крышу пологого типа. В случае, если ветер дует постоянно, угол наклона должен быть не менее 15-20 градусов. Также при таких условиях нужно тщательно выбирать кровельный материал;
4. Идеальным вариантом считается крыша со средними показателями наклона, который будет и не крутым, и не пологим. При грамотной расстановке базовых элементов такая крыша будет очень прочной;
5. Если же выбрана крыша с достаточно большим углом наклона, важно помнить, что она будет обладать довольно большой парусностью. А это потребует увеличения площади крыши и материала, необходимого для строительства. Поэтому такая кровля потребует больших затрат финансов.

Этап 2 – расчет площади

Для того чтобы закупить необходимые для возведения крыши материалы, нужно сделать грамотный расчет. Для этого необходимо:

• Узнать площадь одного ската крыши, а полученный результат умножить на два;
• При правильном возведении скат имеет форму наклоненного прямоугольника. Он располагается вдоль самой длинной несущей стены. Поэтому для того чтобы узнать его площадь, необходимо умножить длину и ширину;
• Длина ската должна быть идентичной с длиной стены, а также к ней должна быть добавлена длина выступа над фронтоном. Не стоит забывать и том, что выступы будут с обеих сторон.
• Ширина ската равняется длине стропил, а также к ней плюсуется длина выступа крыши над стеной.

Этап 3 – определение нагрузки на стропильные ноги

Для того чтобы грамотно возвести конструкцию двускатной крыши, необходимо точно просчитать будущие нагрузки на стропила и определить их характеристики.

1. В случае возведения типовой постройки в один этаж проектная нагрузка на крышу состоит из веса перекрытия и воздействия внешних факторов, таких как ветер и количество осадков, характерное для региона.
2. Общая масса кровли рассчитывается путем плюсования всех ее слоев: тепло-, паро-, гидроизоляции, системы стропильных ног, обрешетки и перекрытия. Для получения наиболее правильных показателей необходимо вести расчет веса на 1 квадратный метр конструкции.
3. Далее полученную цифру необходимо увеличить на 10 процентов. Также можно ввести и коэффициент поправки, который будет составлять К=1,1.
4. Если планируется в будущем видоизменять конструкцию крыши с изменением наклона, то в расчетах необходимо учитывать и те нагрузки, которые она должна будет выдерживать после модификации. Необходимо немного увеличивать полученные показатели нагрузок. Рекомендуется брать за основу 50 килограмм на 1 квадратный метр.
5. При расчете нагрузок, производимых осадками и ветром, необходимо отталкиваться от погодных условий региона. Также необходимо учитывать и угол наклона крыши. Если он составляет примерно 25 градусов, то нагрузка от снега будет равна 1. Если же крыша имеет достаточно большой угол (до 60 градусов), то эта цифра увеличится до 1,25. Если же угол больше, нежели 60 градусов, то расчёт снеговой нагрузки не производится.
6. Так как стропила передают всю нагрузку на несущие стены, их также необходимо тщательно подбирать. Сечение и длина стропил должны быть подобраны в строгом соответствии с вычисленной нагрузкой на крышу и углом ската. Для того чтобы увеличить показатели прочности стропильных ног, полученные данные рекомендуется увеличить на 50 процентов.

Этап 4 – монтирование мауэрлата

Постройка крыши любого типа всегда начинается с возведения мауэрлата. Чтобы грамотно его сконструировать, необходимо знать тонкости этой работы.

• Если стены здания были построены из бруса или разного вида бревен, то ее верхняя часть и будет мауэрлатом;
• Если же для возведения стен использовался кирпич, то необходимо включить в кладку металлические стержни с резьбой, которая будет крепежным элементом для мауэрлата. Устанавливать такие стержни необходимо как минимум через каждый метр кладки. Для обеспечения прочности диаметр стержней должен составлять приблизительно 1 см. Вмуровывая стержни, необходимо помнить о гидроизоляции, которая должна быть между мауэрлатом и кладкой.
• Если стены возводятся из блоков, выполненных из керамики или пенобетона, то верх необходимо залить цементным раствором. Этот слой должен иметь арматуру, а его высота составлять не менее 20-30 сантиметров. Арматура должна содержать металлические стержни с резьбой.
• Для того чтобы мауэрлат выступал в роли прочного фундамента для стропильных ног, рекомендуется использовать брус с сечением 15х15 сантиметров.
• Мауэрлат необходимо устанавливать на верхний край стены, но не слишком близко к краю, так как его может унести порывом ветра. Мауэрлат можно укладывать на внешний и внутренний края стены.
• Профессионалы рекомендуют монтировать мауэрлат на гидроизоляционный слой.
• Для того чтобы не возникало провисание, необходимо смонтировать обрешетку из подкосов, стоек и ригеля, которые должны быть изготовлены из лесоматериала размером 2,5х15 сантиметров. Желательно, чтобы угол, образованный подкосом и стропильной ногой, составлял 90 градусов.
• Если стропила устанавливаются достаточно длинными, то желательно установить под них дополнительную опору, которая будет ложиться на лежни. Также важно помнить, что для получения прочной и устойчивой конструкции необходимо элементы скреплять с соседними частями.

Этап 5 – монтирование стропил

Для того чтобы сделать двускатную крышу максимально прочной и устойчивой к любым нагрузкам, а также минимизировать расход средств, лучше устанавливать стропильные ноги путем комбинирования висячей и наслонной системы. Для их грамотного возведения существует ряд рекомендаций:

1. Для того чтобы конструкция была прочной, важно использовать только высококачественный пиломатериал. Если же в балке замечены даже незначительные трещинки или сучки, то его не рекомендуется использовать для стропил;
2. Все стропильные ноги делаются по одному стандарту, который составляет 5х15х600 сантиметров. Если же используются балки с длиной, превышающей 6 метров, то желательно увеличивать и ширину пиломатериала. Это необходимо для того, чтобы балки не поломались от своего же веса. Желательно использовать доски, ширина которых составляет не менее 18 сантиметров.
3. На начальном этапе работ по возведению стропильной системы рекомендуется составить шаблон. Для этого необходимо приложить подобранный пиломатериал к балке перекрытия, а также к торцу конька, и очертить две линии, по которым потом необходимо отпилить материал.
4. Используя подготовленный шаблон, нужно вырезать все стропильные ноги. Далее в них производится верхний запил.
5. Полученную стропильную ногу необходимо прикрепить запилом к балке перекрытия. Таким же образом устанавливаются и остальные стропила. Но при их монтировании необходимо помнить о том, что устанавливать их нужно парами — с одной и второй стороны скатов. Таким образом, быстрее уменьшатся нагрузки на конек.
6. Если же скат достаточно длинный, то можно использовать методику сращивания пиломатериала для образования полноценного стропила. Чтобы нарастить стропильную ногу, необходимо скрепить две доски путем дошивания между ними отрезка бруска с идентичным сечением и длиной примерно 1,5 метра. Исходя из составленных схем по обустройству двускатной крыши, стык необходимо размещать в нижней части, а под него нужно монтировать опорную стойку.
7. Стропила к коньку необходимо крепить при помощи обычных гвоздей, а для крепления к балке перекрытия рекомендуется использовать саморезы. Можно использовать и специальные металлические крепежные пластинки.
8. Если монтируется стропильная система наслонного типа, то нужно заготавливать опоры, которые устанавливаются под стропила. Для того чтобы максимально уменьшить прогиб стропильной ноги, необходимо произвести верный расчет установки опор.
9. Если же возводится двускатная крыша с мансардой, то эти опоры будут играть роль костяка будущего помещения.
10. Также при установке опор важно строго выдерживать намеченный в проектировании шаг.
11. После того, как все стропила закреплены, монтируется конек, который располагается на их верхнем крае. Для крепления можно использовать как скобки из металла, так и обычные болты.

Этап 6 – придание жесткости

После монтирования стропильных ног необходимо их укрепить и придать необходимую жесткость. Для этого нужно:

• Если крыша возводилась над хозяйственными пристройками, саунами или банями, и использовалась висячая система, то рекомендуется соединить стропила попарно с помощью затяжки в нижней части, и ригелем – в верхней.
• Если возводимая постройка большая, но достаточно легкая, то рекомендуется делать легкую крышу, так как ее вес должны выдержать стены.
• Если здание шириной в 6-8 метров, то стоит делать конструкцию крыши более жесткой. Для этого используются опоры, которые устанавливаются посередине и называются «бабками». Их необходимо устанавливать под каждой стропильной парой.
• При пролете стен в 10 метров рекомендуется устанавливать укрепительные балки. В роли дополнительной опоры используются подкосы, которые устанавливаются к каждой стропильной ноге. Желательно, чтобы они располагались поближе к коньку или посередине стропила. В конце их необходимо скрепить между собой и нижней частью «бабки».
• Если же монтируется длинная крыша, то необходимо позаботиться о разгрузке фронтовых балок. Для этого устанавливаются раскосы: их верхняя часть должна касаться угла фронтона, а нижняя — центральной балки перекрытия. Для крепления желательно использовать брус с большим сечением.
• Если же местность предусматривает постоянные сильные ветра, то стропильные ноги необходимо укрепить диагональными связями. Для этого необходимо прибить брусок к нижней части одного стропила и средней части следующего.
• Для того чтобы возведенная крыша была особенно прочной и устойчивой, не рекомендуется использование гвоздей. Желательно заменять их специальными накладками и скобами из металла.

Этап 7 – монтирование обрешетки

Обрешетка – это площадка для укладки перекрытия, поэтому ее крайне важно правильно закрепить. Для этого существуют такие правила:

1. Рекомендуется использовать только сухой пиломатериал без каких-либо дефектов. Желательно прибивать доску снизу, а возле конька они должны быть сбиты так, чтобы не было ни малейшего зазора.
2. Для мягкой и рулонной кровли необходимо монтировать двуслойную обшивку. Она будет состоять из разреженного и сплошного слоя. В начале работ необходимо приложить доски с толщиной в 2,5 см и шириной 14 см параллельно коньковой доске. Возможно появление зазора в 1 сантиметр, который не является критичным. Поверх этих досок монтируется сплошной слой, который рекомендуется делать из фанеры для кровли или реек. Далее необходимо осмотреть поверхность на предмет отсутствия торчащих гвоздиков, сучков и других погрешностей.
3. Если предусматривается перекрытие металлочерепицей, шифером, листовым металлом, то рекомендуется монтировать брусья с сечением в 5х6 сантиметров в один слой. Важно следить, чтобы шаг ложился ровно, без скачков. Длина шага полностью зависит от выбранного типа перекрытия и может составлять от 10 сантиметров до полуметра.

После монтирования обрешетки наступает черед крепления тепло-, паро- и гидроизоляционных материалов и непосредственно материала перекрытия.

Товары, которые были описаны в этой статье:

Стропильная система крыши. Виды, узлы и особенности монтажа

Основные элементы стропильной системы

Названия, принятые в обиходе строителей, имеют специфичную терминологию. А вы знаете что как называется?

1. Хребты
2. Примыкания стропильных ног
3. Проемы в кровле
4. Ендовы
5. Коньковый прогон (конек)
6. Изменение угла наклона крыши
7. Перпендикулярные примыкания к стропилам
8. Горизонтальная связка стропил по центру
9. Горизонтальная связка стропил по низу
10. Примыкание стропил к стене
11. Фронтон в плоскости стены
12. Фронтонный свес
13. Подрез стропил для подшива карнизов
14. Карнизный свес
15. Карниз в плоскости стены
16. Блок-балки между стропилами
17. Примыкание стропильной ноги к стене

В этой статье мы будем разбирать каждый из этих терминов, говорить о роли элементов в структурной целостности, а также поговорим о типовых узлах и альтернативных решениях. Будет много полезной информации. А для начнем мы с базовых понятий.

Определение и виды стропильных систем

Стропильная система крыша — это деревянная каркасная конструкция,
 которая воспринимает ветровые и снеговые атмосферные нагрузки. Конфигурация крыши наиболее широко варьируется по всей стране. Это связано с тем, что крыша играет самую активную роль из всех частей здания в защите от непогоды, а в России колебания погоды являются экстремальными. Одни крыши защищают в первую очередь от солнечного жара, другие должны укрывать жителей под тоннами снега. 

Выбор уклона крыши

Одна из наиболее очевидных вариаций формы крыши связана с наклоном (или уклоном) крыши. Основными факторами, влияющими на уклон крыши, являются стилистические соображения, тип используемого кровельного материала и желаемое пространство под крышей. Климат также оказывает сильное влияние на уклон крыши. 

В районах со значительным количеством осадков крыши делают с большим уклоном, чтобы “сливать” дождь, в то время как теплый, засушливый климат, как правило, благоприятствует более плоским крышам. Наклон или уклон крыши измеряется как отношение подъема к проекции длины (например, ½ или ¼), либо имеет измерение в градусах. К примеру, говорят, что угол наклона данной крыши — 30 град. 

Форма крыши

Формы крыш, как правило, имеют региональный характер, который
 отражает не только климатические изменения, но и исторические влияния. Все формы крыши являются производными
от четырех основных форм крыши, показанных ниже: плоская крыша,
 односкатная крыша, двускатная крыша и шатровая крыша. 

Рисунок: базовые формы

Практически любая форма может быть выполнена путем объединения
 четырех основных форм. Некоторые из этих сложных форм
 настолько распространены, что имеют свои собственные названия. Например, двускатная (фронтонная) форма и четырехскатная могут сочетаться, образуя голландский фронтон. Два различных уклона двускатной крыши могут объединяться,
 образуя вальмовую крышу. К двускатной крыше можно пристроить мансарду
и так далее. Четыре общие комбинации
показаны ниже. 

Рисунок: сложные (совмещенные) формы

Типы стропильной системы крыши

Крыши строятся либо из отдельных элементов — стропил (балочные каркасные
 крыши), либо из ферм заводского изготовления. Классические системы обычно изготавливаются из бруса или доски, но могут также использоваться композитные
 материалы, такие как двутавровые деревянные балки.
 Балочные стропильные системы возникли еще до развития
 каркасного строительства в 19 веке.
 Предшественников современной каркасной стропильной системе можно увидеть на древних крышах по всему миру.  Современная деревянная поэлементная стропильная система остается популярной, потому что это самая удобная с точки зрения монтажа система крыши, а материалы наименее дороги.
 Фермы изготавливаются из нескольких небольших элементов
 (обычно 2х4 м), соединенных на заводе или в цехе для создания одного длинного конструктивного узла. Только в очень простых зданиях (например, ангарах или производствах) экономия
труда при сборке ферменной системы конкурирует с
 классической стропильной системы из отдельных элементов. 

Балочная стропильная система

Одно из преимуществ стропил из балок заключается в
 том, что пространство внутри конструкции крыши может стать жилым пространством или неэксплуатируемым техническим помещением. Полуэтажные (мансардные) жилые помещения на верхних этажах и настоящие складские чердаки — примеры разнообразия использования. Второе преимущество заключается в том, что сложные крыши значительно экономичней сделать из отдельных элементов, нежели чем из ферм.  

Рисунок: балочная стропильная система

Фермы

Фермы позволяют перекрывать значительно большие пролеты, чем
 стропильные системы из обычной доски, оставляя большие открытые пространства под ними
 или позволяя перемещать перегородки без
учета конструкции крыши выше. Фермы
быстро поднимаются вверх при помощи спецтехники, что обычно приводит к экономии временных затрат при монтаже крыши в здания простой формы. Большим недостатком
 ферм является то, что ферменную крышу практически невозможно
реконструировать, так как фермы никогда не следует резать или иным способом нарушать целостность  готовых элементов. 

Рисунок: ферменная конструкция крыши

В дополнение к выбору высоты, формы и
 структуры, рассмотренным выше, многие другие решения вносят свой вклад во внешний вид и форму крыши. К ним относятся выбор обшивки, подстилающего слоя и кровельного материала; форма карнизных и фронтонных выносов; желоба и водосточные трубы; изоляция и вентиляция кровли. Все эти вопросы обсуждаются в данной статье. 

Размеры сечения стропил

Размеры стропил обычно составляют 45х145, 45х195 мм, а
 расстояние между ними обычно составляет от 60 см до 100 см. Распространенный шаг 60 см связан с шириной утеплителя.
Размер стропил зависит в первую очередь
 от пролета, шага, нагрузки на крышу, а иногда и от
 требуемой толщины изоляции.
 Ниже приведена таблица с соотношением размера стропильных ног и пролетов. 

Стропильная система односкатной крыши

Стропильная балочная система может поддерживаться стенами
 здания, конструктивной коньковой балкой или прогонами. Односкатная крыша—самая простая наклонная крыша— имеет стропила, которые простираются от одной стены до другой. Эти стропила должны быть достаточно прочными, чтобы выдержать вес самих балок и последующих конструктивных слоев, а также вес снеговой нагрузки. Стропила также должны быть достаточно высокими, чтобы между ними можно было установить достаточно толстый слой изоляции. Общая нагрузка на крышу переносится на концы стропил, где она опирается на стены. В простом примере на картинке: каждая стена несет часть постоянной и переменной нагрузки на крышу.  

Чертеж: стропильная система односкатной кровли

Двускатная кровля: висячие стропила

Висячая крыша (треугольное сечение, безконьковое)—стропила устанавливаются по парам без опирания на конек. Каждая стропила охватывает только половину
 расстояния между двумя стенами (двускатная крыша,
 показанная на чертеже, является самым простым вариантом).
 Горизонтальные стяжки—потолочные балки или чердачные—
 образуют треугольник со стропилами. Потолочные балки обычно
расположены на верхней обвязке стен или мауэрлате, но также могут
 быть расположены выше, образуя частично сводчатый потолок или полумансарду.
 Соединения стропил в верхней точке обычно реализуется при помощи перфоленты или специализированного крепежа. Также часто узел усиливается дополнительными хомутами.
Висячие стропила — достаточно слабая с точки зрения восприятия нагрузки схема. Поэтому используется при маленьких пролетах. Утепление осуществляется по горизонтальным стяжкам 

Чертеж: висячая стропильная система

Двускатная кровля с опорой на конек

Горизонтальных связей,
 необходимых для двускатной крыши, можно избежать, если
стропила прикреплены на коньке к несущей коньковой
балке (или стене), что эффективно превращает двускатную крышу в две односкатные крыши, как показано на
рисунке ниже. 

Чертеж: двускатная кровля с коньком

Стропильная система с прогонами

Прогоны — это горизонтальные элементы, которые поддерживают
 несколько стропил, обычно в середине пролета. Прогоны
используются для поддержки большепролетных конструкций или, когда нет возможности применять стропила большого сечения. Смысл прогонов в уменьшении пролета стропил и ,как следствие, увеличении несущей способности всей системы. Сами
 прогоны должны опираться на столбы или на несущие стены как показано на рисунке ниже. 

Чертеж: стропильная система с прогонами

Потолочные балки

Потолочные балки очень похожи на балки пола. На самом деле балки
 второго этажа двухэтажного здания служат
 потолочными балками для нижнего этажа. Потолочные балки отличаются
 от балок пола только тогда, когда над балками нет пола
 (кроме мансардного этажа).
 Потолочные балки имеют такие же размеры, как и балки пола. Пролет
 балок зависит от расстояния между ними и от того, будет ли чердак
над балками использоваться для хранения. 

Чертеж: узел опирания потолочных балок

Потолочные балки могут функционировать как стяжки, чтобы противостоять горизонтальным усилиям, возникающим на опоре стропил. Для этого важно надежно
 прикрепить балки к стропилам и к стенам дома. 

Важно знать

По нижней плоскости потолочных балок часто устраивают дополнительную обрешетку для того чтобы избежать растрескивания чистовой отделки потолков из-за возможных перемещений и деформаций потолочных балок в процессе эксплуатации. 

В месте опирания стропил на стены или несущие балки делается специализированный
вырез в стропильной ноге. В американской практике называется “bird’s mouth” — птичий клюв. У нас просто стропила “запиливаются”.  

Узел: устройство запила в стропильной ноге

ЭКСПЕРТНОЕ МНЕНИЕ

Хорошо, если ширина “запила” равна ширине площадки опирания и (или не обшитой стенки, если обшивка будет сделана позже). Минимальная ширина опирания “запила” на стену — 100 мм. 

Узел: устройство блок-балок за опорой

Узел: устройство блок-балок на опоре

Узел примыкания скатов кровли с разными углами наклона

Везде, где угол наклона крыши меняется от пологого
 к крутому (как в вальмовой крыше) или от крутого к пологому
(как в мансардной крыше), оба конца стропил должны иметь опору. Если изменение уклона происходит над стеной, то сама стена будет обеспечивать опору.
 Если изменение  уклона не происходит над стеной, то
опора должна быть обеспечена прогонами или балкой
 (хребтом). 

Узел примыкания скатов на ендове с опорой

Узел примыкания скатов на ендове без опоры

Узел примыкания скатов на хребте на опоре

Узлы устройства мансардных окон, дымоходов, люков

Обрамление элементов, выступающих через
 крышу здания—световые люки, дымоходы и слуховые окна—
 начинается с прямоугольного отверстия в стропильной системе.
 Для проемов в одной плоскости крыши, обрамленных полностью
 общими стропилами, обрамление делается относительно легко.
 Отверстие шириной в три стропила или меньше может быть сделано
 путем прерывания стропил и удвоения
 боковых стропил, как показано ниже. Очевидно, что это более  эффективно, если ширина и расположение проема соответствуют расстоянию между
 стропилами. При устройстве больших проемов стропила должны быть проверены расчетами на несущую способность. Отверстия, которые пересекают коньки, хребты и ендовы или изломы при изменении высоты, должны иметь дополнительные точки опирания и должны быть отдельно рассчитаны по нагрузкам. 

Чертеж: обрамление мансардного окна

Обрамление отверстий в большинстве случаев
 либо отвесны, либо перпендикулярны стропилам, как показано
 на рисунке ниже. Материал обрамления ответных отверстий должен иметь сечение выше, чем стропила. 

Узел: обрамления проема в кровле

Устройство слухового окна в крыше

Мансардные окна часто имеют ширину более трех стропил
, поэтому их конструкция должна быть рассчитана по прогибам по 2-му предельному состоянию проектировщиком. Отверстие в крыше должно быть сконструировано таким образом, чтобы выдерживать все нагрузки, налагаемые весом самого слухового окна и снеговой нагрузкой. Мансардные стены и крыша имеют ту же конструктивную схему, как стены и крыша главного здания. 

Если стены мансарды не простираются ниже
 уровня плоскости кровли, то стропильная система на краю проема
 должна поддерживать мансарду.
 Если слуховое окно имеет боковые стенки, которые простираются до пола,
 пол может быть использован для поддержки слухового окна, а
 стропила со стороны отверстия могут быть одинарными. 

Ендовы в стропильной системе крыши

Внутренний угол двух пересекающихся плоскостей крыши называется ендовой. В большинстве случаев ендовы — это сдвоенные стропильные ноги, которые опираются на стены и на коньковые балки. Эти ендовы воспринимают большие нагрузки и должны быть отдельно спроектированы. Соединительные стропила поддерживают область между стропилами ендовы и коньковой балкой.

Как показано на рисунках, стропила ендовы могут поддерживаться
 сверху коньковой балкой или брусом обрамления. Система поддержки коньковой балкой более практична, когда коньки пересекающихся  крыш находятся близко друг к другу; однако система поддержки брусом обрамления лучше, когда нижний конёк пересекает основную крышу вблизи или ниже центра стропильного пролета.  Там, где не требуется пространство между пересекающимися крышами, можно построить более простую “имитацию кукушки”. Эта кукушка сделана без стропил ендовы. Одна крыша сначала строится полностью из обычных стропил без какого-либо специального обрамления. Затем две направляющие устанавливаются над стропилами или над обшивкой первой крыши, а доборные стропила крепятся к направляющим. 

Чертеж: крепление через ендовую балку

Чертеж: крепление через обрамление

Чертеж: фальш-кукушка

Устройство хребтов крыши

Хребет — это внешний угол, где сходятся две плоскости
 крыши. Он состоит из хребтовых стропил в качестве основных несущих элементов на пересечении и доборных стропил от хребта до карниза. Хребты опирается на своем нижнем конце на стену на уровне обвязки (или на столб), а на своем верхнем конце на конек (или на стену).  Большинство вариантов стропильной системы подразумевают, чтобы хребты выступали ниже нижнего края основных стропил. Часто хребтовые балки делают бОльшего сечения, чем основные стропила. Это связано с тем, что хребты воспринимают всю нагрузку от стропил. 

Чертеж: устройство хребтовых балок

Узел примыкания стропил к хребту

Увеличенная высота сечения хребтов не представляет никакой проблемы в чердачном помещении, но если внутренняя поверхность крыши должна быть превращена в финишный потолок, то хребты должны быть в один уровень с основными стропилами, чтобы позволить плоскостям финишного потолка встретиться. В случае, если невозможно выровнять сечения основных стропила и хребтовой балки, то пускают по нижней плоскости стропил дополнительную обрешетку.  

Альтернативные варианты: стропила из деревянных двутавровых балок

Схема: кровля из деревянных двутавровых балок

Прочность, точность изготовления и большая
 длина, которые делают деревянные двутавровые балки подходящими для каркаса
 пола , также указывают на их возможность использование для
 каркаса крыши. Двутавровые балки, используемые в качестве стропил, составляют основную массу
 конструкционных пиломатериалов, используемых для стропильной системы; и они более жесткие, прочные и легкие, чем их
 твердоспиленные аналоги.
 Несмотря на множество преимуществ, инженерные конструкции в качестве каркаса
 крыши не получили такого взрывного роста, как
 в случае с каркасом перекрытий. Отчасти причина в том, что
 крыша, выполненная из балок, требует больших трудозатрат и дополнительных знаний. Большинство узловых решений применяемых для обычных досок, не пригодны для двутавровых балок. Также требуется применение дополнительных вставок и заполнений в связи с формой двутавра. Это добавляет время и
 трудозатраты.
 

Узел опирания на мауэрлат

Еще одно различие между каркасными крышами из цельного пиломатериала или двутавровых конструкций заключается в том, что i-joists почти всегда требует несущей коньковой балки. Это означает, что нагрузка на крышу должна переноситься вниз к фундаменту через вертикальные несущие элементы -столбы или стены. Соотношение затрат и выгод для каркасных крыш с инженерным балками благоприятствует его использованию только для простых двускатных, четырехскатных, мансардных и шатровых кровель. 

Узел примыканию двутавров к коньковой балке

Однако многие строители нашли способы совместить преимущества как сплошных пиломатериалов (доски и бруса) и деревянных двутавров на одном и том же здании. В этих гибридных крышах двутавры используются для основных форм, а полнотелые пиломатериалы используются для более мелких деталей и более сложных форм. 

Узел обрамления проема в крыше из двутавров

Общие принципы каркаса, применимые к каркасу крыши из цельного пиломатериала, также справедливы для инженерных двутавров. Стоит отметить, что для выполнения проектных работ инженерные элементы кровли из двутавров должны быть установлены полностью в соответствии с инструкциями производителя. 

Автор статьи:

Ивочкин Алексей

Инженер-строитель

Инженер-строитель

Стропильные системы скатных крыш: распорные, безраспорные, пристройки, веранды

Современные строения подчас поражают наше воображение самыми необычными формами кровель. Своим стильным и эффектным видом они обязаны разнообразию стропильных конструкций. Однако все они в умелых руках архитектора-проектировщика «собраны», как конструктор, соединенный в определенном порядке из стандартных элементов.

Варианты конструкций ↑

Стропильные системы скатных крыш зависят от их особенностей.

Односкатная  – наипростейший вариант в изготовлении. Особенность ее конструкции в отсутствии конька, стоек и подкосов. Такими кровлями, как правило, покрывают строения с 6–8-метровыми пролетами. Несмотря на простоту конструкции, При разумном подходе и такая простая конструкция имеет свои преимущества. К примеру, с южной стороны, направленной на север, можно установить довольно большие окна. Это самая удобная стропильная система пристройки, гаража и т. п., тем более что она позволяет «собирать» кровлю из крупногабаритных листовых материалов.

Еще одной простой и дешевой по конструкции считается двускатная. Однако, и она не лишена недостатков. К примеру, в обычной крыше этого типа слишком мало пространства для мансарды.

Вальмовая – не двух, а четырехскатная. С определенного ракурса она напоминает обычную двухскатную. Однако, ее скаты поверхность дома целиком не закрывают – оставшееся по бокам пространство закрывается боковыми треугольными вальмами. Таким образом, кровля получается четырехскатной и для ее устройства используют стропила двух типов.

Многощипцовая – это конструкция, которая как бы состоит из совокупности двухскатных крыш с разнонаправленными коньками. Стропильная система подобных кровель самая дорогостоящая, но зато дает возможность обустройства дополнительной площади на чердаке.

Шатровая, благодаря своей форме, напоминающей пирамиду, максимально устойчива к ветряной нагрузке. На ней к тому же не задерживается снег. И это при том что система стропил у нее – одна из наиболее простых. Правда, отсутствие фронтонов не позволяет обустроить на чердаке даже небольшое помещение.

Стропильные системы ↑

Наслонные или висячие ↑

Каркас для устройства состоит из элементов треугольной формы, благодаря чему, даже испытывая большое количество переменных нагрузок, конструкция не теряет жесткости. Стропильные системы скатных крыш подразделяют на висячие и наслонные.

В основе выбора того или иного типа, способа крепления лежат следующие параметры:

• размеры самого строения;
• уклон и форма кровли;
• нагрузка.

Наслонные стропила

Для строений с одно- или двускатной крышей более характерно использование наслонных стропил. Это – конструкция, собранная из коротких брусьев либо досок, имеющая две-три точки жесткого крепления. В первом варианте это стены строения, в случае двускатной – добавляется конек, причем коньковый брус в данном случае должен быть укреплен стойками. Опорами для последних служат лежни. Длина стропил в постройках, отличающихся большими габаритами, превышает 6 м. Вполне возможно, что здесь понадобится установить дополнительные опорные конструкции. К примеру, соорудить внутри капитальные стены или столбчатые опоры.

Висячие

Такая конструкция отличается отсутствием промежуточных опор. Такими стропилами чаще перекрывают пролеты, превышающие 7 м. Единственной опорной точкой для стропильной ноги остается стена. Что же касается второго конца, то в этом случае состыковывают верхние части стропильного бруса и встречной ноги. Для этого используют различные способы: посредством прорезного шипа или пластин из металла, соединение вполдерева.

Распорные или безраспорные ↑

Надежность кровли в первую очередь обеспечивает тщательный расчет нагрузок, под воздействием которых находится ее каркас. Стропила становятся как бы «проводниками» этих нагрузок на внешние опоры строения. Нагрузка, которую стропильные ноги оказывают на свои опоры, бывает двух видов – распорные и безраспорные .

Распорная

Балки стропил в такой конструкции работают на сжатие и изгиб, что вызывает по горизонтали существенное распирающее усилие. Оно, естественно, передается стенам. При установке горизонтальной затяжки это распор она примет на себя, и это усилие уменьшится. Этот элемент фермы выполняет несколько функций:

• соединяет стропила,
• служит для них опорой,
• не позволяет разъехаться основаниям балок.

Затяжка может быть установлена у основания стропил, тогда она выступит в качестве балки перекрытия. Ее можно установить и выше. При таком устройстве затяжку называют ригелем. Для больших пролетов, как правило, требуется усложнение конструкции ферм, то есть устанавливают не только затяжки, но другие дополнительные элементы.

Безраспорная

Опорой нижних концов стропильных ног в этой системе служат:

• стены, а верхними концами они соединены между собой на прогон, который, в свою очередь, опирается на стойки или
• опорные рамы, образованные верхними и нижними прогонами, стойками и подкосами

Элементы системы функционируют, как балки, то есть исключительно на изгиб.

Способы крепления ↑

Безраспорные системы. Стропила этого типа устанавливают таким образом, чтобы одна опора оказалась закрепленной, а другая – подвижной, причем обе они должны иметь возможность свободного вращения. На практике исключить опасные нагрузки, воздействующие в этом случае на стены, можно тремя способами. Стропильную ногу нижним концом упирают в мауэрлат. Ее подшивают бруском и фиксируют, используя врубку зубом. Желательно также дополнительную застраховать крепление проволокой. Верхнюю часть бруса монтируют на коньковый прогон. Для крепежа пользуются принципом скользящей опоры. Примером может послужить стропильная система веранды.

• Низ стропила фиксируют, используя подвижное соединение. Для фиксации верхней части после ее укладки на коньковый прогон используют болт, гвозди и т. д. Это самый распространенный вариант для двухскатных крыш.
• Жесткое крепление к прогону при помощи гвоздей, шпилек или другого крепежа.

В любом варианте соблюдается следующий принцип: одним концом стропильную ногу фиксируют на опоре, действующей по принципу скольжения, допускающим поворот, другим – на шарнире, позволяющим только поворот.

Распорные. Обе опоры, в отличие от безраспорных, – закрепленные. Установку проводят по тем же строительным схемам, только при этом нижние опоры фиксируют не на ползуны, а на шарнир, допускающий одну степень свободы. К нижней части стропила можно прибивать опорные бруски примерно в метр длиной либо крепят опору на мауэрлат на «зуб».

Для небольших легких крыш можно устраивать без мауэрлата, однако следует учесть, что в этом случае нагрузка по стене распределяется неравномерно.

© 2021 stylekrov.ru

Какова функция фермы крыши?

Главная> Блог> Какова функция стропильной фермы?

Крыша над головой — это основная потребность человека, которую мы улучшили за столетия архитектурной изобретательности. Кровельная система претерпела драматические изменения с первых дней ее создания — соломенные крыши, состоящие из соломы и тростника. Теперь мы говорим о ферме крыши, сложном архитектурном элементе, являющемся неотъемлемой частью опоры кровельной системы.

Кровельные фермы широко используются в строительных конструкциях. Даже если вы не знакомы с фермой крыши по ее названию, весьма вероятно, что вы заметили их до того, как начали заниматься повседневной архитектурой. Ферма — это треугольная конструкция, встроенная в крышу для поддержки груза. Помимо поддержки и прочности каркаса крыши, они также перекрывают пространство над помещениями.

Анатомия фермы крыши

Перейдя к мелочам фермы крыши, вы обнаружите, что она состоит из трех компонентов: верхних поясов, нижних поясов и перемычки.Каркас фермы также состоит из трех элементов: стоек, подкосов и стропил. Компоненты стропильной фермы в конечном итоге определяются такими вещами, как вес груза и расстояние между ними, поскольку весь каркас находится под напряжением и в результате не должен изгибаться.

Ферма крыши, предназначенная для поддержки и усиления крыши, должна быть изготовлена ​​из одинаково устойчивого и прочного материала. Как правило, ферма крыши изготавливается из дерева или металла, обеспечивая прочность, а также возможность настройки и относительно легкого перемещения.

К тому же стропильная ферма должна быть легкой. Современная ферма крыши состоит из нескольких отдельных легких частей, рассчитанных на то, чтобы выдерживать вес тяжелого груза, но при этом не слишком тяжелая, где ее нельзя легко транспортировать. По сути, это делает реальную реальность строительства стропильной фермы сложной задачей, трудоемкой и требующей соединения этих устройств вместе для формирования каркаса. Однако, несмотря на свою иммерсивную конструкцию, стропильная ферма более экономична в долгосрочной перспективе, поскольку обеспечивает долговечность самой крыши.

Типы стропильных ферм

Вы можете быть удивлены, узнав, что существуют десятки типов стропильных ферм. Например, есть ферма крыши северного освещения, возможно, самая старая и самая экономичная из всех. Он состоит из сложного набора решетчатых балок с опорными стойками, протяженностью около 20-30 метров и обычно используемых в промышленных или крупных инфраструктурах.

Ранее упоминалось о высокой сложности конструкции стропильной фермы, которую можно увидеть в виде четырехугольной стропильной фермы.Эта ферма крыши — одна из наиболее сложных конструкций фермы, которую можно найти в обширных помещениях, таких как зрительные залы и здания железных дорог. Для таких сооружений, как церкви и соборы, часто требуются стропильные фермы с ножничной крышей для поддержки сводчатых потолков. Эти ножничные фермы крыши имеют нижние стойки пояса, которые пересекаются друг с другом, а верхние пояса соединяются под углом, что придает им вид ножниц.

Преимущества фермы крыши

Ферма крыши — это функциональный элемент кровельной системы, дающий домовладельцу множество преимуществ.Прочная крыша, поддерживаемая стропильной конструкцией, представляет собой здоровую, функциональную крышу, а вместе с ней и способность кровельной системы должным образом отражать вредные УФ-лучи, предотвращая проникновение УФ-излучения в дом. Это означает, что крыша будет оптимально работать в течение месяцев сильной погоды, жаркой или холодной, работая над регулированием внутренней температуры дома для достижения комфортной жилой среды.

Различные типы кровельных ферм предлагают различные преимущества конструкции здания.Например, кровельная ферма с параллельными поясами, состоящая из двух параллельных друг другу поясов с опорами между ними, создает оптимальный пароизоляционный слой, который отгоняет конденсат и плесень. Ферма крыши Pratt, охватывающая всего около 6-10 метров, предлагает строителям экономичный вариант фермы крыши, а ферма крыши с приподнятым каблуком полезна для повышения энергоэффективности, изоляции и вентиляции чердаков.

Многофункциональная кровельная ферма

С точки зрения строительства, стропильная ферма является экономичным средством, сокращающим трудозатраты.Когда-то стропила были традиционным средством поддержки крыши, строились на месте и устанавливались профессиональным плотником, но с кровельной стропильной конструкцией она портативна, легка и предварительно сконструирована.

Ферменная система выполняет несколько функций:

• Поддерживает и укрепляет каркас крыши
• Повышение энергоэффективности
• Уменьшить / предотвратить конденсацию и появление плесени
• Экономичное и экологически безопасное строительство
• Предотвращает повреждение открытой крыши
• Предлагает укрытие и защиту от внешних воздействий
• Предотвращает проникновение ультрафиолетового излучения в дом

Из-за своей функциональности стропильная ферма важна для целостности здания и его кровельной системы.Крыши сами по себе являются важнейшим защитником дома, а ферма предлагает множество преимуществ, поскольку она укрепляет и поддерживает его.

Завершите свою крышу кровлей Feldco

Теперь, когда вы знаете все, что входит в анатомию крыши, вы знаете, на что обращать внимание, когда придет время для замены. Если черепица на вашей крыше выглядит старой, изношенной или поврежденной, вам необходимо как можно скорее заменить крышу, чтобы избежать дальнейшего повреждения.

В таком случае Feldco Roofing предложит вам лучшую замену кровли в районе Чикаго.Получите бесплатное предложение прямо сейчас, чтобы начать свой кровельный проект вместе с нами.

Недавние сообщения

Какие кровельные материалы самые долговечные?

Доступно множество прочных кровельных материалов. Важно выбрать лучший кровельный материал для дома. Узнайте больше здесь.

Прочитайте больше

Чего ожидать от осмотра крыши?

Осмотр крыши имеет решающее значение для безопасности вашего дома.В этой статье мы покажем вам, чего ожидать, и несколько советов по подготовке к следующему осмотру крыши.

Прочитайте больше

Как правильно выбрать компанию Rockford Roofing

Не обманывайтесь с неквалифицированными подрядчиками и кровельными компаниями в Рокфорде. В этом руководстве мы дадим вам полезную информацию о том, как правильно выбрать компанию в Рокфорде.

Прочитайте больше

Какой цвет крыши самый энергоэффективный?

Вы когда-нибудь интересовались, какой цвет крыши самый энергоэффективный? В этой статье мы обсудим лучшие варианты окраски вашей следующей крыши.

Прочитайте больше

Наиболее распространенные типы кровельных ферм

Фронтальные фермы

Разнообразные фермы, показанные выше, подходят к категории обычных или двускатных ферм, включая фермы King Post, Queen Post, Howe и Double Howe. Все четыре фермы используются для образования двускатной крыши, также известной как скатная или остроконечная крыша, и одного из наиболее распространенных вариантов крыши в США. Разница в каждой из этих ферм связана с ремнями в самой ферме.Как вы можете себе представить, фермы, подобные Howe, предлагают больше поддержки, чем King Post, и поэтому могут использоваться для больших зданий, которым требуется больше поддержки.

Ферма набедренная

Другой очень распространенный тип крыши, вальмовая ферма, используется для создания вальмовой крыши, у которой есть скаты со всех четырех сторон, которые сходятся в точке в центре крыши. Вальмовые фермы особенно полезны для сильных ветров и заснеженных территорий, поскольку они более устойчивы, чем двускатные крыши. Как и в категории ферм для фронтона, существует ряд уникальных вариаций вальмовых ферм, используемых для создания различных архитектурных стилей.

Ножничная ферма крыши

Фермы этого типа известны своими сводчатыми потолками, которые так нравятся современным домовладельцам. Вместо горизонтальных нижних поясов у фермы с ножничной крышей есть нижние пояса, которые наклонены вверх, создавая пик для сводчатого потолка.

Ферма мансарды

Удобно для таких зданий, как гаражи и навесы, которым требуется дополнительное пространство для хранения, фермы чердака, также известные как фермы «комната-чердак», образуют как потолок, так и ферму пола для комнаты на чердаке здания.Эти кровельные фермы поставляются с опорными перемычками, предназначенными для обрамления стен комнаты. Хотя они чаще всего используются для конструкций с местом для хранения вещей, их также можно изготавливать для дома.

Моно ферма

Монохромная ферма — это, по сути, лишь половина полной фермы. Они очень универсальны и могут использоваться для строительства крыши, которая обеспечивает больше солнечного света и визуального пространства. Их часто используют в навесах и гаражах, а также для создания дополнительных ярусов и пристроек к существующей крыше.

Ферма крыши North Light

Подобно двойной ферме Howe, ферма на крыше North Light имеет широкий набор перемычек, которые образуют треугольники внутри самой большой фермы. Фермы North Light — это популярный выбор для домов с открытой планировкой. Это старый и экономичный тип фермы, который может охватывать очень большие пространства, такие как промышленные здания и дома открытой планировки.

Плоская ферма

Как и следовало ожидать, плоская ферма предназначена для плоских крыш. Они построены так же, как фермы перекрытий, с хорошей опорой, так как у них нет наклона, чтобы сбрасывать осадки или нести нагрузку.Фермы для плоских крыш в основном используются в коммерческих целях.

Подвесная ферма

Ферма Gambrel чаще всего ассоциируется с амбарами, но она также используется в различных домах, особенно сейчас, когда популярность фермерского стиля растет. Продольная ферма предназначена для поддержки широкого пролета и может увеличить вертикальное пространство в здании благодаря своей уникальной высокой конструкции.

Ферма на приподнятом каблуке

Последняя ферма, которую мы рассмотрим сегодня, называется фермой с приподнятым каблуком.Поскольку эти кровельные фермы приподняты немного выше, чем другие типы кровельных ферм, они обеспечивают упрощенную вентиляцию и много места для изоляции. Это делает ферму с приподнятой пяткой идеальным выбором для энергоэффективных зданий.

Тип кровельной фермы, которую вы используете для своих строительных проектов, может повлиять не только на дизайн ваших зданий, но также на стоимость и время строительства. Если вы ищете нестандартные решения, например, изготовленные стропильные фермы, которые подходят для вашего проекта и доставляются на место работы, свяжитесь с нами.Zeeland Lumber & Supply предлагает изготовленные стропильные фермы различных стилей, чтобы ваш строительный проект реализовывался быстро и без проблем. Позвоните нам или свяжитесь с нами через Интернет для получения дополнительной информации.

Конструкция фермы крыши — Боб Вила

Фото: istockphoto.com

После ураганов, опустошивших Флориду в последние годы, строительные нормы и правила были усилены, чтобы свести к минимуму будущий ущерб. Чиновники и строители узнали, что держать дом крышкой означает создавать прочную связь между парусной крышей и стенами под ней.Эта работа ложится на спроектированную стропильную систему крыши, которая скрепляет все это вместе.

Фермы превосходят традиционный каркас
Плотники использовали двухслойные пиломатериалы для создания косоуров и стропил. Инженеры и архитекторы теперь проектируют фермы крыши, построенные из 2×4 в треугольной конфигурации, которые соединяются вместе с помощью металлических соединительных пластин. В результате получается связная стропильная ферма, соответствующая государственным, местным и национальным строительным нормам. Фермы работают настолько хорошо, потому что пиломатериалы имеют одинаковый размер, плотность и качество, а металлические соединительные пластины обеспечивают жесткость в местах стыков.

Инженерные фермы используются в строительстве уже 35 лет, и этот послужной список впечатляет многих строителей и домовладельцев. Кирк Грундаль, исполнительный директор Совета Америки по деревянным фермам (WTCA) в Мэдисоне, штат Висконсин, говорит, что домовладельцы могут быть уверены, что их кровельные фермы спроектированы в соответствии со строгими стандартами проектирования по всей стране, поскольку производители должны соответствовать стандартам, установленным WTCA и Институтом решетчатых конструкций. (TPI).

Шон О’Коннор из Robbins Engineering, Тампа, Флорида — проектировщики, изготовители плит и инженеры по стропильным системам — объясняет, что стропильные фермы создают более прочную конструкцию крыши, потому что они спроектированы с использованием методов проектирования САПР (автоматизированного проектирования) и компьютера. анализ наихудших сценариев.

«Поскольку каждая из ферм крыши спроектирована, она буквально учитывает все силы, действующие на ферму, от гравитационных до ветровых, сейсмических и подъемных», — говорит О’Коннор.

Фермы крыши позволяют открывать планы перекрытий
Фермы имеют много плюсов, в том числе их общая прочность, возможность быстрого монтажа и возможность перекрытия. Поскольку они построены из более коротких бревен, стропильные системы крыши, как правило, дешевле в строительстве, чем крыши с традиционным каркасом.

Фермы спроектированы так, чтобы перекрывать большие расстояния, чем крыши с традиционным каркасом. Поскольку они передают вес с крыши на внешние стены, ни одна из внутренних стен не должна быть несущей. Это открывает внутреннее пространство и открывает множество вариантов дизайна интерьера.

Дерево, сталь и инженерные материалы
Фермы крыши, которые исторически состояли из дерева с металлическими соединительными пластинами, теперь имеют конкуренцию. Как дома со стальным каркасом, так и стальные фермы крыши.О’Коннор говорит, что на сегодняшний день стальные стропильные фермы обычно предназначены для легких коммерческих и промышленных рынков, а деревянные фермы по-прежнему доминируют в жилищном строительстве.

Инженерные изделия из дерева, такие как двутавровые балки, также вызвали большой скачок на рынке. «Их можно использовать почти как пиломатериалы для каркаса, но в отличие от обычных пиломатериалов, они будут иметь длину до 60 футов», — говорит О’Коннор.

Деревянные кровельные фермы с металлическими соединителями также могут быть обработаны антипиреном и имеют «отличную огнестойкость», по словам О’Коннора, «а с точки зрения бюджета и качества они являются победителями в ценовой категории.«Когда они правильно спроектированы и собраны, деревянная ферма крыши с недорогими соединительными пластинами будет соответствовать параметрам спроектированной древесины. «Таким образом, они являются прекрасным недорогим решением проблем, связанных с постановкой рамок», — говорит О’Коннор.

По словам О’Коннора, вместе с ураганными ремнями для крепления ферм к стенам система крыши обычно лучше, чем любая палочная крыша.

Почему стропила более популярны, чем стропила

За последние полвека конструкция кровли претерпела настоящую революцию.Фермы постепенно заменяют обычные стропила до такой степени, что в настоящее время более 80 процентов нового жилого строительства используют фермы для поддержки крыши. Почему произошло это изменение и каковы преимущества и недостатки стропил по сравнению с фермами?

Что такое стропила?

Традиционное средство поддержки крыши — стропила (также известная как «каркас из палок»), спиленные, построенные и установленные на месте опытным плотником. Стропила изготавливаются из наклонных рамных досок из размерной древесины — обычно 2x8s или 2x10s — соединяющих вершину крыши, называемую «коньковой доской», с плитами внешних стен.Они закреплены внизу потолочными балками. Хомуты, расположенные горизонтально на середине стропил, удерживают вместе стропила и плоскости крыши.

Преимущества стропил

Хотя стропила сегодня используются все реже и реже из-за более высокой стоимости стропил по сравнению с фермами, они имеют определенные преимущества. Каркас клюшки является гибким и может быть изменен без ущерба для конструкции. В результате вы можете создать открытое пространство под крышей … для красивого вида (как в случае сводчатых или соборных потолков), а также для практических целей, таких как строительство дополнительной спальни, домашнего офиса или кладовой.Также проще разместить пристройку к дому со стропильной кровлей.

Хотя фактическая установка происходит медленнее, чем для ферм, для подготовки стропил требуется меньше времени. Так что, если вы торопитесь, стропила будут более быстрым способом сделать это в целом. Они также больше подходят для удаленных мест, где транспортировка предварительно смонтированной стропильной системы на площадку была бы слишком сложной, или для небольших крыш, когда проектирование фермы для конкретного объекта было бы неэффективным с точки зрения затрат.

Что такое кровельные фермы?

Фермы — это легкие конструктивные элементы, состоящие из верхних и нижних «поясов», поддерживаемых ремнями из пиломатериалов в форме треугольника.

Преимущества ферм

Поскольку они предварительно изготовлены в соответствии со спецификациями вашего здания за пределами строительной площадки, часто с помощью автоматизации, такой как пилы с компьютерным приводом, они намного быстрее и дешевле в установке, чем стропила. Хотя они используют меньшие (и менее дорогие) куски пиломатериалов, соединенные соединителями зубчатых пластин, фермы очень прочные и устойчивые, способные преодолевать большие расстояния — до 60 футов.Это снижает потребность во внутренних несущих стенах и позволяет создать более открытую планировку этажей на нижних этажах в соответствии с современными тенденциями.

Еще один плюс ферм в том, что они экономят важный природный ресурс за счет использования меньшего количества пиломатериалов и образования меньшего количества древесных отходов.

Недостатки ферм

Однако фермовые системы имеют некоторые явные недостатки. Готовую стропильную систему тяжело транспортировать и поднимать на место.Скорее всего, для работы вам понадобятся 18-колесный автомобиль и кран, а также надлежащий доступ к дороге.

Ремешок, поддерживающий пояса, имеет тенденцию задевать пространство непосредственно под ним, что является явным недостатком, если вы хотите превратить чердак или пространство над гаражом в полезное жилое пространство. Ножничные фермы позволяют создать что-то вроде соборного потолка, в отличие от других стилей, таких как изогнутые фермы.

После установки стропильной системы будет сложно и даже опасно пытаться ее модифицировать.Обрезка любой части ремня или даже просверливание отверстия для электропроводки может подорвать целостность ферменной крыши. Вам нужно будет проконсультироваться с профессиональным инженером-строителем, если вам необходимо внести изменения.

Кроме того, Национальная ассоциация противопожарной защиты выразила обеспокоенность по поводу пожарной безопасности стропильных кровель из конструкционной древесины.

Обратитесь к опытному плотнику, чтобы обсудить стропильные конструкции и стропильные фермы для вашего дома.

Лаура Фирст пишет для networx.com.

Обновлено 26 декабря 2018 г.

Преимущества строительства с фермой крыши

Для строителей и подрядчиков не секрет, что конструкция кровли стремительно развивалась за последние несколько десятилетий. Традиционно они в значительной степени полагались на обычные стропила и потолочные балки для строительства крыши, но фермы постепенно стали более заметными, и более 80 процентов всего нового строительства теперь используют фермы в качестве основного средства каркаса и поддержки крыши.Так в чем же преимущества использования именно этой кровельной системы? Ниже приведены некоторые из основных преимуществ строительства с использованием стропильных ферм.

1. Сниженные расходы

Обычные стропила необходимо разрезать, изготовить по индивидуальному заказу и установить на месте, что действительно может стать отличным с точки зрения затрат и затрат на рабочую силу. С другой стороны, фермы производятся вне строительной площадки и готовы к установке по прибытии на строительную площадку, что может значительно сократить расходы.

В связи с их сетчатой ​​конструкцией, фермы используют меньшие куски дерева (которые дешевле), которые соединяются между собой соединителями с зубчатыми пластинами. Благодаря этой уникальной и очень универсальной конструкции фермы обладают исключительной прочностью и могут охватывать большие расстояния, что позволяет строителям меньше полагаться на внутренние несущие стены. Это может позволить получить более открытую планировку помещения при одновременном сокращении затрат.

Кроме того, поскольку стропильные фермы внутри помещений состоят из инженерной древесины, они не подвергаются воздействию влаги и других погодных условий, что означает более высокое качество продукта по цене.

2. Более быстрая установка

Как уже упоминалось, фермы устанавливаются быстрее, чем обычные стропила, которые необходимо строить на месте. Кровельные фермы изготавливаются на заводе за пределами площадки с использованием автоматизированных инструментов, таких как компьютерные пилы. Затем стропильная система доставляется на строительную площадку и устанавливается с помощью крана, часто всего за один день.

Это ускоряет общий процесс строительства и быстрее закрывает конструкцию, а это означает, что внутренняя часть дома будет меньше подвергаться воздействию различных погодных элементов в процессе строительства.Хотя стропильные системы имеют преимущество перед стропилами с точки зрения сокращения времени установки, следует отметить, что время подготовки стропил короче.

3. Гибкость дизайна

По мере того, как технологии жилищного строительства продолжают развиваться, строители и подрядчики работают с гораздо более сложным диапазоном конструкций крыш. Эта сложность связана с системами стропильных ферм, поскольку они могут быть сконфигурированы так, чтобы соответствовать практически любой форме и конструкции крыши, о которых вы только можете подумать.

Добавление различных элементов, таких как уникальные углы, поперечные фронтоны, соборные потолки и т. Д., Может увеличить затраты, которые во много раз были бы непомерно дорогими, если бы использовалась традиционная стропильная система, но стропильные фермы позволяют сделать строительство более экономичным. сложных кровельных систем. Строители также могут извлечь выгоду из того факта, что стропильные системы крыши проектируются профессионально, а это означает, что более мелкие детали конструкции крыши часто создаются с большей точностью.

Большинство строителей и подрядчиков сегодня скажут вам, что инженерные системы стропильных ферм — лучший выход по многим причинам, указанным выше. Если вы ищете оптимальную скорость и эффективность строительства, а также более высокий уровень рентабельности, выбор строительства с использованием стропильных ферм — лучший вариант.

стропил против ферм для жилых домов

© stocksolutions / Fotolia

Если вы строите новый дом или добавляете пристройку к уже существующему, вам необходимо принять одно из основных решений: как вы будете удерживать крыша? Если планы не предусматривают конструкцию плоской крыши, вам в основном придется выбирать между стропилами или фермами.

Посещение чердака почти любого старого дома покажет тот факт, что стропила были чрезвычайно популярным методом в прошлом. Однако сегодня около четырех из пяти новых домов, построенных в США, используют ферменную конструкцию. Очевидно, что все изменилось. Тем не менее, оба метода имеют уникальные преимущества, которые могут рекомендовать один из них по сравнению с другим, и новое строительство с использованием того или иного метода — или обоих — все еще продолжается каждый день.

Что такое стропила?

© ronstik / Fotolia

Метод, при котором используется конструкция стропильной крыши, обычно известен как «каркасная конструкция».Стропила представляют собой длинные доски, обычно 2 x 10 или 2 x 12, которые спускаются вниз от центральной балки конька на пике крыши, пересекаясь с внешними стенами. Эти длинные доски поддерживают кровлю и кровлю.

Между тем потолочные балки, проходящие горизонтально через пол чердачного пространства между внешними стенами, скрепляют стены вместе и вместе с расположенными выше стропилами образуют целостную конструкцию крыши и чердака.

Что такое ферма?

© ftfoxfoto / Fotolia

Ферма — это сборная деревянная конструкция, которая объединяет треугольные лямки конструктивных элементов, чтобы обеспечить поддержку верхней крыши при одновременном связывании внешних стен дома.Длинные наклонные балки, идущие к верху фермы, и балка, идущая горизонтально по низу, называются поясами. Балки и стяжки, составляющие внутреннюю треугольную перемычку ферм, предназначены для распределения веса крыши на большой площади.

Типичная конструкция крыши дома состоит из нескольких ферм, равномерно распределенных по пролету от одного конца дома до противоположного конца. В отличие от стропильных конструкций из стержней, которые выполняются на месте, большинство ферм изготавливаются на заводе и доставляются на место работы готовыми к установке.

Что у вас есть?

Если вы покупаете существующий дом, конечно, выбор стропил вместо стропильной конструкции уже сделан за вас. Согласно вышесказанному, если это более старый дом, он почти наверняка будет включать стропила, а в новых домах — стропильные фермы. Если это совершенно новая конструкция в новом застройке, конструкция фермы может считаться беспроигрышной. Однако в некоторых новых домах, спроектированных по индивидуальному заказу, все еще могут использоваться стропила частично или полностью.

Как они сравнивают?

Стропила Профи

Больше места на чердаке

Если вы думаете, что когда-нибудь захотите переоборудовать чердак в дополнительную комнату или вам просто понадобится много свободного пространства для хранения вещей, стропильная конструкция оставляет пустоту на чердаке широко открытой для таких целей.

Варианты потолка

Если вы хотите включить специализированный потолок, такой как сводчатый потолок или потолок в стиле собора, стропила оставляют на чердаке место для необходимой конструкции. Фермы могут быть сконфигурированы индивидуально, чтобы соответствовать некоторым сводчатым потолкам, но в основном это нестандартная процедура, требующая особого внимания.

Изоляция чердака

Установка утеплителя чердака и других мер, связанных с эффективностью, таких как излучающий барьер, обычно быстрее и проще в открытом пространстве, созданном стропильной конструкцией.

Меньше времени выполнения

Поскольку фермы предварительно изготавливаются на заводе, точные планы с точными размерами должны быть представлены задолго до фактического времени, когда они потребуются. Поскольку стропила строятся на месте по мере необходимости, требуется меньше времени на предварительное планирование.

Стропила Минусы

Больше времени и дороже

Возведение стропил на строительной площадке происходит медленнее и требует больше людей. На строительство большой жилой стропильной крыши может потребоваться неделя.В зависимости от местных затрат на рабочую силу это может существенно увеличить стоимость строительства стропил.

Требуются квалифицированные, опытные рабочие

Поскольку метод строительства стропил становится стандартом в жилищном строительстве, труднее найти рабочих, обладающих особыми навыками для быстрого и точного строительства стропил. Во многих случаях эти мастера стареют, и многие из них, возможно, уже вышли на пенсию.

Профильная конструкция

Заводской контроль качества

Поскольку они производятся в заводских условиях в помещении, часто на компьютерных пилах и производственном оборудовании, контроль качества осуществляется очень последовательно.Фермы также могут быть проверены и сертифицированы сторонней организацией.

Доставка точно в срок

Строительный проект может быть согласован с производителем фермы, чтобы готовые фермы были доставлены в тот день, когда они потребуются. Таким образом, хранение на месте не требуется, а фермы не подвержены атмосферным воздействиям.

Более быстрое строительство

Когда фермы достаточно малы, чтобы их можно было поднять вручную двумя или тремя рабочими, что характерно для многих жилых проектов, всю крышу можно связать всего за один или два дня.

Большая сила

Балки и стяжки, составляющие внутреннюю треугольную перемычку ферм, предназначены для эффективного распределения веса крыши на более широкой площади. Кроме того, в треугольной структуре больше используются более короткие и менее дорогие куски дерева.

Сниженные совокупные затраты

В исследовании Национальной ассоциации строителей жилья сравнивались два идентичных дома. Дом, построенный с использованием ферм, привел к сокращению затрат на рабочую силу и материалы на 16% по сравнению с домом, в котором использовались традиционные стропила.

Минусы фермы

Мансарда с ограниченным пространством

Треугольная перемычка равномерно расположенных ферм разделяет открытое чердачное пространство и делает невозможным преобразование в дополнительное помещение и даже существенно уменьшает доступное пространство для хранения коробок и других предметов.

Более высокие авансовые платежи

Первоначальная стоимость фабричного изготовления ферм выше, чем стоимость необработанного пиломатериала для изготовления стропил. (Обычно это компенсируется меньшими трудозатратами на установку.)

Рекомендации по доставке и установке

Готовые фермы громоздки, и для доставки большого дома потребуется 18-колесный грузовик. Следовательно, сайт должен быть легко доступен для такого большого транспортного средства. Кроме того, фермы, изготовленные для больших площадей в квадратных футах, обычно не могут обрабатываться вручную несколькими рабочими. В этих случаях потребуется кран на месте для подъема ферм на место.

Небольшая гибкость при изменении дизайна

После того, как чертеж и размеры отправлены на завод, а фермы изготовлены, любые последующие размышления о дизайне становятся проблематичными.Изменения конструкции крыши или мансарды в последнюю минуту будут либо невыполнимы, либо осуществимы только с большими затратами.

Будущие изменения

Стропильная система — это взаимозависимая конструкция. После того, как он будет изготовлен и установлен, последующие модификации могут вызвать проблемы и потенциально могут представлять опасность из-за снижения структурной целостности. Это может включать в себя такие незначительные меры, как простое сверление отверстий в элементах фермы для размещения кабелей, проходящих через чердак. Поэтому перед внесением случайных изменений в фермы рекомендуется осмотр и информированное заключение квалифицированного подрядчика.

Связанные

Что такое ферма?

46:26

10230 — Каркас крыши и фермы

9:03

343 — Обрамление крыши

15:05

1030 — Автоматическое обрамление — Открытые хвосты стропил — Подфасция и обшивка

1:59

344 — Что такое ферма?

6:54

345 — Установка параметров фермы по умолчанию

6:29

346 — Обрамление стропильной кровельной системы

7:13

405 — Чертеж обозначений декоративных балок или ферм

11:21

505 — Создание сборки крыши из SIP

5:01

350 — Использование фермовой основы для ферменной конструкции пересекающихся крыш

14:32

348 — Обрамление консольной стропильной системы крыши

2:36

349 — Обрамление ферм Energy Heel

7:55

353 — Обрамление ножничными фермами

3:46

356 — Обрамление светового люка с фермами

2:58

347 — Обрамление и связь стропильной системы крыши без смотровых площадок

2:49

5318 — Установка расстояния между смотровыми площадками и просмотр выбранных деталей фермы

2:45

351 — Hip Trusses — Building a Step-Down

4:26

352 — Тазобедренные фермы — Построение вспомогательной балки Бедро

2:04

502 — Hip Trusses — Drop Hip или California Hip

10:42

354 — Обрамление мансардными фермами

8:01

1033 — Использование команды потолочной ступенчатой ​​фермы

29:44

9914 — Фокус: создание ферм

11:54

10109 — Quick Tip — Ферма деревянного каркаса

.