Какие бывают и где применяются стропильные фермы

Стропильная система: типовые узлы и схемы для разных видов крыш

Так же читайте в этой рубрике (⇛ Все рубрики ТУТ)

  • Утепление кровли дома эковатой с созданием холодного чердака
  • Варианты теплоизоляции крыши
  • Крыши для деревянных домов
  • Устройство кровли
  • Дома с вальмовой крышей
  • Двухскатная стропильная крыша
  • Дома с плоской кровлей
  • Кровельный пирог крыши частного дома
  • Строительство крыши своими руками
  • Кровля частного дома
  • Утепление кровли частного дома
  • Водосточные системы и доборные элементы кровли
  • Гидроизоляция кровли
  • Ремонт кровли зданий
  • Монтаж скатных кровель, их конструкция
  • Схема устройства кровли частного дома
  • Кровельные материалы для скатных крыш
  • Виды стропильных систем
  • Виды крыш частных домов
  • Крыша для дома, которую надо утеплять

Конструкции узлов деревянных стропильных ферм крыши

Несущие треугольные композиции крыши с разными узлами называются стропильными фермами. Благодаря своим конструкциям фермы придают жесткость всей крыше и равномерно распределяют нагрузку на все участки. Для любой деревянной стропильной фермы главное – качественно скрепить все узлы. Рассмотрим варианты крепления.

Конструкция стропильной фермы

Выбор конструкции стропильной фермы зависит от всех факторов: уровень возможной нагрузки от осадков и ветра на крышу, вес кровли, размеры крыши, материал и многие другие. Но, к счастью, создавать свою конструкцию фермы можно как угодно. Вот вам достаточное количество примеров для вдохновения (некоторые подходят для строительства обычного чердака, некоторые для крыши гаража или сарая, некоторые для мансарды).

Назначение элементов стропильной системы

Последний венец дома из бруса или бревен называют мауэрлатом. Он, обеспечивая равномерное распределение веса крыши, должен удерживать ее от опрокидывания под воздействием ветровой нагрузки. Площадь кровли имеет большую парусность, если скаты расположены под большим углом наклона. Обычно этот угол находится в пределах от 15 до 45 градусов. Поэтому в тех районах, где возможен сильный ветер, угол наклона скатов необходимо делать меньше, однако таким, чтобы при сильном дожде вода не попадала, например, под черепицу. Закрепляют последний венец металлическими скобами или шпильками либо проволокой.

Рисунок 3. Схема висячих вариантов стропил.

Стропильные ноги должны выдерживать все нагрузки, возникающие на крыше в процессе эксплуатации. Учитывают постоянные и временные нагрузки. К постоянным относят общий вес всего, что будет входить в кровлю: внешнее покрытие, утеплитель, парозащитные и влагозащитные пленки, собственный вес стропил и др.

Читайте также:  Как построить второй этаж над гаражом своими руками

К чисто переменной следует отнести ветровую нагрузку, которая, действуя в небольшие промежутки времени, может изменяться в широком диапазоне. Снежную нагрузку также считают переменной, но в зимних условиях она, если и изменяется, то только в сторону увеличения и не так быстро.

В двускатной крыше самый верхний прогон, общий для обоих скатов, называют коньком. Конек имеется и в вальмовой крыше (см. рис 2). Он является общим прогоном между трапецеидальными скатами.

Рисунок 4. Схема стропильной системы мансардной крыши.

Самые большие стойки располагают под коньком на его концах. Конек значительной длины могут подпирать стойками и в средней его части. В шатровой кровле он отсутствует, что существенно усложняет монтаж стропильной системы.

Основную сложность для монтажа стропильная система создает из-за размеров дома. Например, двускатную крышу монтировать значительно проще, если можно использовать стандартные доски длиной 6 м. Выбирая размер строения (ширину), необходимо учесть, что для деревянного дома свес крыши должен быть не менее 55 см.

Балочный узел

К балкам стропила прикрепляются следующим образом. Главная задача крепления — не допустить скольжения стропила по балке, поэтому используются различные приемы.

  1. В пятке стропила необходимо вырезать зуб и шип, в балке вырезают соответствующего размера упор.
  2. От свисающего края балки место крепления должно отстоять на 25-40 см.
  3. Гнездо для крепления должно быть глубиной 1/4 — 1/3 толщины балки.
  4. Вместе с зубом вырезают шип, который не дает стропилу сдвинуться вбок. Такое соединение называют «зубом с шипом и упором».
Балочный узел

Если крыша более пологая (угол ее наклона меньше 35 градусов), то стропила крепят таким образом, чтобы площадь их соприкосновения с балкой увеличилась. Тогда используют следующие способы:

  • два шипа с двумя зубами,
  • упором с шипом или без него,
  • два шипа в замок.

Расчет нагрузок

Во время возведения системы стропил важным моментом является не только правильный выбор формы конструкции и материала изготовления, но и корректный расчет возможных нагрузок.

Они бывают трех видов:

  • постоянные: общий вес кровельного пирога;
  • временные: вес снежного пласта, находящихся на кровле людей, сила порывов ветра;
  • особые – к этой категории относится сейсмическая нагрузка.
Расчет нагрузок

Стропильная система на основе ферм и балок является несущей конструкцией, в состав которой входят многие элементы. Вне зависимости от конкретной конструкции и формы это сложный в технологическом плане процесс, главным этапом которого является этап проектирования. Именно в это время проводятся расчеты, от правильности которых зависит безопасность всей конструкции в течение всего эксплуатационного периода. Такой расчет состоит из сложных вычислений, осуществление которых требует наличия профессиональных знаний.

Читайте также:  Битумная мастика для кровли: как пользоваться, приготовить

Как выглядит конструкция двухскатной мансардной крыши можно посмотреть на нашем сайте.

Об особенностях устройства ломанной крыши ищите информацию здесь.

Как сделать фронтон дома из бруса читайте в статье по адресу

Как правильно установить накосные стропила в ендовах

Поскольку ендова является одним из самых ответственных мест крыши, мы посчитали необходимым отдельно рассказать о монтаже стропильных ног в ней.

Накосные стропила в ендовах устанавливают с обязательным подпором стойками, а в случае если это невозможно – подкосами.

В связи с тем, что в данном случае максимальная нагрузка приходится на нижнюю часть стропила точку опоры следует расположить там же. В этом случае угол наклона подкоса опертого на лежень получается слишком острым, что делает конструкцию недостаточно эффективной.

Избежать этого можно несколькими способами:

– опереть подкос либо опирают низом в угол стен;

– установить два подкоса (один от лежня, другой от угла стен) упирая их верхом друг в друга.

В случае, если установить опоры таким образом не представляется возможным, допускается пренебречь точкой максимальной нагрузки и установить один подкос от лежня с углом к горизонту 45–53°.

Этот вариант противоречит традиционным представлениям о точке подпора. Но не будем забывать, что введение под балку третьей опоры, делает ее неразрезной и двухпролетной, что увеличивает ее несущую способность. Так, что установки подкоса по последнему варианту, чаще всего, бывает вполне достаточным для обеспечения несущей способности всей наслонной стропилины удвоенного сечения. Такая схема тем более допустима, если на крышу будут уложены легкие кровельные материалы (например, ондулин или ондувилла)

Узлы стропильной системы вальмовой крыши

Особенностью вальмовой кровли является форма ее скатов: длинные скаты имеют трапециевидную форму, торцевые скаты (вальмы) – треугольную. Монтаж такой стропильной системы требует установки диагональных (накосных) стропильных ног, которые формируют треугольные скаты. Принцип крепления диагональных стропил в верхней части зависит от особенности конструкций основной части крыши. Она может быть сформирована из стропильных ферм висячего типа, либо представлять собой каркас с коньковым прогоном и наслонными стропилами, прикрепленными к мауэрлату.

Если наслонные стропильные ноги трапециевидных скатов опираются на коньковый брус (прогон), то накосные стропила требуется опереть на консоли конькового прогона. Выпуски консоли за подстропильную раму должны составлять 100-150 мм. Нижней частью диагональные стропильные ноги крепятся к мауэрлату или балке, закрепленной на стене.

Если накосные стропила необходимо опереть на крайнюю висячую ферму, то принцип создания узла крепления зависит от сечения боковых стропильных ног. Шпренгель со стойкой монтируется в случае, если стропильные ноги выполнены из доски. На шпренгель опираются диагональные стропила. В ситуации, когда для изготовления стропильных ног был использован брус, накосные стропила можно крепить к прибоине — доске толщиной от 5 мм, закрепленной на стропильной ферме.

Читайте также:  9. Расчет конструкций резервуара, часть 1

На накосных стропилах выполняется запил под углом, соответствующим углу наклона вальмового ската, чтобы обеспечить плотное соединение со шпренгелем или прибоиной. Для прочности гвоздевого соединения дополнительно могут применяться хомуты и проволочные скрутки.

Укороченные стропильные ноги (нарожники) верхней частью опираются на накосное стропило, нижней крепятся к мауэрлату на стене. Узел крепления к диагональной балке может выполняться:

  • методом запила с гвоздевым креплением;
  • посредством гнездового соединения;
  • с помощью крепления брусков сечением 50х50 мм с обеих сторон и по всей длине диагональных стропил и нарожников.

Вспомогательные элементы

Для усиления жесткости и надежности стропильных конструкций нередко требуется установка подкоса, дополнительного прогона или опорных стоек. Прогоны для наслонных стропил позволяют обеспечить стропильной ноге дополнительную точку опоры. Прогон представляет собой горизонтальную балку, закрепленную на вертикальных стойках, расположенную параллельно коньку. Узел крепления выполняется с помощью металлических угловых пластин либо внутреннего металлического стержня и внешней прямой скобы.

Подкосы деревянных стропил позволяют уменьшить пролет стропильных ног (включая накосные стропила). Угол наклона подкоса к горизонтальной плоскости должен составлять не менее 45°. Если стропило изготовлено из бревна или бруса, выполняется врубка подкоса с установкой стального нагеля под углом 90° к площадке примыкания, либо стык снаружи закрывается пластиной.

При необходимости усилить каркас крыши требуется установка подкоса под каждую стойку, на которую опирается наслонное стропило. При этом все подкосы одного ската упираются в общий лежень. Для крепления используются скобы.

Особого внимания требуют подкосы крайних пролетов, на которые воздействует максимальная снеговая и ветровая нагрузка. Узлы крепления при монтаже подкоса к стойке или прогону выполняются с использованием накладок и болтов.

Технология монтажа конька

Технология монтажа конька

К устройству конька переходят после завершения укладки кровли на поверхности скатов. Детали доставляют на крышу веревкой или с помощью лебедочного механизма. В первую очередь устанавливается брус с сечением 7х9 см. С двух сторон к нему же крепятся элементы обрешетки в виде деревянных планок. Эти операции удобнее выполнять с центральной коньковой планкой, имеющей округленную поверхность, поэтому при желании можно выполнить ручную обработку бруса электролобзиком или шлифовально-стружечными аппаратами. Для профилактики негативных биологических процессов будет нелишним изолировать установленные деревянные элементы рубероидом, который также выполнит функции паро- и влагозащиты. Кстати, тыльная сторона металлочерепицы для конькового узла, как правило, обеспечивается подкладкой из утеплителя и средств защиты от плесени и грибка. Крепление элементов черепицы в этой части производится непосредственно к брусу.