Фермы кровельные: Стропильные фермы: виды, материалы, расчет

Фермы или стропильная система? Что выгоднее

Для того чтобы выполнить защиту внутреннего пространства дома от наружных факторов, устроив на кровле последний слой покрытия, важно предусмотреть кровельный каркас – стропила, передающие нагрузку от кровельной системы на стены здания и фундамент, а также являющийся опорой для кровли. 

В современном строительстве наиболее популярны такие виды стропильных каркасов, как стропильные фермы и традиционные стропильные системы. В этой статье мы рассмотрим эти конструкции подробнее и проведем их сравнение. 

Проектирование кровли частного дома с учетом классической стропильной системы

Стропильная система состоит из следующих элементов:

• конькового прогона;
• мауэрлата;
• конструкций, придающих системе прочность и жесткость: ригелей, распорок, подкосов и стоек;
• самих стропил, висячих и/или наслонных. 

Кровельная система стропил: детали

1.

Мауэрлат

Мауерлат — это деревянный брус, укладываемый на арматурный пояс или прямо на каменную стену здания и является первым элементом стропильной системы. Может крепиться к закладным деталям – шпилькам, вмонтированным в армирующий пояс, или с помощью проволочных стяжек, укладываемых в толщу стен. Коттеджи из дерева не нуждаются в устройстве мауэрлата, которым служат непосредственно стены. 

На рисунке справа: 1 —
кладка; 2 — обвязочный пояс; 3 — мауэрлат; 4 — элементы стропил.

2. Стропила

• Висячими называют конструкцию стропил треугольной формы, имеющую опирание на стены дома в нижних точках. Нагрузки на изгиб и сжатие, испытываемые стропильными ногами, и приводящие к распиранию стен, компенсируются с помощи крепления к стропилам нижних и верхних затяжек.
• Наслонными являются такие стропила, которые опираются не только на конечную, но и на среднюю точки опоры. Такими опорами служат межкомнатные стены дома или столбчатые опоры. С помощью наслонных стропил можно выполнить каркас кровли пролетом более 6 м.

Проекты домов с многощипцовой крышей, имеющие сложные планировки, могут комбинировать эти виды кровельных каркасов.

3. Коньковые прогоны стропильной системы 

Это элементы, призванные соединить ноги стропил между собой. 

4. Конструкции, обеспечивающие устойчивость кровельного каркаса

Это диагональные раскосы и стяжки, подкосы и т. д, выполняющиеся при возведении многоскатных кровель преимущественно во фронтонах. 

Расположение стропил имеет шаг от 0,6 до 2 м, который зависит от вида утеплителя, кровельного покрытия, площади сечения стропильных балок, характера дождевых, ветровых и снеговых нагрузок.

Проекты крыш загородных домов: технология монтажа

Первым этапом является подготовка основания – создание армированного пояса по стенам здания для выравнивания поверхности. Это основание подвергается двойной гидроизоляции, поверх которой монтируется мауэрлат. С помощью детально прорисованных чертежей стропильной системы, основанных на расчетах, производится подсчет материалоемкости системы стропил и покрытия кровли. Монтаж системы начинается с краев, на которых устанавливают две конструкции, связывая их коньковым прогоном между собой. Затем монтируют рядовые стропила. Соединение элементов системы между собой происходит посредством железных скоб, вырубок, гвоздей и металлических уголков. Прочность соединений обеспечивается использованием дополнительных скоб, болтов и нагелей. Элементы затяжки соединяются между собой способом в «зуб». 

Проектирование крыши частного дома, предусматривающее усиленную систему

Проекты сложных крыш частных домов должны включать в себя меры по усилению каркасных конструкций. Это могут быть системы упоров и подкосов, включающие в себя шпренгельные фермы и шпренгели.

Шпренгель – это конструкция в виде бруса, являющаяся опорой для стойки, служащей основанием для диагонального стропила. Укладку шпренгеля производят на мауэрлат или угол двух наружных стен. Шпренгельные фермы применяются в целях усиления диагональных стропил в местах, значительно удаленных от углов. 

Усилить стропильную систему можно конструкцией из ряда стоек, объединенных сверху поперечным брусом. Такие стойки монтируются на железобетонное перекрытие. Иной материал перекрытий определяет обязательное применение затяжек для установки стоек, равномерно распределяющих нагрузку. 

То есть проекты коттеджей, крыши которых имеют сложную форму, предусматривают и сложную систему стропил, дополненную обилием деревянных элементов, в общем приводящих к удорожанию сметы на строительство. 

В классическом понимании стропильная система должна выдерживать распределяемые на неё нагрузки от кровельного пирога вне зависимости от потребности в материалах. Современный подход к созданию стропильных систем поставил целью снижение материалоемкости таких конструкций и удешевления её стоимости за счет рационального перераспределения нагрузок на элементы каркаса и поиск их оптимального положения и размеров.  

Проекты домов с простой крышей и сложной кровлей: тонкости современного подхода

Итак, в противовес традиционному пониманию, современные системы минимизируют потребность материалов, не снижая надежности создаваемых конструкций.  

Годы изысканий в этой области увенчались изобретением новых принципов проектирования стропильных ферм и технологий их производства. 

Понимание устройства ферм из стропил позволит разобраться в этих принципах. 

Конструкция системы стропильных ферм выполняется с помощью ребер (ферм), расположенных друг от друга на расстоянии от 60 см — 90 см, на которых набивается обрешетка, покрываемая сверху кровельным покрытием. Постановка ребер происходит на мауэрлат с последующим их креплением между собой прогонами. Устройство ветровых связей обеспечит конструкции дополнительную жесткость. Любая ферма или ребро выполнены из диагоналей и поясов единой толщины, связанных воедино посредством металлозубчатых пластин.  

Выглядит система в виде решетки, имеющей основу, превосходящую по размерам высоту. Она может быть выполнена в виде полусферы или многоугольника (чаще треугольника). Предпочтение треугольной формы определяется равномерностью распределения нагрузки и устойчивостью конструкции. Перекрыть пролеты внушительного размера помогут стропильные фермы, выполненные путем соединения нескольких треугольников решетчатой связкой. 

На рисунке сверху: 1 — нижний пояс фермы, 2 — мауэрлат, 3 — прогон и связь. Проектирование конструкции ферм индивидуально для строительства каждого дома. 

Новые принципы создания ферм, отличные от традиционного подхода 

1. Классическая система стропил имеет подкосы, затяжки, схватки и стойки, не дающие ногам стропил давить на стены и распирать их.

   Современные фермы отличаются тем, что их основания, которыми выступают нижние пояса, не испытывают таких нагрузок. Основание фермы может служить одновременно и балками перекрытий и принять на себя действие растягивающих сил. Кроме этого силы сжатия и растяжения равномерно распределены по всему треугольнику фермы при помощи диагоналей. Ферма является цельным
   ребром жесткости. Такой подход минимизирует количество усиливающих элементов, снижает количество используемой древесины.

2. Традиционные принципы проектирования диктуют отдельный расчет кровли и перекрытий. Последнее должно выдерживать нагрузку и каркаса, и самой кровли помимо нагрузки от ветра и осадков. Преимуществом ферм является их создание в качестве единой системы с перекрытиями, которыми служат основания ферм. Таким образом можно избежать затрат на создание деревянных перекрытий классического вида. Зачастую благодаря именно этой особенности фермы оказываются дешевле стропильной системы.
3. Применение металлозубчастыхх пластин обеспечивает отличные показатели жесткости стропильных ферм. С их помощью производится связка деревянных
   элементов. Использование специального оборудования обеспечивает конструкции
   идеальные геометрические показатели.  Именно за счет этого уменьшается объем необходимой для строительства ферм древесины, путем уменьшения толщины составляющих её элементов. 

Эти примеры наглядно показывают преимущества ферм перед системами стропил в классическом исполнении, а также определяют их экономичность. Экономия может составить 20% и более в зависимости от ситуации.

4.  Благодаря тому, что ферма является цельным ребром жесткости, их можно использовать для большепролетных конструкции (вплоть до 12 м) без дополнительных опор! В каркасном доме плоскую крышу можно реализовать только с помощью ферм.

Но стропильные фермы нельзя назвать универсальным решением, к сожалению. 

Их использование имеет
ряд ограничений:

• Создание
  каркаса из ферм выполняется с помощью профессионального программного
  обеспечения специалистами, прошедшими обучение работе с такими программами.
• Производят
  фермы в условиях завода на высокотехнологичном оборудовании.
• Только
  те металлозубчатые пластины, которые были закуплены у официальных поставщиков,
  смогут обеспечить соответствие изделий требованиям проекта.
• Совокупность
  этих условий приемлема не для каждой области нашей страны. Таким образом
  территориальное расположение производителей определяет географию использования
  ферм. 

Дома с ломаной крышей, проекты которых предполагают сложную
архитектуру кровли, иногда нецелесообразно возводить с применением ферм для
кровли. Ввиду сложности формы кровли могут серьезно возрасти потребности в
материалах так, что затраты на создание обычной стропильной системы и ферм
будут равнозначными. Иногда же ситуация вовсе не позволяет запроектировать
фермы. Именно такие ситуации идеальны для использования стропильных систем.

Как бы то ни было, если ситуация позволяет мы рекомендуем вам использовать выгодные современные решения для крыши домов! Чертежи, проекты для таких решений мы сможем разработать для вас с помощью нашей услуги «ВНЕСЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ В ПРОЕКТ».

ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ К НАМ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ
И УЗНАВАЙТЕ НОВОСТИ ПЕРВЫМИ

Стропильная ферма, виды и способность к нагрузкам

Добавить в закладки ● Сборка-1 Нажмите «Ctrl + D» чтобы сохраните сайт в браузере

Ферма, от латинского firmus-прочный и, порой основополагающий конструктивный элемент в быстровозводимом строительстве.

Стропильные фермы крыши для домостроения выполняются, в основном из дерева, которое требовательно к конструктивным и защитным мероприятиям. В местах соприкосновения дерева с иным материалом необходимо устройство прокладок. Это и влагоизоляция со стороны кровли,  пароизоляция со стороны жилых помещений. Обязательны вентилируемые зазоры и обработка антипиренами и антисептиком. Ферма кровельная несет на себе все конструктивные нагрузки крыши, вес кровли, обрешетки и противостоит внешним воздействиям.

Утепление крыши, эковатой значительно продляет срок эксплуатации всех конструктивных элементов, включая ферму и кровлю, поскольку эковата натуральный целлюлозный утеплитель химически нейтрален, поддерживает баланс влажности, не допускает гнилостных и коррозийных процессов

Двускатная ферма

Двускатная ферма, это целая стропильная система, где в основе лежит треугольник, как самая жесткая и максимально экономичная конструкция, способная равномерно распределить нагрузки на несущие стены дома и стать несущей кровельной частью. Создается на базе точных расчетов, исходя из требований к строительству крыши. Существует ряд конструктивных элементов, вариации, применения которых и влияют на разнообразие видов конструкций подобных ферм. Есть различие и по межопорным пролетам – висячие стропила опираются на крайние опоры, а наслонные имеют дополнительную опору на среднюю несущую стену.

Ферма ножницы

Оригинальная конструкция, где нижняя плоскость состоит из двух сегментов (затяжек), имеющих уклон, и нижний пояс фермы уже не заполняет подкровельное пространство. В промышленных зданиях и некоторых дизайнерских разработках зачастую не предусматривается межэтажное перекрытие. Это дает ряд преимуществ в эстетическом плане. Но все же, чтобы выполнять основную функцию – противостоять растяжке стропил, необходимо обеспечить угол наклона сборной затяжки не более 2/3 угла стропил.

Ферма односкатная

Балочная ферма с параллельными поясами

Такая ферма находит применение на плоских или мало пологих односкатных кровлях, для обустройства мягкой кровли, для чердачных и межэтажных перекрытий или их усиления. Решетка системы треугольников делает ферму неизменяемой при любой нагрузке. Подходит для перекрытия и больших пролетов, что повышает ее актуальность в области промышленного строительства.

Треугольная рамная ферма с прямоугольным очертанием

Чердачная ферма с подкосами

Подкосы или подкосные системы устанавливаются для поддержки балок и равномерного распределения нагрузки, если пролеты свыше 6м. Подкос в чердачной ферме это наклонный брус, который позволяет наклонным стропилам увеличить ширину перекрытия. Установка чердачной фермы с подкосами возможна при наличии, как минимум, одной или двух несущих перегородок. В комплексе мы наблюдаем центральный трапецеидальный элемент стропил. Узлы дополнительно крепятся анкерами

Чердачная ферма с прямыми стойками

Ферма ножницы. Тип Т

У данного типа ножницеобразной фермы, средний сегмент нижней плоскости не имеет уклона, он выполнен горизонтально. Центральная стойка под коньковым прогоном передает горизонтальное напряжение на нижний пояс фермы, гася его. Дополнительные стойки позволяют увеличить ширину прогона, подкосы формируют все те же углы – основу надежной конструкции и распределяют оставшуюся нагрузку. Висячие стропила имею две крайние опоры.

Мансардная ферма с прямыми стойками

Мансардная ферма с высоким положением затяжки и не формирующая перекрытие

Изломанные скаты образуют два угла наклона – пологий и крутой, что характерно для обустройства просторной мансарды. Отсутствует «глухая» зона. Конструктивная особенность фермы, это висячие стропила, за счет чего фермы опираются через угловые подкосы на продольные стены с закрепленным мауэрлатом. Сложная шпренгельная система в верхней части (стоек и подкосов, формирующих треугольники), требующая точного расчета распределения напряжения и нагрузки. Высокое положение затяжки, соединяющей стропильные ноги, обуславливает высокие требования к креплениям и к мощности самой затяжки, поскольку она снижает распирающее усилие стропил.

Фермы бывают не только кровельные

Различаются фермы по внешнему контуру, по типам: опирания, решетки, по назначению и материалам. Но неизменным остается облегченная конструкция, минимальный расход материалов и очень высокая надежность. Сложно поверить, но фюзеляж самолета, корпус корабля, тепловоза приобретают рассчитанную прочность, благодаря ферменным элементам. Сложные инженерные системы, как мосты, опоры ЛЭП, это системы на основе ферм. Их надежность выверяется математически и не следует, приступая к строительству крыши пренебрегать расчетами, которые профессионально выполняют специалисты. Нет мелочей в строительстве, и выверенный расчет это необходимое условие для многолетней эксплуатации дома.

Наша строительная компания готова предоставить услуги своих специалистов на различных этапах строительства, утепления дома, обустройства участка. Наш телефон для любых справок и консультаций:

 8 (812) 9999-812.

Наиболее распространенные типы кровельных ферм

Тип кровельной фермы, которую вы выбираете для своего строительного проекта, может иметь большое влияние на окончательный тип крыши. Независимо от того, строите ли вы дома, многоквартирные дома или крупные сельскохозяйственные сооружения, фермы крыши являются неотъемлемой частью конструкции, стиля и стоимости вашей постройки. Имея это в виду, важно выбрать правильный тип стропильной фермы в соответствии с вашим проектом и бюджетом вашего проекта. Вот несколько наиболее распространенных типов стропильных ферм, которые могут идеально подойти для вашей постройки:

Фронтонные фермы

Различные фермы, показанные выше, относятся к категории обычных или фронтонных ферм, включая фермы King Post, Queen Post, Howe и Double Howe. Все четыре фермы используются для формирования 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 лямками самой фермы. Как вы можете себе представить, такие фермы, как Howe, обеспечивают большую поддержку, чем King Post, и поэтому могут использоваться для более крупных зданий, которым требуется дополнительная поддержка.

Вальмовая ферма

Еще один очень распространенный тип крыши, вальмовая ферма, используется для создания вальмовой крыши, которая имеет скаты со всех четырех сторон, которые сходятся в точке в центре крыши. Вальмовые фермы особенно полезны в районах с сильным ветром и снегом, поскольку они более устойчивы, чем двускатные крыши. Как и в случае с двускатной фермой, существует ряд уникальных вариаций вальмовой фермы, используемых для создания различных архитектурных стилей.

Ножничная кровельная ферма

Этот тип ферм известен тем, что создает сводчатые потолки, которые так нравятся сегодняшним домовладельцам. Вместо горизонтальных нижних поясов ферма ножничной крыши имеет нижние пояса, которые наклоняются вверх, создавая пик для сводчатого потолка.

Чердачная ферма

Удобные для таких зданий, как гаражи и навесы, которым требуется дополнительное место для хранения, чердачные фермы, также известные как фермы «комната на чердаке», образуют как потолок, так и ферму пола для комнаты на чердаке здания. Эти фермы крыши поставляются с опорными перемычками, предназначенными для обрамления стен помещения. Хотя они чаще всего используются для конструкций со складскими помещениями, они также могут быть изготовлены для домов.

Моноферма

Моноферма представляет собой половину цельной фермы. Они очень универсальны и могут быть использованы для строительства крыши, которая обеспечивает больше солнечного света и визуального пространства. Их часто используют в сараях и гаражах, а также для создания дополнительных ярусов и пристроек к существующей крыше.

Ферма крыши North Light

Подобно ферме Double Howe, ферма крыши North Light имеет широкий набор перемычек, образующих треугольники внутри самой большой фермы. Популярный выбор для домов с открытой планировкой, фермы North Light — 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 большой опорой, поскольку они не имеют наклона, чтобы сбрасывать осадки или нести нагрузку. Фермы плоской крыши в основном используются в коммерческих целях.

Вальмовая ферма

Вальмовая ферма чаще всего ассоциируется с амбарами, но она также используется в различных домах, особенно сейчас, когда стиль фермерского дома становится все более популярным. Вальмовая ферма предназначена для поддержки широкого пролета и может увеличить вертикальное пространство в здании благодаря своей уникальной высокой конструкции.

Ферма с приподнятой пяткой

Последняя ферма, которую мы рассмотрим сегодня, называется фермой с приподнятой пяткой. Поскольку эти фермы крыши приподняты немного выше, чем другие типы ферм крыши, они обеспечивают упрощенную вентиляцию и достаточно места для изоляции. Это делает ферму с приподнятой пяткой оптимальным 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 индивидуальные решения, такие как изготовленные кровельные фермы, которые соответствуют вашему проекту и доставляются на вашу рабочую площадку, свяжитесь с нами. Zeeland Lumber & Supply предлагает готовые фермы для крыш различных стилей, чтобы гарантировать, что ваш строительный проект будет реализован быстро и без хлопот. Позвоните нам или свяжитесь с нами онлайн для получения дополнительной информации.

RedBuilt Open-Web Truss — стропильные фермы и фермы перекрытий

Промышленные фермы перекрытий и стропильные фермы

Фермы, построенные на века и на заказ.

Местные технические представители RedBuilt тесно сотрудничают с архитекторами и инженерами для создания индивидуальных заказов на фермы с открытой стенкой, поддерживающие площади пола и крыши высотой до 100 футов и более. Эти прочные и легкие фермы, изготовленные вручную в точном соответствии с вашими требованиями, адаптируются к любой конструкции.

Краткий обзор наших деревянных и стальных ферм:

Прочные и легкие

Предлагаются с пролетами более 100 футов

Изготовление на заказ в соответствии со спецификациями вашего проекта доступен в девяти профилях, так что вы можете проектировать и строить практически все. Независимо от того, является ли ваш проект невероятно длительным или представляет собой типичную легкую коммерческую работу, у нас есть решение. Благодаря высокому соотношению прочности к весу фермы с открытой стенкой идеально подходят для больших открытых пространств и легкого монтажа сантехники, электропроводки и воздуховодов. Мы изготавливаем каждую ферму вручную специально для вашей работы, а затем отправляем ее в вертикальном положении для обеспечения строгого контроля качества.

И вы получите больше, чем продукт. Ваш местный представитель может помочь с конфигурацией проекта, бюджетным ценообразованием, интеграцией системы здания, подробными спецификациями и поддержкой на протяжении всей сборки.

Интересуетесь возможностями? Наши региональные технические представители могут помочь от спецификации до установки. Поговорите с техническим представителем.

ПОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ИНСТРУКЦИИ

Доступные профили

Параллельный пояс

Коническая

Скошенная

Радиусная скатная

*Недоступно для Red-M или Red-H

Тетива лука

*Недоступно для Red-M или Red-H

Ствол

3 * в Red-M или Red-H

Скошенный верх/радиусный низ

*Недоступно в Red-M или Red-H

Ножничный

Составной ствол

*Недоступно в Red-M или Red- H

Лентикулярный

* Недоступно в цветах Red-M или Red-H

Зачем нужны фермы RedBuilt Open-Web?

Фермы Open-Web	Другие фермы
Изготовлено на заказ Фермы изготавливаются в точном соответствии с вашими спецификациями на 1 из 3 предприятий в США.	Одно и то же Продукт продается с конвейера, каждый такой же, как и последний.
Поставляется Стойка Качество изготовления ферм недостаточно хорошее. Наши фермы сохраняют свое качество во время установки и после нее.	Отправляются в любом виде Фермы часто отправляются в горизонтальном положении, что может нарушить структурную целостность.
Помощь на рынке Получите помощь от технических представителей, которые специализируются в вашем регионе и поддерживаются нашей опытной технической командой.	No In-Market Help Поддержка осуществляется косвенно через сотрудников отдела продаж, которые могут иметь ограниченный опыт работы с продуктом.

Суть? Мы облегчаем вашу нагрузку, помогая вам сократить количество ошибок и временных циклов.

Получите бесплатную консультацию

ПОСМОТРЕТЬ БОЛЬШЕ ФЕРМ В ДЕЙСТВИИ

Наши фермы служат десятилетиями.