Ферма коньковая: Коньковая ферма | Дома на века

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 система крыши

 

Главные составляющие стропильной системы крыши — стропильные фермы и обрешетка.


Кровля — всего лишь наружная часть крыши, которая укладывается на несущую конструкцию, состоящую из стропильных систем и обрешетки. В основе стропильной ситемы лежит треугольник, как наиболее жесткая и экономичная конструкция. Он образуется из 2-х стропильных ног (это верхний пояс фермы) и затяжки (нижний пояс). Стропильные ноги верхними концами соединяются с коньковым прогоном. Нижние концы стропильных ног, а также концы нижнего пояса крепятся на наружных стенах дома. Такая стропильная конструкция, состоящая лишь из верхнего и нижнего поясов, способна выдержать лишь очень легкую кровлю. Более тяжелые кровельные материалы нуждаются в основательной опоре. Поэтому большинство стропильных систем снабжены дополнительными внутренними подпорками (подкосами, стойками, схватками).

 

Строительные системы



А — висячая ферма однопролетного дома;

Б — ферма с подкосами;

В — ферма для однопролетного дома шириной более 8 м;

Г — наклонная стропильная ферма;

Д — ферма для мансардной крыши.

 

Фермы двухскатных коттеджей могут быть висячими или наклонными (в зависимости от способа крепления фермы к стенам дома). Самую простую конструкцию висячих стропильных ферм используют для установки на однопролетных домах (то есть на домах без средней несущей стены (рис. А). Такие дома имеют внутреннюю свободную планировку и их ширина не превышает 6 метров. Стропильная ферма в этом случае опирается своими концами лишь на стены здания без промежуточных опор. Ее конструкция проста: две стропильные ноги, затяжка и пара подкосов. Стропильные ноги между собой и с затяжкой соединяются шурупами или гвоздями с помощью двухсторонних угловых накладок (дощечек толщиной 25 мм).

 

Если ширина однопролетного дома превышает 6 м (рис. Б), тогда необходима ферма с большим количеством подкосов. То же требование относится и к крышам, на которые приходится большая снежная нагрузка. Такая стропильная ферма имеет спаренные верхние и нижние пояса.

 

При пролетах больше 8 м между вершиной верхнего пояса и затяжкой устанавливают «бабку» (рис. В).

Наклонные стропильные фермы (рис. Г) устанавливаются для двухпролетных домиков со средней несущей стеной. Они опираются своими концами на наружные стены дома, а средней частью — на внутреннюю стену. Если ширина здания составляет 10 м, достаточно одной дополнительной опоры, а если она доходит до 15 м, тогда желательно наличие двух опор. Верхние концы стропильных ног соединяются внахлест при помощи угловых накладок.

 

Нижние концы стропил крепятся к опорным брускам (мауэрлатам) размером 100х100 мм. Мауэрлаты в большинстве случаев заготавливаются из целых бревен, обтесанных на два канта, но иногда в целях экономии их делают из обрезков длиной 0,6-0,7 метра. В середине фермы устанавливается средняя стойка, на которую опирается вершина верхнего пояса фермы.

 

Для мансардных крыш изготавливают фермы особой конструкции (рис. Д). Они также могут устанавливаться с креплением на внутреннюю стену (для двухпролетных домов) или без него (для однопролетных домов). Особенностью мансардных ферм является наличие междуэтажного перекрытия вместо затяжки. Это обусловлено тем, что нижний пояс служит основой для пола мансардного помещения. Верхние и нижние пояса, а также вертикальные стойки и горизонтальные схватки должны быть спаренными, выполненными из двойных брусьев. Для двухпролетной мансардной конструкции удвоение необязательно, так как она имеет дополнительную опору в центре.

 

В вершине стропильной конструкции крыши укладывается прогон, служащий основой будущему коньку крыши. Коньковый прогон либо делается из бревен с широким сечением, либо сколачивается из двух досок толщиной 50 мм.

 

Обрешетка (опалубка) — это совокупность брусьев, перпендикулярно уложенных на стропильные ноги. Она непосредственно воспринимает нагрузку кровельного материала и в свою очередь давит на стропила, а стропила передают тяжесть крыши несущим стенам. Обрешетка может быть сплошной, когда зазор между брусьями не превышает 1 см, или разреженной с шагом в 3-4 см. Сплошная опалубка как правило устраивается из двух слоев: первого — разряженного и второго — сплошного из досок, уложенных под углом в 45њ по отношению к доскам нижнего слоя. Сплошная обрешетка устраивается под мягкую кровлю, плоский асбестоцементный и безасбестовый шифер, металлочерепицу и мягкую черепицу.

 

Разреженная обрешетка вполне подходит для стальной кровли, кровли из глиняной или цементно-песчаной черепицы, а также для кровли из волнистых асбестоцементных листов. Обрешеточные брусья прибивают к стропилам гвоздями, длина которых равна толщине двух брусьев. В местах стыков и пересечений скатов (на коньке, ребрах, ендовах, разжелобках), а также по карнизным свесам всегда делают сплошную обрешетку.

 

Обычно несущая конструкция выполняется из лесоматериалов (досок, брусьев, жердей) из древесины хвойных пород. В кирпичных и блочных домах стропила и обрешетка могут быть сделаны из иных материалов (например, из железобетона или металла). Что касается древесной конструкции крыши, то для различных элементов выбирают древесину определенного сорта. Затяжки заготавливаются из древесины только 1 сорта; стропильные ноги и стойки — из древесины 1 или 2 сорта. Подкосы выполняются из древесины 2-3 сорта. В общем и целом картина заготовок для деталей стропильной системы выглядит следующим образом: вам понадобится 3/4 объема древесины 1 и 3 сорта и 1/4 объема древесины 2 сорта.

 

Оптимальным сечением для стропил любой конструкции является сечение 50х150 мм. Оптимальным размером обрешетки для большинства кровельных покрытий являются бруски размером 50х50 мм (60х60 мм) или жерди диаметром 70 мм. Среднее расстояние между стропильными ногами составляет около 1 метра. На крышах с уклоном более 45њ это расстояние увеличивается до 1,2-1,4 м и на крышах домов, расположенных в снежных районах, уменьшается до 0,8-0,6 метра. Более точно шаг между стропильными ногами можно определить по таблице , исходя из сечения стропил и расстояния между опорами стропильной системы (стойками, подкосами, коньковым прогоном).

 

Расстояния между стропилами стропильной системы (м)Размер сечения стропильной ноги, мм Расстояние между опорами, м

 

Шаг между брусьями обрешетки зависит от того, какой она должна быть: сплошной или разреженной. План расположения стропильных ног имеет свои особенности в зависимости от конструкции крыши и наличия промежуточных опор (стен или колонн).

Что такое конек крыши?

По

Кристофор Юрин

Кристофор Юрин

Кристофор Юрин является основателем и генеральным директором Construct-Ed, веб-сайта для обучения строительству в режиме онлайн. Он также работал в кровельных работах более восьми лет.

Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс

Обновлено 24. 07.22

Рассмотрено

Келли Бэкон

Рассмотрено Келли Бэкон

Келли Бэкон является лицензированным генеральным подрядчиком с более чем 40-летним опытом работы в строительстве, строительстве и реконструкции жилых домов, а также в коммерческом строительстве. Он является членом Наблюдательного совета по благоустройству дома Spruce.

Узнайте больше о The Spruce’s Наблюдательный совет

Дуглас Саша / Getty Images

Говоря простым языком, конек крыши — это вершина, где встречаются две противоположные плоскости крыши. Немного более подробно говоря, Национальная ассоциация кровельных подрядчиков определяет конек как «самую высокую точку на крыше, представленную горизонтальной линией, на которой пересекаются две области крыши, проходящие по всей длине области». Таким образом, конек — это, по сути, пик крыши, но конек

также относится к доске или балке, которая используется при строительстве конька.

Коньковые доски и балки

В традиционном каркасе дома, также называемом «стержневым каркасом», основной каркас крыши состоит из противоположных пар наклонных стропил, которые встречаются своими верхними концами на коньковой доске или коньковой балке. Верхний конец каждого стропила обрезается под углом так, чтобы он стыковался заподлицо с одной широкой стороной коньковой доски, и конек зажат между стропилами.

Стропила прибиваются к коньку или крепятся с помощью металлических соединителей каркаса. Таким образом, коньковая доска обеспечивает структурное соединение стропил, добавляет боковую (поперечную) устойчивость и образует жесткий стержень для пика крыши. Нижние концы каждой пары противоположных стропил связаны горизонтальной доской, называемой балкой; вместе балки обычно образуют потолочный каркас верхнего этажа дома (также мансардного этажа). Стропила, конек и балки образуют треугольный узел, обладающий значительной структурной прочностью, с открытым пространством в середине, образующим чердачное пространство.

Коньковые доски обычно изготавливаются из пиломатериалов размером 1×8 или 2×8 или больше. Термины

коньковая доска и коньковая балка используются взаимозаменяемо в стандартной конструкции. Коньковая балка используется для поддержки нагрузки стропил, когда внизу нет балок, чтобы создать конструктивный треугольник, обычно для потолков сводчатого типа.

Ферменные крыши

Во многих современных домах каркас крыши сделан из сборных ферм, а не из стержня. Фермы представляют собой треугольные деревянные рамы, изготавливаемые на заводе в виде законченных единиц и доставляемые на строительную площадку для установки. Фермы устанавливаются на стены дома и связываются между собой горизонтальными досками, называемыми прогонами. Поскольку каждая ферма представляет собой законченный каркас, в фермах не используется общая коньковая доска, а прогоны (вместе с настилом крыши) обеспечивают боковую поддержку. После того, как настил и кровля установлены, стропильная крыша выглядит так же, как крыша с каркасом из палочек.

Что такое фермы?

Ферма представляет собой сложную сеть балок, расположенных в форме треугольника, которые помогают конструкции равномерно распределять вес при изменении натяжения. Фермы чаще всего используются на мостах, крышах и высоких башнях.

Деревянный каркас Коньковые балки

Деревянный каркас — это традиционный метод каркаса, при котором вместо стандартных досок используются тяжелые бревна. Крыша с деревянным каркасом имеет стропила и коньковую балку, как и в случае деревянного каркаса, но конек представляет собой большую конструкционную балку, на которую стропила опираются или иногда входят в выемки, вырезанные в балке. При такой конструкции коньковая балка выдерживает гораздо большую нагрузку (вес), чем коньковая доска на стандартной крыше с решетчатым каркасом. Коньки в деревянном каркасе обычно называют коньковыми балками, а не коньковыми досками.

Хиппер-Ридж

Самый классический тип крыши дома — это двускатная крыша, которая имеет две плоскости крыши и стену с треугольной вершиной на каждом конце, известную как двускатная стена.

Вариантом этого является вальмовая крыша, не имеющая двускатных стен. Вместо этого у него есть дополнительная плоскость крыши на каждом конце центрального горизонтального гребня. В дополнение к горизонтальному коньку, вальмовая крыша имеет наклонные ребра или пики , где сходятся соседние плоскости крыши. Этот гребень создается так называемым вальмовым стропилом. Он работает так же, как коньковая доска, но устанавливается под углом.

Blue Ridge Truss & Supply Company

Блю-Ридж Truss & Supply Company

Наш сайт находится на редизайне. Пожалуйста, посетите вскоре.

Синий Ridge Truss & Supply Company находится в красивая долина Шенандоа в Вирджинии.

Мы строить изготовленные по индивидуальному заказу деревянные фермы крыши и пола, стеновые панели и многое другое для коммерческие, жилые и ремонтные рынки.


Вот уже 51 год мы работаем в Средней Атлантике кровельные нужды, обслуживающие Вирджинию, Западную Вирджинию, Мэриленд и не только, мы сосредоточены на предоставлении качественных продуктов по конкурентоспособным ценам.

Синий Ridge Truss специализируется на строительстве деревянных крыш на заказ. фермы. Мы индивидуальный дизайн, проектирование и строительство всех типов ферм, включая:
  • коммерческий фермы
  • жилой фермы
  • переделывать кровля
  • этаж фермы
  • пиломатериалы фермы
  • и гораздо больше

В Blue Ridge Truss мы рассматриваем, проектируем, изготавливаем и доставляем деревянные стропильные фермы для торговли.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *