Ферма коньковая: Коньковая ферма | Идеи дизайна интерьера
Фермы или стропильная система: что выгоднее?
Рецензент статьи: Алексей Широков, инженер компании Z500
Современное строительство скатной кровли предлагает несколько видом стропильных каркасов, среди которых наиболее популярны традиционная стропильная система и современные строительные фермы. В этом материале мы подробно разберем эти конструкции и сравним их.
СОДЕРЖАНИЕ
Классическая стропильная система: из чего состоит
Проектирование крыши частного дома
Устройство стропильных ферм: современный подход
Ограничения для использования ферм
Проектирование кровли частного дома обычно происходит с учетом классической стропильной системы. Она включает следующие элементы:
- Конькового прогона
- Мауэрлата
- Ригелей, распорок, подкосов и стоек (эти элементы дают системе прочность и жесткость)
- Стропил (есть висачие и наслонные).
Коньковые прогоны
Созданы для того, чтобы соединить ноги стропил между собой.
Мауэрлат
Это первый элемент стропильной системы. Он являет собой деревянный брус, который укладывают на арматурный пояс или на каменную стену дома. Далее мауэрлат крепят к закладным деталям — шпилькам, которые вмонтированы в армирующий пояс. Если мауэрлат укладывается прямо на каменную стену здания, то крепление происходит с помощью проволочных стяжек в толще стен. Деревянные дома не требуют устройство мауэрлата, в таком случае его роль выполняют стены.
На рисунке: 1 — кладка; 2 — обвязочный пояс; 3 — мауэрлат; 4 — элементы стропил.
Стропила
Как уже было отмечено, стропила есть висячие и наслонные. Висячие стропила — это стропила в форме треугольника, которые имеют опору на стены дома в двух нижних точках. Наслонные стропила имеют также среднюю точку опоры в виде межкомнатной стены или столбов. Наслонные стропила позволяют выполнять пролеты более 6 м.
Сложные планировки домов, проекты домов с многощипцовой крышей используют комбинацию этих видов каркасов.
Элементы для устойчивости и жесткости
Это ригели, распорки, подкосы, стяжки и стойки. Наиболее востребованы при строительстве многоскатных кровель, как правило, во фронтонах.
Расположение стропил имеет шаг от 0,6 до 2 м. Зависит это от вида утеплителя, покрытия кровли, площади сечения стропильных балок, интенсивности дождевых, ветровых и снеговых нагрузок.
Проектирование крыши частного дома и технология монтажа
Прежде чем приступить к монтажу кровли, основание предварительно подготавливают. Первый этап подготовки включает устройство армированного пояса по стенам здания для того, чтобы поверхность была ровной. Это устройство далее подвергают двойной гидроизоляции. Поверх нее уже монтируют мауэрлат.
Чтобы рассчитать сколько материалов понадобиться для устройства системы стропил, необходим детальный чертеж самой стропильной системы. Монтаж начинают с краев, где устанавливают две конструкции, соединенные коньковым прогоном.
После монтируют остальные стропила, где элементы соединяются с помощью гвоздей, металлических уголков и железных скоб. Для дополнительной жесткости системы используют болты, скобы и т.д.
Проекты сложных крыш включают дополнительные меры по усилению системы. Чаще всего это использование системы упоров и подкосов, включающей шпренгели. Это специальная конструкция в виде бруса, которая является опорой для стойки и основанием для диагонального стропила. Укладка шпренгеля осуществляется на мауэрлат или угол двух наружных стен. Также могут использоваться шпренгельные фермы там, где необходимо усиление диагональных стропил удаленных от углов.
Усилить каркасную системы кровли можно с помощью конструкции из ряда стоек, которые объединены сверху поперечным брусом. Их монтируют на ж/б перекрытие. Если материал перекрытия иной, то обязательно применяют затяжки при монтаже стоек.
Проекты коттеджей с кровлей сложной формы требуют сложную систему стропил, которые будут включать много деревянных элементов, которые приводят к увеличению сметы на строительство дома.
Устройство стропильных ферм: современный подход
Классическое понимание стропильной системы подразумевает, что все нагрузки кровельного пирога на нее будут равномерно распределены и выдержаны. Современный подход в проектировании направлен на снижение количества материалов в системе или, как результат, снижение стоимости за счет перераспределения нагрузок на элементы стропил, и также за счет поиска нового оптимального положения и размеров конструкций. Все это не снижая надежности и устойчивости стропильной системы.
Так, новые принципы проектирования изобрели технологию производства стропильных ферм.
Конструкция ферм состоит из ребер, которые расположены друг от друга на расстоянии 60-90 см. На них набита обрешетка и все это покрывается сверху кровельным покрытием. Ребра ставят на мауэрлат, далее крепят их между собой прогонами. Ребра изготовлены из поясов и диагоналей равной толщины и связаны с помощью металлозубчастых пластин.
Система ребер выглядит как решетка, по основе шире чем в высоту.
Кроме формы треугольника, это может быть многоугольник или полусфера. Но треугольная форма является самой распространенной за счет равномерно распределенной нагрузки и устойчивости. Большие пролеты перерываются с помощью ферм из нескольких треугольников, которые соединены решетчатой связкой.
На рисунке: 1 — нижний пояс фермы, 2 — мауэрлат, 3 — прогон и связь.
Стропильные фермы имеют несколько преимуществ перед классической системой:
- Основание испытывает меньшие нагрузки. Традиционная система стропил имеет затяжки, подкосы и стойки, которые не дают ногам стропил давить на стены и распирать их. Современные фермы служат одновременно как балки перекрытия и принимают на себя действие растягивающих сил. Диагонали треугольника равномерно распределяют силы сжатия и растяжения. Сама ферма является цельным ребром устойчивости и жесткости. Так количество усиливающих элементов уменьшается, а значит количество материала (древесины) также.
- Единая система кровли и перекрытий.
Классическая система требует отдельный расчет крыши и перекрытия. Но дело в том, что перекрытия непосредственно выдерживают нагрузку всей кровли, в том числе кровельного покрытия, также нагрузок ветренных и осадков. При проектировании ферм, создается единая система ферм и перекрытий как их основания. А значит, можно уменьшить затраты на создание излишне прочного перекрытия традиционного вида. Именно эта особенность может удешевить устройство ферм по сравнению с классической стропильной системой. - Идеальная геометрия конструкций. Использование специального оборудования при изготовлении ферм обеспечивает точность геометрии всей системы. А значит, уменьшается объем используемой древесины через уменьшение толщины всех элементов конструкции.
- Возможность использования для больших пролетов. Жесткость и устойчивость конструкции позволяет реализовывать фермы на пролетах до 12 м. В каркасных домах плоская кровля может быть выполнена только из ферм.
Классическая система требует отдельный расчет крыши и перекрытия. Но дело в том, что перекрытия непосредственно выдерживают нагрузку всей кровли, в том числе кровельного покрытия, также нагрузок ветренных и осадков. При проектировании ферм, создается единая система ферм и перекрытий как их основания. А значит, можно уменьшить затраты на создание излишне прочного перекрытия традиционного вида. Именно эта особенность может удешевить устройство ферм по сравнению с классической стропильной системой.Ограничения для использования ферм
|
|
|
Все это происходит на заводе с высокотехнологичным оборудованием.
В любом случае, если проект дома позволяет использование стропильных ферм, мы рекомендуем сделать выбор в их пользу. Проект кровли вы можете заказать в Архитектурном бюро Z500 с помощью услуги “Внесение изменений в проект”.
Конечно же, проектирование стропильных ферм индивидуально для каждого отдельного проекта дома.
Но все аргументы выше показывают преимущества современного подхода над традиционным, и главное — это экономичность. Экономия в среднем составляет 20% и более в зависимости от региона строительства.
А вы знали, что строительные фермы имеют такой ряд преимуществ? Вам был полезен данный материал? Напишите свое мнение в комментариях ниже.
Заходите и подписывайтесь на наш ютуб канал. Там много обзоров на проекты Z500 и видео-визуализаций:
ПОПУЛЯРНЫЕ ВОПРОСЫ:
Что выгоднее: стропильные фермы или стропильная система?
Зависит от географии строительства. Если в вашем регионе стропильные фермы не производят, значит для вас будет выгоднее использование традиционной стропильной системы.
Можно ли использовать стропильные фермы для плоской кровли?
Можно. В таком случае используются другие формы конструкций и тип соединений.
Какой вид перекрытия самый лучший?
Любой вид перекрытия имеет свои плюсы и минусы. Важно понимать, что все они при правильном устройстве являются надежными и хорошими перекрытиями. Деревянное перекрытие имеет не лучшие звукоизоляционные характеристики.
Фермы для кровли
Ферма в строительстве — жесткая конструкция, которую применяют для установки скатной кровли. Она перераспределяет нагрузку с крыши на стены строения. Ферма бывает стропильной и подстропильной. Качество материалов и выполнения конструкции влияет на прочность, надежность и долговечность кровли. Ферма должна выдерживать вес кровельного покрытия, утеплителя и гидроизоляции, а также внешние нагрузки сильных ветров и осадков.
Какую ферму установить
Для малоэтажного деревянного строительства ферму изготавливают из бруса, досок или круглых лесоматериалов.
Соединяют изделия при помощи врубки или металлических креплений. Подходящим видом древесины материалов станет сосна. Это качественное, прочное и доступное сырье, которое отличают повышенная устойчивость к влажности и высокая плотность. Кроме того, сосну легко обрабатывать и подгонять.
Иногда для повышения прочности используют комбинированные конструкции из дерева и металла. Это необходимо для изготовления опор под коньковые прогоны с большими нагрузками и для длинных прогонов, для создания наслонной системы без распор.
При выборе формы и конструкции стропильной фермы учитывают тип соединения устройства, отсутствие или наличие потолочного перекрытия, угол наклона кровли и материал кровельного покрытия. Так для крутых скатов подойдет треугольная ферма, а для плоской кровли применяют конструкцию в виде трапеции или прямоугольника. Какую крышу выбрать для деревянного дома, смотрите здесь.
Как установить стропильную ферму
Перед установкой важно грамотно рассчитать стропильную конструкцию, выбрать качественные материалы и прочные крепежи.
При монтаже брус, доски или бревно не должны провисать по длине под собственным весом или массой кровли. Для этого устанавливают поперечные балки и распорки либо средний прогон, в качестве которого применяют толстый несущий брусок, монтируемый поперек стропил.
Стропильные фермы закрывают потолочными перекрытиями, где затем укладывают утеплитель и гидроизоляцию, монтируют отделочный материал. Для потолков в деревянном доме выбирают натуральные и экологичные изделия. Хорошо подойдут вагонка из древесины, блок-хаус или имитация бруса, строганные доски, массив и деревянные панели. Реже используют штукатурку, краску и гипсокартон. Чем лучше отделать потолок в деревянном доме, расскажет статья в блоге “МариСруб”.
Важно, чтобы каждый деревянный материал был обработан защитными составами. Иначе древесина со временем начнет гнить и покрываться плесенью, потеряет прочность и потрескается. При использовании комбинированных ферм важно изолировать металл от дерева, чтобы металлические элементы не подвергались коррозии.
Компания “МариСруб” изготавливает брус и бревно самостоятельно, следит за обработкой и качеством изделий.
Монтаж кровли и стропил
Установка крыши и стропильной конструкции требует тщательного планирования и расчетов. Мастера компании “МариСруб” грамотно разработают и рассчитают проект, изготавливаем брус и бревно, подбираем качественные материалы и прочные крепежи, доборные элементы. Выполняем гидроизоляцию, утепление, защитную обработку и отделку крыши. Подшиваем кровлю, устанавливаем водосток, карниз и другие необходимые элементы.
Строим деревянные дома по персональному или типовому проекту и выполняем полный спектр задач. Устанавливаем сруб, организуем монтаж крыши и фундамента, прокладываем инженерные сети, отделываем строение внутри и снаружи с установкой лестниц, дверей и окон. Гарантируем качество и надежность строительства, выполнение работ в назначенный срок!
Что такое конек крыши?
К
Кристофор Юрин
Кристофор Юрин
Кристофор Юрин является основателем и генеральным директором Construct-Ed, веб-сайта для обучения строительству в режиме онлайн.
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).
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.
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.
Пожалуйста, посетите
вскоре. 
