Виды стропильных ферм — ознакомьтесь с видами стропильных ферм и правилами их установки

Это кульминация любого здания, не только жилого, но и коммерческого или промышленного назначения.

Вы можете выбирать из множества типов кровли, поэтому вам подойдут проекты домов с плоской крышей, односкатной или двускатной крышей, многоскатной крышей и т.д. Как видите, каждый дом может быть покрыт немного разной крышей, но у каждого есть стропильная ферма.

Ферма — это деревянная рама — надежная конструкция крыши, предназначенная для восприятия нагрузки от кровельного покрытия. Он должен быть построен таким образом, чтобы его угол наклона способствовал отводу воды или снежного покрова. Ферменная конструкция может быть стропильной, воротниково-балочной, стропильно-воротниковой или прогонной.

Чаще всего его изготавливают из хорошо просушенной и пропитанной древесины. Древесина для стропильных ферм поставляется с лесопилки или приобретается у оптовика. Его количество рассчитывается архитектором по согласованию с плотником.

Типы стропильных ферм — какие? 

Существует несколько типов стропильных ферм, в зависимости от способа соединения отдельных элементов, а также от пролета и формы крыши, из которых вы выбираете тот, который будет использоваться при строительстве вашего дома. К наиболее часто используемым относятся:

стропильные фермы крыши;

Фермы крыши из двутавровых балок;

стропильно-воротниковые фермы крыши;

прогоны и стропильные фермы крыши.

Каждая из них имеет несколько иную конструкцию и отличается от других компонентами, образующими прочный каркас крыши, способный поддерживать и стабилизировать кровельное покрытие. Различные типы стропильных ферм имеют определенные характеристики. Выясните, что это такое.

Стропильные фермы

Стропильная ферма является основным типом каркаса крыши. Он используется, когда пролет наружной стены не превышает шести метров, а уклон крыши составляет от сорока до шестидесяти градусов.

Его название происходит от основного несущего элемента конструкции — стропил. Точнее, это пара стропил, соединенных у конька, с максимальной длиной четыре с половиной метра и расстоянием между ними от восьмидесяти до ста двадцати сантиметров.

Нижние концы стропил можно закрепить двумя способами. Они могут крепиться непосредственно к уровню стяжной балки или к мульонам, которые укладываются на потолок или поверх коленных стен. Однако каждое из этих креплений должно быть выполнено очень тщательно, так как от них зависит устойчивость всей конструкции.

Стропильная ферма — это традиционная, простая конструкция крыши, которая пользуется неизменной популярностью на протяжении многих лет, но она не лишена недостатков. Если расстояние между ограждающими конструкциями жилого дома превышает 6 м, то возникает необходимость в еще одной ферме, поскольку стропильная ферма обойдется слишком дорого. 

I-балочные фермы

Ферма с воротниковой балкой используется в проектах готовых домов, где пролет между наружными стенами здания превышает шесть метров. Это связано с тем, что в таких случаях стропильные фермы перестают быть экономически эффективными. Для этого необходимо использовать стропила с очень большим поперечным сечением. Вместо стропил используется стропильное обрамление. Что такое стропила? 

Майский столб иначе называется балкой, закрепленной примерно на середине стропил. Такие конструкции позволяют возводить крыши даже на зданиях с пролетом стен в одиннадцать метров. Стропила — это дополнительный элемент, который стабилизирует и поддерживает конструкцию крыши.

Стропильно-столбчатая ферма

Стропильно-стоечная ферма не относится к числу наиболее популярных конструкций — это связано с более высокой стоимостью ее возведения по сравнению с обрешеткой и обшивкой. В этом каркасе на стыке стропила и балки используется дополнительная опора в виде стены из колонны и обрешетки. Этот тип стропильной фермы чаще всего используется для крыш с пролетом до 8,5 м.

Фермы из прогонов и клееного бруса

Прогоны и стропильные фермы используются, когда пролет между стенами здания не превышает 12 метров. При таком типе каркаса используется не только кирпичная кладка, но и дополнительные стропила, которые опираются на промежуточную обрешетку.

Кроме того, в строительстве используются щипцы. Их назначение — придать жесткость стропилам крыши. Они представляют собой двойные балки, роль которых заключается в соединении концов стоек с опирающимися на них стропилами. Однако стяжки крепятся не слишком плотно. Их следует размещать через каждую третью или четвертую пару стропил.

Типы стропильных ферм крыши — сборные или традиционные? 

При строительстве крыши можно использовать традиционные или сборные фермы. Поскольку сборные элементы дешевле в использовании и имеют хорошее качество, они становятся все более популярными среди строителей. Они позволяют сэкономить деньги на строительстве крыши.

Традиционные и сборные фермы различаются по процессу изготовления и самой сборке. Готовый — изготовленный на заводе. Фермы крыши изготавливаются из высушенной промышленным способом древесины, строганной с четырех сторон. При создании сборных стропильных ферм и их подготовке в заводских условиях используются компьютеры и соответствующее программное обеспечение для обеспечения идеально ровных и симметричных скатов крыши.

Элементы сборной конструкции крепятся к шиповым пластинам с помощью пресса, а не гвоздей, что делает ее более прочной. Подготовленные таким образом фермы сборных крыш готовы к монтажу.

Работы, предшествующие его соединению с конструкцией одноквартирного дома, занимают немного времени — всего 2-3 дня. Он транспортируется из заводского цеха на строительную площадку, где может быть собран, что позволит не только сэкономить деньги, но и ускорить строительные работы и завершить этап оболочки и ядра.

Другой тип сборных стропильных ферм изготавливается из панелей. Панели в ферменной конструкции состоят из стропил, соединенных между собой обрешеткой. Панели соединяются между собой путем скрепления соседних стропил с помощью болтов из нержавеющей стали.

Наивысшей степенью сборности характеризуются конструкции, в которых две панели соединены петлями на коньке. Собранные пары панелей просто доставляются на строительную площадку и монтируются путем опирания нижних секций на кирпичную кладку.

Традиционные стропильные фермы изготавливаются непосредственно на месте строительства и адаптируются к условиям здания. Если крыша должна быть пролетом более 10 м, необходимо изготовить традиционные фермы, а не сборные. Это связано с тем, что невозможно собрать в цеху, а затем перевезти сборные элементы на строительную площадку.

Преимущество традиционных стропильных ферм заключается в том, что они могут быть идеально приспособлены к форме здания, пролету наружных стен или другим условиям, характерным для дома, который вы строите.

Типы стропильных ферм — как они сочетаются с конструкцией дома? 

Положитесь на опыт и знания профессионалов, когда речь идет о выборе стропильной фермы, идеально подходящей для вашего дома. Как выбрать тот, который хорошо подходит для строительства отдельного дома? Окончательная форма крыши зависит от строителя, в данном случае от вас, или от дизайнера. Из всех типов и конструкций стропильных ферм вы вместе выберете ту, которая подходит вам больше всего.

При выборе фермы, подходящей для вашего дома, необходимо учитывать некоторые важные моменты:

пролет и форма крыши — скатная или плоская;

возможные нагрузки на крышу — если вы ставите дом в районе, где бывают сильные ветры, обильные осадки или снегопады.

Также ответьте на вопрос, будет ли это проект одноэтажного дома, будет ли у него первый этаж, полезная мансарда или неиспользуемый чердак. На самом деле, выбор ферм зависит в первую очередь от пролета крыши. Размер ската крыши также имеет значение в этом случае.

Самая простая конструкция крыши — та, которая опирается на две точки — конек и балку крыши, т.е. стропильная конструкция.

В случае круто скатных крыш возникает необходимость в дополнительном усилении в середине длины стропил с помощью соответствующих типов соединений стропильных ферм. Как правило, в этой роли используются стропильные фермы, присутствующие в стропильно-колонной конструкции.

Если вы сделаете именно такое усовершенствование, то сможете спланировать на верхнем этаже здания полезную мансарду, которую можно обустроить любым удобным для вас способом.

Другим типом является ферма с прогонами и колоннами, которая имеет дополнительные стяжные балки для поддержки и укрепления всей конструкции.

С другой стороны, последний тип стропильной фермы — обрешетка и клинкер — состоит из двух типов ферм: промежуточной и основной, при этом стропило поддерживается обрешеткой и клинкерами, охватывающими его с обеих сторон. Промежуточными фермами в конструкции фермы с прогонами/клеевой фермой являются прогоны, расположенные поперечно к скобам, которые поддерживают прогон.

Если ваш дом имеет большую площадь и, соответственно, пролет крыши достигает более 12 метров, лучшим выбором для вас будут фермы с прогонами. Они обеспечивают высокую устойчивость даже при большом пролете крыши. Балки — это решетчатые фермы, позволяющие отказаться от внутренних стен.

Таким образом, у вас есть полная свобода в организации пространства под крышей. Балочные фермы подходят для проектов односемейных домов, где угол наклона крыши относительно небольшой, от 15 до 20 градусов.

В целом, тип стропильной фермы должен соответствовать пролету наружных стен и типу дома, как указано ниже:

Стропильная конструкция используется в одноэтажном доме без полезного чердака, где пролет наружной стены составляет до 6 м;

вы будете использовать стропильно-стоечную конструкцию в здании с полезным чердаком с пролетом наружных стен более 6 м;

Конструкция обрешетки и обшивки может использоваться универсально, даже на крышах высотой до 16 м, включая односкатные и двускатные, плоские и крутые крыши;

Используйте стропильную конструкцию балочной крыши, если вы строите большой отдельно стоящий дом с малоскатной крышей пролетом более 12 м.

Строительство стропильных ферм — наиболее важные конструктивные элементы 

Вы уже знаете, что такое стропильная ферма. При строительстве деревянных стропильных ферм учитывается множество р

Венец — важная часть ферм, которая защищает стены дома от распирания или обрушения.

Конёк — верхний край крыши, который служит для соединения скатов крыши.

Кирпичная кладка — передает нагрузку от стропильных ферм крыши на стены. Она имеет форму квадратной обрешетки, обычно размером 10 × 10 см или 14 × 14 см. Она поддерживает стропила снизу, так как опирается на стену, к которой крепится стальными анкерами.

Стропила крыши — наклонные балки в стропильной ферме, которые используются для крепления несущих элементов, таких как обрешетка и прогоны. После их установки на крыше именно к ним можно крепить выбранное вами кровельное покрытие, а балки, из которых они состоят, имеют толщину не менее 5 см. Наиболее распространенное сечение стропил, используемых для стропильной конструкции крыши одноквартирного дома, составляет 7 × 14 см или 8 × 16 см. Стропила располагаются на расстоянии друг от друга через каждые 80-120 см.

Клещи — состоят из двух секций, параллельных друг другу, или являются горизонтальными связями, соединяющими две соседние соединительные рамы в прогонных и кластерных фермах.

Ферма — основной несущий элемент профессиональной конструкции, отвечающий за передачу нагрузки на основные опоры — ферменные проекты домов с крышей становятся все более распространенной тенденцией в жилищном строительстве.

Колонна (она же табуретка) — встречается в прогонах и обшивке стропильной конструкции. Это вертикальный элемент стропильной фермы крыши, передающий нагрузку от обрешетки непосредственно на пол. Чаще всего столб имеет квадратное сечение 12 × 12 см или 16 × 16 см.

Подпорка — деревянная балка в каркасе стен и стропильных фермах крыши.

Меч (двухсторонние стойки колонн) — диагональный деревянный брус, соединяющий колонны со связями или колонны с промежуточными обрешетками для лучшей фиксации стропильной фермы крыши в продольном направлении.

Петлевые балки — горизонтальные балки, соединяющие два противоположных стропила для поддержания жесткости фермы и достаточной несущей способности стропил.

Подвеска — вертикальный растягивающий элемент подвесной ферменной конструкции.

Подъемник — конструктивный элемент в виде балки, который обычно обеспечивает опору для потолка, для других несущих балок, а также для стен и колонн.

Ветровая распорка — это доска или обрешетка, диагонально прикрепленная к стропилам снизу, имеющая сечение от 3,8 × 10 см до 5 × 12 см. Она прибивается по диагонали к стропилам и чаще всего используется на крутых крышах с легким кровельным покрытием, так как может эффективно защитить их от разрушения под действием всасывающей силы ветра.

Накладка — используется для усиления соединения стропил у конька.

Сборка стропильных ферм крыши — шаг за шагом

Приступая к монтажу стропильных ферм, необходимо сначала убедиться, что железобетонные кольцевые балки или чердачное перекрытие, на которое опираются стропильные фермы, имеют ровную поверхность. Если есть вмятины и просто отверстия — заполните их цементным раствором.

Не следует начинать монтаж стропильных ферм, если под деревянными элементами имеются пустоты. Кроме того, помните, что деревянные части стропильного каркаса следует укладывать не прямо на бетон, а поверх предварительно сделанной войлочной или полиэтиленовой изоляции, которая будет эффективно защищать древесину от сырости и образования плесени.

Во время строительства стропильных ферм вам понадобятся монтажные детали, с помощью которых вы сможете соединить отдельные элементы вместе. Чаще всего для этой цели используются гвозди, винты, болты и резьбовые стержни, известные как штифты.

Правильный монтаж стропильных ферм крыши чаще всего выполняется специализированными строительными бригадами с опытом работы, которые безупречно завершат эту часть дома. Для сборки средней конструкции крыши требуется всего несколько дней. Монтаж традиционных и сборных стропильных ферм несколько отличается.

Если в вашем случае устанавливается традиционная стропильная ферма, то пошаговый процесс выглядит следующим образом:

крепление каменной кладки;

конструкция с наземными балками, колоннами и обрешеткой;

опирание стропил на кирпичную кладку и другие запланированные элементы;

установка краевых, угловых и ендовых стропил и всех остальных стропил;

установка замен над и под откосными оконными проемами и над мансардными окнами;

строительство стеновых и кровельных конструкций.

Деревянные элементы стропильных ферм должны быть надежно и прочно соединены друг с другом. Стропила к обрешетке и обрешетке крепятся с помощью больших гвоздей, называемых стропильными гвоздями. Укороченные стропила, или галтели, крепятся с помощью двух меньших гвоздей, которые всегда должны быть забиты до конца. Специальные большие стропильные гвозди должны быть длиной 30 см и иметь диаметр 8 мм, так как их назначение — обеспечить прочность всей конструкции.

В настоящее время строительные винты длиной 26 см с тарельчатой головкой очень часто используются в соединениях стропил с балками или обрешеткой, чтобы обеспечить более прочное соединение.

Стропила к стропилам соединяются с помощью стопорных винтов или резьбовых шпилек, отрезанных на соответствующую длину. Для замены и стоек необходимо использовать усиленные уголки или столярные соединения.

Монтаж сборных ферм происходит по-разному:

порядок расположения ферм;

строительство ферм подрядчиком;

сборка основных ферм и дополнительных элементов, т.е.

Бригада по сборке сборных потолков в заводских цехах закрепляет кладку и устанавливает краевую ферму. Затем он приступает к установке последующих ферм — поодиночке или попарно на пластинчатые балки или балки каменной кладки. Они соединяются между собой с помощью специальных столярных соединителей из нержавеющей стали.

Ферма состоит из досок, скрепленных между собой брусковыми пластинами. Жесткость всей ферменной конструкции крыши может быть достигнута путем скрепления пар ферм между собой. К ним прибиваются доски, и эта жесткость впоследствии заменяется полосой из нержавеющей стали, проходящей по диагонали откоса.

Проверьте: Как провести и сколько стоит ремонт крыши в 2023 году?

Монтаж стропильных ферм — как проверить, правильно ли он выполнен? 

Верификация залога

Что отличает хорошо установленный каркас крыши?

закрепленные стропила образуют сверху ровную поверхность;

перекрытие и косяки закреплены гвоздем или шурупом, а детали находятся в тесном контакте;

концы стропил обрезаются по вертикали;

расстояние между стропилами и дымоходом должно быть не менее 15 см;

вся стропильная ферма крыши надежно защищена до укладки кровельного покрытия.

Монтаж стропильных ферм — каких ошибок следует избегать? 

Вы проектируете или строите стропильную ферму? На что следует обратить внимание, чтобы сделать его прочным и крепким? Конечно, в зависимости от того, из какой древесины он будет сделан. При креплении стропильной фермы крыши следует быть внимательным, чтобы не допустить наиболее распространенных ошибок, которые встречаются при создании такой конструкции. Ошибки допускаются и на этапе выбора материала для конструкции крыши.

Какие ошибки часто встречаются при монтаже деревянного каркаса, а какие — при выборе древесины для стропильных ферм крыши? Убедитесь в этом сами:

Вам необходимо знать, какую древесину для крыши выбрать и подходит ли каждый вид для конструкции крыши. Избегайте покупки материала, в качестве которого вы не уверены. Нелишним будет проверить обозначение древесины на предмет соответствия качеству сорта. Она должна иметь маркировку CE в соответствии с гармонизированным стандартом EN 14081-1:2023-03. Кроме того, лесопилка должна заявить, какими эксплуатационными характеристиками обладает продаваемая древесина.

Выбор древесины, не высушенной должным образом 

Сушка древесины для стропильных ферм имеет решающее значение для прочности конструкции. Кроме того, эта древесина должна быть защищена от вредных биологических воздействий. Чаще всего его защищают путем обработки поверхности, т.е. просто красят кистью или распылением, или купают. Менее распространенными методами глубинной защиты являются давление, вакуум или давление-вакуум. Перед нанесением пропитки древесина должна быть сухой, очищенной и ошкуренной.

Крепление опалубки непосредственно к стропилам

Если вы хотите в будущем утеплить здание, то крепление опалубки непосредственно к стропилам является ошибкой. Если покрыть такой каркас рубероидом, а затем уложить кровельные листы, черепицу или гонт, это негативно скажется на отводе влаги. Это может привести к гниению деревянных частей крыши.

Крепление деревянных элементов конструкции ненадлежащим образом

При закреплении разъемов необходимо следить за тем, чтобы они были выровнены по всей поверхности, где они стыкуются. Если площадь этой поверхности недостаточно велика, это может привести к тому, что компоненты разойдутся или конструкция деформируется под действием действующих на нее сил. Если стыки были заделаны некачественно, стоит использовать прокладку для выравнивания поверхности.

Строительство дымохода при закрепленной раме

Дымоход следует возводить до того, как будут построены стропила крыши. Это позволит избежать занижения размеров конструкций. Расстояние между элементами каркаса и дымоходом чрезвычайно важно. Он должен составлять 30 см, если только древесина не защищена должным образом. Разумеется, ни одна часть не должна прислоняться к дымоходу.