Стропила деревянные наслонные, железобетонные, стропильные фермы раскосные

Крыши

Крышей называют часть здания, обеспечивающую защиту его от атмосферных осадков сверху. Крыша имеет несущую и ограждаю щую части. Ограждающая часть включает в себя кровлю и основание под нее в виде обрешетки из деревянных брусков или досок, в виде слоя из цементного раствора или асфальта по железобетонным плитам. Несущая часть состоит из деревянных или железобетонных стропил, стропильных ферм или железобетонных панелей.

Крыша должна быть долговечной, индустриальной и экономичной как при возведении, так и при эксплуатации.
При наличии в здании чердака крыши называют чердачными.

Для стока дождевых и талых вод поверхность крыши должна иметь уклон. В зависимости от уклона различают скатные и плоские крыши.

Если уклон крыши более 1/20 (5%), то крышу считают скатной. Скатные крыши (рис. 112) по форме.в плане подразделяют на односкатные, двускатные (щипцовые), образующие на торцовых стенах фронтон или щипец, четырехскатные (вальмовые) со скатами к продольным и торцовым стенам. Скаты к торцовым стенам называют валь- мами. Кроме этих наиболее распространенных крыш, встречаются трехскатные, полувальмовые, шатровые, мансардные, многощипцовые, пирамидальные, купольные, конические, сводчатые и многоскатные крыши. Уклоны скатов скатных крыш рекомендуется принимать одинаковыми, поэтому пересечение скатов в плане происходит по биссектрисам углов. Линии пересечения скатов образуют ребра, ендовы (разжелобки) и коньки крыш. Коньком называют горизонтальное ребро крыши. Западающее ребро, являющееся наиболее уязвимым местом крыши, называется ендовой.

Уклон скатов зависит в основном от вида материала кровли и может быть выражен тангенсом угла наклона ската к горизонту, отношением подъема ската к его горизонтальной проекции в виде простой или десятичной дроби или в процентах.

Рис. 112. Формы скатных крыш:
а — односкатная; 6 — двускатная; в — сводчатая; г — четырехскатная (пальмовая), д — трехскатная; е—шатровая; ж — мансардная; з — пол у тин новая; и — полувальмовая; к — пирамидальная; л — купольная; м – многоскатная; 1 — конек; 2 — ребро; 3 — ендова (разжелобок); 4 — щипец

Несущие конструкции скатных крыш

Несущие конструкции скатных крыш могут быть из дерева, стали и железобетона в виде стропил, ферм и плит.
В зданиях небольшой ширины, а также имеющих внутренние опоры, устраивают наслонные стропила, основным элементом которых являются стропильные ноги, работающие на изгиб как балки с наклонной осью.

Рис. 113. Схемы наслонных стропил:
а — односкатных крыш; б — двускатных крыш; в — общий вид наслонных стропил; 1 — стропильная нога; 2 — стойка; 3 —подкос; 4 — мауэрлат (подстропильный брус); 5— лежень; 6 — прогон; 7 — ригель; 8 — распорка

Конструктивная схема наслонных стропил (рис. 113) зависит от ширины здания и расположения внутренних опор.
Стропильные балки (ноги) укладывают на подстропильные брусья (мауэрлаты) и прогоны. Проантисептированные мауэрлаты укладывают на каменные стены е прокладкой под ними слоя толя на высоте не менее 40 см от верха чердачного перекрытия. Прогоны через 3—5 м опираются на стойки, врубаемые нижним концом в лежни, которые укладывают на внутренние опоры.
Стропильные ноги могут быть из досок, брусьев и бревен, в связи с чем (а также в зависимости от типа кровли) расстояние в осях стропил (шаг) колеблется от 1 до 2 м.

Мауэрлаты и лежни из брусьев или отесанных на два канта бревен при редком расположении стропил могут быть в виде коротышей длиной 60—80 см.

Во избежание сноса крыши ветром стропильные ноги не реже, чем через одну, крепят проволочной скруткой (0 4—6 мм) к заделанному в стену костылю (ершу) или к железобетонным элементам чердачного перекрытия. При большой длине стропильной ноги ей придают дополнительные опоры в виде опирающихся на лежень подкосов. Если длина стропильной ноги больше стандартных длин лесоматериалов, то ее проектируют составной.

Рис. 114. Детали наслонных стропил:

а — планы стропил; б — узлы; в — врубка подкоса в стропильную ногу; г — сопряжение подкосов и стойка с лежнем; д — схема установки шпренгеля под накосную ногу; 1— стропильная нога; 2 — накосная стропильная нога; 3— прогон; 4 — нарожник; 5 — мауэрлат; 6 — кобылка; 7 — шпренгель; 8 — внутренние стены; 9 — стойка; 10 — подкос; 11 — лежень; 12 — антисептированная подкладка; 13 — скобы; 14 — прибоина; 15 — болт; 16 — ось накосной (диагональной) стропильной ноги; 17 — толь; 18 — скрутка

Стропильная балка (диагональная или накосная) в направлении ребра крыши опирается в коньке на коньковый прогон или прибоины. Имея значительную длину, она несет большие нагрузки и потому поддерживается дополнительными опорами в пролете в виде подкосов, стоек и шпренгелей (рис. 114, д). Размеры сечения обрешетки, стропильных ног, прогонов, подкосов определяют расчетом. Мауэрлаты из круглого леса выполняют из бревен 0 18—20 см, брусчатые мауэрлаты имеют сечение 140x 160 или 160×180 мм.

Рис. 115. Сборные дощатые стропила:
а — общий вид; б— схема элементов; в — сопряжение щита с коньковой фермочкой; г — опорный узел; 1 —стропильный щит; 2 — коньковые фермочки; 3 — стропильная рама; 4 — коньковый щит; 5 — подкладной элемент; 6 — карнизный щит; 7 — мауэрлат; 8 —скрутка из проволоки 4 мм; 9— ерш; 10 — два слоя толя

В последнее время нашли широкое применение в массовом гражданском строительстве сборные наслонные стропила. Все элементы таких стропил изготовляют на заводах и поставляют на стройки в виде готовых к монтажу щитов. Основными элементами сборных стропил являются стропильные щиты, стропильные фермы, щиты обрешетки и подкосные рамы (рис. 115). Стропильные щиты, состоящие из стропильных ног и брусковой обрешетки, опираются на мауэрлат и подносные рамы, которые устанавливают на подкладные элементы (рис. 115, г). Вдоль здания подносные рамы соединяют гвоздями. Стропильные ноги стропильных щитов крепят проволочной скруткой к костылям, заделанным в каменную кладку или к железобетонным элементам чердачного перекрытия. Стропильные фермы перекрывают средний пролет между стропильными щитами. К фермам на гвоздях крепят щиты обрешетки. В ряде случаев конструкция стропил состоит только из щитов, укладываемых на мауэрлаты и коньковые прогоны.

Рис. 116. Сборные железобетонные стропила:

а —схемы стропил; б — варианты крепления обрешетки; 1 — стропильная нога; 2 — железобетонный прогон; 3 — кирпичный столб 38X38 см: 4 — обрешетка; 5 — дощатый настил; 6—арматура 4—5 мм через 2 м.; 7 — гвоздь;
8 — ферма; 9 — железобетонная подушка; 10 — скобы; 11 — стальная накладка (l=34 см); 12— брусок

Сборные железобетонные стропила наслонного типа (рис. 116) долговечны, невозгораемы, экономичны, но широкого применения в массовом строительстве не получили. Простейшим элементом сборных железобетонных стропил служат железобетонные балки прямоугольного или таврового сечения с узким деревянным бруском поверху, к которому специальными скобами или гвоздями крепят обрешетку. Балки укладывают на продольные стены и коньковый прогон, опирающийся на железобетонные, бетонные или кирпичные столбы. Сборные железобетонные стропила соединяют сваркой закладных частей или болтами. Кроме простейших железобетонных стропил, применяют также сборные железобетонные стропила из мелких элементов в виде стропильных ног и опорных ферм (рис. 116).

Рис. 117. Деревянные висячие стропила:
а — схемы висячих стропил (стропильных ферм); б — узлы; 1 —стропильная нога; 2 —
ригель; 3 — подвеска; 4 — затяжка; 5 — подкос; 6 — прогоны; 7 — болты; 8 — скобы;
9 — дощатые накладки (с обеих сторон); 10 — подкладка; 11 — подвесное перекрытие; 12 — толь

Примененение сборных железобетонных стропил возможно при ремонте и восстановлении крыш.

При значительной ширине зданий и отсутствии в них внутренних опор в качестве несущих конструкций крыш применяют деревянные, стальные и железобетонные стропильные фермы треугольной, полигональной и сегментной форм.

Стропильной фермой называют такую несущую конструкцию крыши, которая состоит из системы стержней, расположенных в одной плоскости и соединенных по концам. Места соединений стержней называют узлами ферм, а расстояние между соседними узлами — панелью.

Элементы бревенчатых и брусчатых ферм соединяют в узлах врубками, болтами и скобами, дощатых — болтами, гвоздями и нагелями, стальных — сваркой и реже заклепками. Стержни, определяющие геометрическое очертание фермы, образуют ее верхний и нижний пояса, а соединяющие пояса стойки и раскосы — решетку фермы.

В зависимости от перекрываемого пролета деревянные стропильные фермы (висячие стропила) могут иметь различные конструктивные схемы (рис. 117). Нижний пояс висячих стропил (затяжка) работает на растяжение, воспринимая распор от стропильных ног. Для уменьшения провисания затяжки в фермах пролетом более 8 м устраивают подвески (бабки), а для уменьшения прогиба стропильных ног — раскосы, врубаемые в подвеску. Подвеска работает на растяжение.

По верхнему поясу ферм укладывают прогоны, а к нижнему крепят подвесное чердачное перекрытие на стальных подвесках.
Часто в деревянных фермах элементы, работающие на растяжение, делают из стальных тяжей. Такие фермы называют металло-деревян- нымй (рис. 118).

Стальные (рис. 119) и железобетонные фермы применяют преимущественно в гражданских большепролетных зданиях и зданиях промышленного назначения. Стальные фермы делают из прокатных профилей стали — уголков. Для соединения элементов стальных стропильных ферм в узлах устанавливают косынки из стальных листов толщиной 10—12 мм (рис. 119, в).

Наслонные стропила: обзор конструктивных схем + план монтажа

Наслонная стропильная система – конструкция, применяемая при сооружении крыш зданий с промежуточными несущими стенами, опорными столбами или колоннами. Опирается она не только на стены снаружи, но и на внутреннюю центральную опору ( в некоторых случаях – на две).

Если говорить про использование, то наслонные стропила – самые распространенные для жилых частных домов, которые, как правило, имеют внутренние стены-перегородки.

Содержание

Особенности наслонных стропил

Составные элементы наслонной системы: две стропильные ноги, нижние края которых опираются и закрепляются на наружных стенах (мауэрлате), а верхние – на горизонтальном коньковом прогоне. Прогон, в свою очередь, удерживается вертикальными стойками, упертыми в промежуточную стену.

Это классическая схема устройства наслонной системы, подходящая для двухскатной крыши. С односкатной крышей прослеживаются те же правила, но с иной реализацией. Стропила, входящие в стропильную систему, укладывают с опорой на противоположные несущие стены (выходит, что только на две опоры). Внутренняя перегородка здесь не нужна. По сути, ее функцию выполняет более высокая стена.

Для повышения несущей способности стропильной конструкции, в систему внедряют подкосы. Их наличие позволяет увеличить длину перекрываемых пролетов.

Для односкатных крыш возможно применение наслонных стропил без внедрения подкосов при пролетах до 4,5 м. Наличие подкоса увеличивает эту возможную длину до 6 м. Похожая тенденция прослеживается с двухскатными крышами. Двухскатная конструкция с одной промежуточной опорой используется для пролетов до 9 м. Установка подкосов увеличивает максимальную длину пролета до 10 м. А комбинация подкосов со схваткой (горизонтальной балкой, соединяющей пару стропильных ног) – до 14 м.

Существует несколько вариантов реализации наслонных систем, среди которых различают безраспорные и распорные конструкции с дополнительными поддерживающими подкосами, схватками, подстропильными балками.

Рассмотрим основные конструкции наслонных стропил.

Безраспорные стропила без подкосов

Данный вид наслонных стропил не дает распор на внешние стены. Нивелирование распирающих нагрузок происходит, благодаря особому сочетанию креплений. Один край стропилины всегда закрепляют жестко, а второй – на скользящей опоре. Это дает отсутствие распора.

Жесткое крепление может означать, что узел закреплен, но допускается поворот балки в шарнире (одна степень свободы). Также существует жесткое защемление стропильной балки, при котором любые смещения невозможны (нулевая степень свободы).

Больше свободы дает скользящее крепление, которое позволяет стропильной ноге не только поворачиваться, но и смещаться горизонтально (две степени свободы).

Безраспорная конструкция характеризуется тем, что в ней всегда присутствует и жесткое, и скользящее крепление. Благодаря этому, под влиянием нагрузки, стропила изгибаются, не передавая распор на стены.

Варианты закрепления стропильных ног

Низ стропилины закрепляют жестко, верх – свободно (скользящая опора)

Нижний край стропилины крепят жестко к мауэрлату (одна степень свободы), путем врубки зубом. В другом случае применяют запил с фиксацией опорным бруском.

На верхнем конце стропилины делают горизонтальный пропил со скосом. Если врубка невозможна, то край стропильной ноги подшивают снизу обрезком балки и скрепляют с двух сторон монтажными пластинами. Крепление верхнего края стропилины к прогону выполняют по типу скользящей опоры. При этом противоположные стропилины укладывают на конек поочередно, без скреплений между собой. Поэтому двускатную крышу, выполненную по этой схеме можно воспринимать, как две односкатные крыши, прилегающие друг к другу.

Сложность схемы в том, что любая погрешность в реализации конькового узла, превращает безраспорную конструкцию в распорную. Поэтому данный вариант редко используют для двухскатных крыш, чаще – для односкатных.

Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко

Самая распространенная схема для частных домов.

Нижний край стропилины закрепляют к мауэрлату на ползуне (металлической скобе), благодаря чему она может сдвигаться и изгибаться под нагрузкой. Чтобы стропилина не могла “уйти” в боковом направлении, с двух сторон ее фиксируют металлическими уголками или брусками.

Верх стропильных ног закрепляют на шарнире с допуском поворота (одна степень свободы). При этом коньковые узлы наслонных стропил данного типа выполняют так: края стропилин схлестывают между собой и соединяют болтом или гвоздями. Или же стыкуют предварительно срезанные под углом концы, а затем связывают их металлическими или деревянными накладками.

Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко защемляют

Эта схема отличается от предыдущей тем, что соединение стропил в коньковом узле выполняется с жестким защемлением. Стропила скошенными торцами опирают друг в друга, а затем связывают их между собой и коньковым прогоном двумя ригелями-затяжками. Получается узел с защемлением.

Низ стропильных ног соединяют с мауэрлатом свободно, на ползуне.

Данный вариант креплений отличается повышенной несущей способностью, позволяющей применять его в регионах с повышенным уровнем снеговых осадков.

Способы повышения устойчивости безраспорных систем

Все три рассмотренные стропильные системы показывают себя, как устойчивые при неравномерных нагрузках только в случае жесткой фиксации конькового прогона. То есть, когда его концы выводят на фронтоны или подпирают дополнительными накосными стропилами.

Если же коньковый прогон опирается только на стойки, крыша может потерять устойчивость. В рассмотренных втором и третьем вариантах (низ стропильной ноги на ползуне, верх – жестко закреплен) при увеличении нагрузки на один из скатов крыша будет смещаться в сторону увеличившейся нагрузки. Первый вариант сохранит форму, но только при идеально вертикальных стойках (под прогоном).

Чтобы, несмотря на нежесткую фиксацию прогона и неравномерные нагрузки, система стропил наслонная осталась устойчивой, ее дополняют горизонтальной схваткой. Схватка – это балка, обычно с тем же сечением, что и у стропил.

Она скрепляется со стропилами гвоздями или болтами. Пересечение схваток и стоек фиксируется гвоздевым боем. Работу схватки можно охарактеризовать, как аварийную. В случае неравномерной большой нагрузки на скаты, схватка включается в работу и предохраняет систему от перекоса.

Укрепить систему с жестко закрепленным верхом и свободным низом (второй и третий варианты) можно с помощью небольшой трансформации нижнего узла. Стропильные ноги выводят за край стен. При этом само крепление остается скользящим, по типу ползуна.

Еще один вариант повышения устойчивости – жесткое крепление низа стоек, на которых удерживается горизонтальный коньковый прогон. Для этого их врубают в лежень и фиксируют к перекрытиям, например, используя накладки из досок или брусков.

Распорные стропила без подкосов

В этом случае стропила опираются на несущие стены и передают им распор. Поэтому такие системы нельзя применять для домов, стены которых выстроены из газобетона. Газобетонные блоки совершенно не противостоят изгибу и разрушаются при распорных нагрузках. А другие материалы, например, кирпич или бетонные панели, легко выдерживают такие нагрузки и не деформируются.

Распорная система стропил требует наличия жестко закрепленного мауэрлата. Причем, чтобы выдержать распор, прочность стен должна быть высокой. Или же по верху стен должен идти неразрывный железобетонный пояс.

Для распорных стропил используют те же, рассмотренные выше для безраспорных систем, варианты креплений. Но с одним нюансом: все имеющиеся скользящие крепления (ползуны) заменяют на шарнирные с возможностью поворота. Для этого к низу стропилины прибивают опорный брус или делают врубку зубом в мауэрлат. Шарнирное крепление в коньковом узле выполняют, наложив стропила друг на друга и скрепив их гвоздевым боем или болтом.

Распорная конструкция – это нечто среднее между наслонными безраспорными и висячими системами. Коньковый прогон в них еще используется, но он уже не играет значительной роли. Ведь стропила уперты нижними краями в стены, а верхними краями – друг в друга. При просадке стен или прогибе конькового прогона под собственным весом, прогон перестает работать вообще. По своей сути такие стропила становятся висячими.

Для повышения устойчивости системы в нее включается схватка, которая работает на сжатие. Она частично, хоть и в небольшой степени, снимает распор на стены. Для того, чтобы схватка сняла распор полностью, она должна соединить нижние края стропильных ног. Но тогда она станет уже не схваткой, а затяжкой.

Также уменьшает распор установка жестко зафиксированного конькового прогона.

Стропила с подкосами

Такие системы могут устраиваться как по распорным, так и по безраспорным схемам. Их отличие от уже рассмотренных вариантов состоит в наличие третьей опорной части под стропильной ногой – подкоса (подстропильной ноги).

Подкос меняет систему. Стропилина из однопролетной балки превращается в двухпролетную неразрезную. Это позволяет увеличить перекрываемый пролет, вплоть до 14 м. А также – уменьшить сечение стропил.

Подкос соединяют со стропилиной таким образом, чтобы не допустить ее смещения. Делается это следующим образом: подкос заводят под стропило и фиксируют деревянными накладками по бокам и снизу.

Наслонная система с подстропильными балками

Эта конструкция наслонных стропил подходит для построек с двумя продольными несущими стенами или промежуточными поперечными стенами. Стойки в этом случае расположены не под коньком, а под стропилами. Коньковый прогон отсутствует.

Стропильные ноги в схеме опираются на две подстропильные балки (сквозные прогоны), которые, в свою очередь, уложены вдоль скатов крыши и опираются на вертикальные стойки. Стойки закреплены к несущим промежуточным стенам через лежни.

Сквозные прогоны можно и не включать в схему. Тогда стойки придется подводить непосредственно под каждую стропилину и закреплять с затяжкой гвоздевым боем.

Сверху стропильные ноги стыкуют между собой и связывают накладками из металла или дерева с двух сторон.

Отсутствие конькового прогона автоматически означает, что стропильная система образует распор. Чтобы его нейтрализовать в безраспорном варианте системы, ниже сквозных прогонов закрепляют затяжку. При нагрузках она будет растягиваться и устранит нежелательный распор. Для сохранения устойчивости в системе используется схватка, закрепленная в нижней части сторопильных ног. Также от складывания конструкцию уберегут специальные расшивки, которые закрепляют крест-накрест между стойками.

В распорной системе схватку устанавливают выше сквозных прогонов. Тогда схватка под нагрузкой будет сжиматься и, по сути, превратится в ригель.

Установка стоек под стропильными ногами или сквозных прогонов (и отсутствие центральных стоек!) дает возможность использовать наслонные стропила данного типа для устройства просторных мансардных помещений. Другие схемы подходят только для чердачных помещений и мансард с перегородками.

Ключевые моменты монтажа наслонных стропил

Имея на руках рассчитанную схему устройства, можно приступать к монтажу стропильной системы. Установка выполняется в несколько этапов, основные из них такие:

1. По верху наружных стен укладывают мауэрлат – доску или брус. Чтобы предупредить загнивание мауэрлата, между ним и стеной прокладывают гидроизолирующий материал – рубероид, толь и т.п.

2. По верху промежуточной стены укладывают лежень, который необходим для крепления вертикальных стоек.

3. На лежне закрепляют стойки с шагом 3-6м.

4. Сверху, на стойки, устанавливают коньковый прогон.

5. Выставляют стропила с шагом 0,6-1,2 м. Снизу стропильная нога крепится к мауэрлату в соответствии с выбранной схемой креплений (на шарнире или на ползуне). Сверху стропильные ноги либо выкладывают отдельно на коньковый прогон, либо соединяют верхние края между собой, опирая на конек.

6. Если схема предусматривает, стропильные ноги соединяют горизонтальными схватками.

7. Опять же, по требованию схемы, выставляют подкосы, опорные элементы.

Выполняя работы по установке стропил нельзя допускать оплошностей. Следует помнить, что стропильная система – это каркас крыши, который должен выдерживать все возможные нагрузки. Неправильно рассчитанная или смонтированная система может запросто привести к перекосу и даже разрушению всей крыши.

Стропильные и подстропильные конструкции

Железобетонные балки скатных покрытий перекрывают пролеты 12 и 18 м, железобетонные фермы – 18 и 24 м. Унифицированные стальные фермы разработаны для пролетов от 18 до 36 м.

Подстропильные конструкции применяют для опирания стропильных конструкций в тех случаях, когда шаг средних колонн больше шага крайних колонн. Подстропильные конструкции устанавливаются вдоль пролета на средние колонны. Существуют железобетонные подстропильные фермы при шаге колонн 12 м и стальные подстропильные фермы при шаге колонн от 12 до 24 м.

Несущие конструкции покрытия. Основные несущие конструкции покрытий в зависимости от величины перекрываемых пролетов состоят из железобетонных односкатных и двускатных балок, ферм, арок, пространственных конструкций и плит. По виду армирования несущие конструкции делят на обычно армированные и предварительно напряженные. Их выполняют цельными – на всю длину пролета, а также из отдельных блоков, собираемых в элементы путем укрупнительной сборки перед монтажом. Для небольших пролетов (6000, 9000, 12000 и 18000 мм) в качестве несущих конструкций можно использовать железобетонные стропильные балки. Их изготовляют односкатными, двускатными и с параллельными поясами (см. схему ниже):

Стропильные фермы

а – сегментные; б, в – безраскосные; е, с параллельными поясами.

Односкатные балки (см. схему ниже, поз. а, в) применяют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий пролетом 6000-12000 мм, с шагом колонн 6 м и наружным водостоком. Двускатные балки используют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий при пролетах 6000-18000 мм, шаге колонны 6000 и 12000 мм с наружным и внутренним водостоком. Балки с параллельными поясами применяют в покрытиях промышленных зданий с плоской кровлей при пролетах 12000 и 18000 мм и шаге колонн 6000 и 12000 м.

Сборные железобетонные стропильные балки

а, в – односкатные балки; б, г, д – двускатные балки; е, ж – балки с параллельными поясами.

Стропильные балки имеют тавровое или двутавровое сечение. Для уменьшения массы балок и пропуска коммуникаций в их стенках устраивают отверстия различного очертания. Одно- и двускатные балки можно собирать из отдельных блоков с последующим натяжением пропущенной через них арматуры.

Балки устанавливают на железобетонные колонны или на несущие стены с устройством железобетонных подушек, а балки пролетом 18000 мм также и на подстропильные балки. К колоннам балки покрытия прикрепляют анкерными болтами, выпущенными из колонн и проходящими через опорный лист, приваренный к закладной детали балки. Опорный лист балки прикрепляют к листу, заложенному в колонну.

Балки изготавливают из бетона классов В30, В40, В50, армируют высокопрочной проволокой класса Вр-II или стержневой арматурой из стали марки А-IV и А-IIIв.

Стропильные фермы. Такие конструкции состоят из отдельных соединенных между собой стержней, образующих каркас. Стержни фермы, расположенные по ее верхнему контуру, составляют верхний пояс, а по нижнему контуру – нижний пояс. Вертикальные стержни фермы называют стойками, наклонные – раскосами. Стойки и раскосы, расположенные между верхними и нижними поясами, образуют решетку фермы; а точки (места), в которых сходятся концы стоек и раскосов, – узлы фермы. Участок между двумя соседними узлами называется панелью.

В зависимости от очертания верхнего пояса фермы делят на сегментные, безраскосные и с параллельными поясами. Их применяют в скатных и плоских покрытиях одноэтажных промышленных зданий пролетом 18000 и более. Устанавливают стропильные фермы на железобетонные колонны или подстропильные фермы. Для крепления ферм к колоннам (подстропильным фермам), а также к фермам плит покрытия, рам фонаря, связей в них предусмотрены соответствующие стальные закладные детали. Фермы выполняют с предварительным напряжением нижнего пояса. Изготавливают из бетона классов B30 . В50, рабочую арматуру – из высокопрочной проволоки Вр-II и стержней из стали марки А-IV и др.

Подстропильные фермы (балки). Их применяют в покрытиях одноэтажных многопролетных промышленных зданий (см. схему ниже):

Фрагмент покрытия с различными стропильными фермами

1 – плиты покрытия; 2 – стропильные фермы; 3 – подстропильные фермы.

Подстропильные фермы (балки) применяют в средних рядах зданий для опирания ферм или балок покрытия в тех случаях, когда шаг крайних колонн составляет 6000 мм, а шаг колонн средних рядов – 12000 мм. Их устанавливают и закрепляют путем сварки закладных деталей.

Все фермы (балки) имеют одинаковый пролет – 12000 мм, кроме ферм, устанавливаемых в торцах здания и у поперечных температурных швов, пролет которых составляет 11500 мм (в соответствии с расположением колонн). По концам и посредине (в нижнем узле) подстропильных ферм (балок) предусмотрены площадки для опирания стропильных ферм (балок). В площадках имеются закладные листы с приваренными к ним анкерными болтами.

Связи

Для повышения устойчивости одноэтажных зданий в продольном направлении предусматривают систему вертикальных и горизонтальных связей между колоннами каркаса и в покрытии.

Вертикальные связи между колоннами (крестовые или портальные) устанавливаются в среднем шаге колонн в каждом температурно-деформационном блоке. При наличии мостового крана предусматриваются подкрановые (ниже подкрановой балки) и надкрановые связи.

Вертикальные и горизонтальные связи в покрытиях устанавливают в крайних шагах температурно-деформационного блока. Их выбирают с учетом типа покрытия, вида каркаса, вида кранового оборудования.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше. 9056 – | 7261 – или читать все.

Стропильные фермы железобетонные: классификация и особенности использования

Многообразие конструкций перекрытий на современном рынке значительно упростило процесс возведения зданий, сократив тем самым сроки строительства крыш. Относительно недавно их собирали прямо на стройплощадке из сборных элементов, а сегодня для покрытия сооружений используют готовые стропильные фермы.

Стропильные фермы железобетонные в зависимости от назначения строения, материала покрытия, способа их опирания и других факторов могут иметь различные типы и очертания. Возможности их применения достаточно широкие:

  • здания могут иметь пролеты до 24 м и более:
  • кровля – быть как малоуклонной, так и скатной,
  • покрытие зданий может быть как с фонарями, так и без и т. д. Подобные конструкции нашли особое применение в зданиях промышленного типа и складских.
  • высокой прочностью,
  • жесткостью,
  • трещино- и морозостойкостью, что позволяет эксплуатировать их в агрессивной газообразной среде,
  • хорошими противопожарными свойствами.

Производство элементов несущих конструкций из бетона ↑

Железобетонные фермы производят из конструкционного бетона, тяжелого или легкого, в основном это керамзитобетон и аглопоритобетон. Их изготавливают в одно- или многоярусных стендах-камерах. На каждом из них обычно устанавливают несколько металлических форм с паровой рубашкой. Раскосы и стойки, соответственно, на вибростоле в специальных в кассетных формах, закладывают их в процессе армирования.

Для нижних поясов при армировании используют струнопакеты из высокопрочной проволоки (ø 5 мм), а для верхних – обычные стержни. Высокопрочную проволоку натягивают гидродомкратами и добавляют бетоноукладчиками бетон. Через 2–3 часа изделие проходит термическую обработку. Качество предварительно напряженных изделий регулярно проверяется путем нагружения, предусмотренного в проектных чертежах.

Маркировка

Их маркируют, используя буквенно-цифровые обозначения, разделенные дефисами. Для обозначения типа и размера используют буквы, а цифрами – всю остальную информацию, типа длины в метрах, ее несущей способности, класса напрягаемой арматуры, марки бетона и другую. Буквами также обозначается проницаемость бетона, то есть возможность использования конструкции в агрессивных условиях:

  • Н –нормальная,
  • П – пониженная,
  • С – сейсмоустойчивость до 8 баллов.

Конструкция железобетонных стропильных ферм ↑

Ферма создает практически своеобразный каркас, определяющий дальнейшие очертания крыши и другие особенности перекрытий. Структура этих бетонных конструкций, придающих каркасу прочность, жесткость и устойчивость, имеет довольно сложную схему, содержащую значительное количество армированных элементов и стали. Это очевидный факт, поскольку функции несущих платформ, которые они выполняют, требуют такой прочности и надежности, чтобы была обеспечена устойчивость здания в экстремальных условиях.

Использование при их производстве специальных легких марок бетона позволяет существенно снизить вес конструкции без потери качества. Арматурная сталь высокопрочной марки, традиционно входящая во внутреннюю структуру, имеет исключительные антикоррозийные свойства. Поэтому кровля оказывается неуязвимой к воздействию влаги или мороза.

Контур образуют два его пояса, которые работают на изгиб, а решетку – раскосы и стойки, работающие на осевые усилия. Различают следующие их виды:

  • сегментные – отличаются верхним поясом очертания и раскосной решеткой;
  • полигональные –пояса в них либо параллельные, имеют трапециевидное очертание, то есть отличаются раскосной решеткой и малым углом уклона верхнего пояса;

Сегментные фермы иногда заменяют на полигональные, в которых элементы верхнего пояса в пределах базовых узлов спрямлены. Это значительно экономичнее использования треугольных или прямоугольных очертаний.

  • арочные безраскосные – имеют жесткие узлы;
  • раскосные арочные – характеризуются криволинейными очертаниями верхнего пояса и редкой решеткой.

Типы: безраскосые, раскосые, типовые ↑

  • Для строений с малоуклонной кровлей используют безраскосые фермы, снабженные в верхнем поясе дополнительными стойками. Как правило, это здания с большими системами коммуникаций, размещенных в пределах фермы. Их устанавливают с шагом в 6 (при подвесном транспорте) или 12 м.
  • Безраскосными треугольными конструкциями перекрывают однопролетные неотапливаемые здания с пролетом в 6, 9, 12 и 18 м, под асбестоцементные волнистые листы.
  • Сегментные раскосые и безраскосые применяют для скатных кровель.
  • Типовые ЖБИ используют для перекрытия одноэтажных одно- и многопролетных зданий (пролеты – 18 и 24 м ) под рулонные материалы.

Типовых вариантов довольно много, и для них используются следующие обозначения:

  • ФС – раскосные фермы для скатных крыш,
  • ФБС – безраскосные для скатных крыш,
  • ФП – под покрытия из плит, равных по длине пролету,
  • ФПМ – для малоуклонной кровли без преднапряжения,
  • ФПН – для малоуклонных крыш с преднапряженными стойками,
  • ФБМ – безраскосные для малоуклонной скатной крыши,
  • ФПС – для скатной,
  • ФТ – безраскосные треугольного очертания для скатной.

Особенности монтажа ↑

Использование конструкций этого типа требует тщательного расчета несущей способности строения. Стропильные конструкции из железобетона крепят к закладным деталям, которые расположены в колоннах или несущих стенах. Еще до начала монтажа проводят проверку качества элементов, их размеров, расположения закладных деталей, подготавливают места опирания. Для приваривания закладных деталей фермы к опорам в составе монтажной бригады должен обязательно участвовать сварщик.

Продольную жесткость конструкции обеспечивают при помощи металлических прогонов, которые приваривают к закладным деталям. В зависимости от типа кровельного покрытия его укладывают либо нf обрешетку, либо непосредственно к прогонам.

Стропила деревянные: основные виды

В данной статье будут рассмотрены стропила деревянные наслонные и висячие, их основные плюсы и минусы и монтаж системы деревянных стропил.

Для изготовления несущих элементов скатных кровель обычно используются следующие материалы:

  • Древесина, являющаяся наиболее популярным материалом;
  • Стропильные железобетонные системы;
  • Железобетонные стропильные фермы — раскосные стропильные элементы;
  • Крупные панели из железобетона.

Выбор конкретной конструкции зависит от целого ряда параметров кровли:

  • Размер пролетов;
  • Угол наклона;
  • Требования к долговечности кровли;
  • Огнестойкость;
  • Теплотехнические показатели и т.д.

Для изготовления деревянных систем стропил используется круглая древесина (бревна), брусья и доски. Существует два вида деревянных стропил: наслонные и висячие стропила.

Наслонные стропила

Наслонные деревянные стропила представляют собой распорную конструкцию, применяемую для перекрытия пролетов небольшого размера.

При монтаже несущей средней стены они могут использоваться при перекрытии пролетов, ширина которых не превышает 18 метров. В случае односкатных крыш максимальная ширина перекрываемого пролета составляет 7 метров.

Стропила должны обладать высокими прочностью и устойчивостью, а также выдерживать максимальные ветровые и снеговые нагрузки и вес самой кровли.

При строительстве двускатных кровель нижние концы наслонных стропил опираются на мауэрлат (подстропильный брус), а верхние поддерживаются при помощи системы стоек, прогонов и подкосов, при помощи которых нагрузка передается на стены. Стропила односкатных кровель опираются на уложенный по стенам мауэрлат.

Назначением подстропильных брусьев является распределение на стены нагрузки, создаваемой стропильными ногами. Выполняя укладку на стену подстропильного бруса, под него следует уложить материал гидроизоляции, а после укладки обработать брус антисептиком.

Висячие стропила

Висячие деревянные стропила – это система элементов, состоящая из ряда стропил, соединенных при помощи гвоздей, болтов или врубок. Различают несимметричные и симметричные системы висячих стропил, а также односкатные и двускатные.

Висячие стропила включают в себя две пары ног стропил, соединенных при помощи затяжки, которая воспринимает распор.

В случае, если ширина пролета менее 18 метров, следует повысить жесткость и уменьшить прогиб ног стропил при помощи ригелей. Стропильная система собирается на врубках и крепится при помощи скоб.

При выполнении соединения элементов стропил между собой следует точно подгонять все сопряжения. Для изготовления таких деталей, как ноги стропил, ригели и подкосы используется чаще всего древесина хвойных пород в виде брусьев, досок или бревен.

Полезно: стропильная система домов заводского производство создается из дощатых стропил, оснащенных подкосами и стойками. Сечение стропил составляет 100х50 мм, а сечение обрешетки – 50х50 мм.

Основными преимуществами деревянных стропильных систем являются:

  • Низкий вес конструкции;
  • Быстрый и простой монтаж системы;
  • Невысокая стоимость системы стропил по отношению к другим материалам, соответственно, снижается и стоимость возведения всей крыши.

К основным недостаткам деревянных стропил относятся:

  • Небольшая по сравнению с прочими материалами длина ног стропил;
  • Более короткий, чем для железобетонных или металлических конструкций, срок эксплуатации;
  • Потребность в использовании дополнительных средств для защиты древесины от огня.

Монтаж деревянных стропил

Прежде чем приступать к монтажу, на участке следует организовать площадку, на которой будут размечаться и обрабатываться элементы стропил.

Мауэрлат чаще всего изготавливается сплошной и представляет собой бревна, отесанные на два каната.

Рассмотрим основные нюансы монтажа деревянной стропильной системы:

  • Мауэрлаты наружных стен и лежни несущих внутренних стен перед монтажом необходимо обработать антисептиком и толем для дополнительной защиты;
  • Концы ног стропил деревянных домов опираются на наружные стены;
  • В случае небольшой ширины пролета, не превышающей 6,5 м, монтаж наслонных стропил можно выполнять, не используя промежуточную опору. При ширине пролетов от 10 до 12 метров следует применять одну, а при ширине до 15 м – две промежуточные опоры;
  • Монтаж системы стропил производят снизу вверх, начиная с промежуточных опор с подкладными досками или лежнями.
  • Опорные брусья, мауэрлаты и подкладные доски, сечение которых обычно составляет 100х50 мм или больше, крепят к обработанным антисептиком деревянным пробкам. Пробки должны быть уложены в кладку, причем шаг их должен составлять 400-500 мм. Крепление производится при помощи гвоздей К4х100.
  • Высота мауэрлата над верхней кромкой перекрытия чердака должна составлять как минимум 40 см.
  • После укладки и крепления элементов опор на лежнях устанавливают стойки, используя врубку потайным шипом, после чего их дополнительно прибивают гвоздями к опорным элементам.
  • Производят выверку стоек по отвесу и оборудуют два раскрепления. Первое делается при помощи временных дощатых схваток, а второе – путем прибивания диагональных противоветровых постоянных связей при помощи легких переносных подмостков.

Важно: связями называют перекрестное крепление стоек, для которого используются доски сечением 100х50 мм. Данные крепления предотвращают складывание стоек в случае сильного потока ветра с фасадной стороны здания. Для крепления связей к стойкам используют гвозди, расстояние между которыми вдоль волокон составляет как минимум 60 мм, а поперек – как минимум 20 мм.

  • Вдоль конька по верхней части стоек производят укладку прогона. В случае отсутствия древесного материала достаточного сечения прогон изготавливают из двух досок, толщина которых составляет 50 мм. Крепление досок выполняют гвоздями, шаг которых равен 200 мм.
  • Выполняют выверку укладки прогонов, после чего их раскрепляют при помощи металлических скоб. Если мауэрлат является нижней опорой ног стропил, то прогон делают верхней опорой. Тем не менее, в ряде проектов допускается опирание верхних концов непосредственно на стойки.
  • Нижние части стропильных ног соединяют врубкой с мауэрлатом, дополнительно выполняя крепление гвоздями.
  • Мауэрлат при помощи скрутки из двух 4-миллиметровых проволок привязывают заложенным в стены во время кладки ершам. В случае рубленых стен крепление привязи осуществляется крупными гвоздями.
  • Встречные стропила в коньке соединяются при помощи накладок.
  • Наслонные стропила из круглой древесины вяжутся между собой вполдерева либо на открытый одинарный шип, после чего схватываются деревянным нагелем или болтом. В ноге и прогоне для этого выполняются соответствующие врубки.

Схема связей стропил из древесины
1. Стойка:
2. Связь из досок сечением 50х100 мм;
3. Доска подкладная;
4. Толь в два слоя;
5. Крепление гвоздями К4х100.

Сначала производится монтаж, выверка и раскрепление двух крайних пар конструкций стропил. При этом важно, чтобы их верхняя часть располагалась горизонтально.

В соответствии с выверенными конструкциями производят монтаж остальных, после чего можно приступать к выполнению обрешетки.

Важно: в случае больших пролетов обычные дощатые стропила заменяются шпренгельными фермами, либо система плоских стропил заменяется объемными конструкциями, позволяющими существенно снизить расход древесины.

Обрешетка выполняется практически одновременно с монтажом стропил, поскольку начинается сразу после того, как смонтированы первые рядовые стропила.

Это позволяет не утруждаться использованием большого количества временных связей при креплении стропил.

В зависимости от типа кровли существенно изменяется и конструкция обрешетки, которая обеспечивает крепление покрытия кровли и сопротивлениям нагрузок снежного покрова, людей, выполняющих работы на крыше и различного инструмента для данных работ.

Сплошные обрешетки являются наиболее универсальными, но во многих случаях оказывается достаточным обустройство обрешетки с зазорами.

Понятно, что чем больше межстропильное расстояние, тем большее значение принимает сечение обрешеточных брусьев. Крепление обрешетки к стропилам выполняется при помощи гвоздей, длина которых должна как минимум вдвое превышать толщину брусьев.

Важно: в наиболее уязвимых местах кровли, таких как конек, ребра крыши, ендовы и свесы карнизов, следует обязательно монтировать сплошную обрешетку.

Вот и все, что хотелось рассказать о деревянных стропильных системах и их применении и монтаже.

Древесина является наиболее популярным материалом для изготовления стропил, но для наибольшей надежности и эффективности системы стропил следует придерживаться различных описанных в статье правил и требований.

4)Стропильные и подстропильные балки и фермы их назначения и типы.

В покрытиях зданий (рис. 13) не­сущими элементами служат балки и фермы, укладываемые поперек или вдоль здания.

Несущая конструкция покрытий могут быть:

1)По характеру работы

– деревянные (клееная древесина)

-смешенные конструкций, комбинированные

Применяют в качестве несущих элементов покрытий балки и фермы используя бетон класса В15/40, С16/20, С40/50 и предварительно напряжённую арматуру. Могут располагаться вдоль и поперёк здания.

3)По характеру укладки

– стропильные покрытия (если они перекрывают пролет, поддерживают опертые на них конструкции покрытия)

– подстропильные покрытия (опирают на колонны с шагом 12 – 18м в продольном направлении, а на них опирают стропильные фермы или балки с шагом 6м).

Рисунок 13. Несущие элементы покрытий

а — из стропильных и подстропильных балок; б — из стропильных и подстропильных ферм; 1 — колонны;

2 — подстропильные балки; 3 — стро­пильные балки; 4 — подстропильные фермы; 5 — стропильные фермы

Стропильные балки изготовляют из бетона марки 300—500 и пере­крывают пролеты 6, 9, 12 и 18 м (при шаге колонн 6 м). Название балок зависит от очертания верхне­го пояса.

1)Односкатные (Рис 14, а, б) – для однопролётных зданий и пристроек. Пролёты 6, 9, 12м. Могут иметь тавровое сечение с утолщением на опорах и с толщиной стенки 100 мм и двутаврового сечения с предварительно напряженной арматурой. Высота от 600 до 1,20м.

2)Двускатные балки предназначены для зданий со скатной кровлей или с «ломаным покрытием». Для пролётов 6 и 9 м применяют балки (Рис 14, в) таврового сечения с утолщением на опоре и с толщиной стенки 100мм.

Для 12-18- метровых пролётов предназначаются балки (Рис 14, г) двутаврового сечения с вертикальной стенкой толщиной 80 мм и с предварительно напряженной арматурой.

Рисунок 14. Железобетонные стропильные балки

а – односкатная таврового сечения; б – односкатная двутаврового сечения; в – двускатная (пролетом 6 -9 м);

г – двускатная (пролетом 12-18 м); д – решётчатая (пролётом 12-18 м); е – с параллельными поясами;

1 – опорный стальной лист; 2 – закладные детали.

3)Решетчатые балки (рис. 14,д) имеют прямоугольное сечение с от­верстиями для пропуска труб, элект­рокабеля и др.

4)Балки с параллельными поясами (рис. 14,е) используют для зданий с плоской кровлей. Они имеют дву­тавровое сечение с утолщением в опорных узлах и толщиной верти­кальной стенки 80 мм.

На верхней полке стропильных балок через 1,5м располагаются закладные детали для крепления покрытия. На ниж­ней полке и стенке балки закладные элементы служат для крепления пу­тей подвесного транспорта

Фермы. Стропильные и подстропильные.

Применяются для пролётов 18, 24, 30, 36м. Изготавливают из бетона класса В25, В40, и предварительно напряжённой арматурой. Более эффективны чем балки.

Фермы различают по виду решётки и очертанию верхнего пояса.

а, б — стропильные сегментные раскосные; в — стропильная арочная безраскосная;

г — стропиль­ная безраскосная с рожками для устройства плоских покрытий;

д — стропильная с параллельными поясами; е — подстропильная для скатных покрытий;

ж — подстропильная для плоских покрытий

1)Раскосные сигментные фермы (рис. 15,а, б) – предназначены для скатных покрытий с фонарями и без фонарей. Сечения верхнего и ниж­него пояса прямоугольные.

Для пролётов l=18,24,30м

2)Прочные без раскосные фермы (рис. 15,в, г)используют для устройства скатных кровель.

Разновидность с « выступающими рожками» для плоских покрытий.

Пролёты 18, 24, 30м.

3)Фермы с параллельными поясами (рис. 15,д) – предназначены для плоских бес фонарных покрытий.

4)Трапецеидальная (полигональная) – для скатных покрытий.

Пролёты 18, 24,30 м.

Плиты опираются на фермы в узлах стоек и раскосов, межферменное пространство используется для пропуска коммуникаций. Крепят фермы аналогично к стропильным балкам анкерными болтами и сваркой.

2)Подстропильные фермы (рис 15,е, ж) используют при шаге стропильных ферм и балок 6м и шаге колонн средних рядов 12м. Укладывают вдоль продольного ряда колонн с шагом 12м. Используют для опирания стропильных балок. Стойки на концах фермы служат опорами для укладки крайних плит покрытия.Длинна 12м. Есть с выступающими «рожками» по концам для опирания плит покрытия.

Устройство стропильной фермы

Устойчивость крыши напрямую зависит от прочности несущего каркаса, в основе которого находится стропильная ферма. Этот элемент конструкции должен выдерживать серьезные нагрузки.

К таким нагрузкам относится вес кровельного пирога, масса снега в зимний период, а также ветровые нагрузки. Как правило, стропильные фермы изготавливают из древесины, но есть и прочие варианты.

Для их сооружения используют бруски, рейки или лес- кругляк. Некоторые детали ферм из брусьев можно скреплять методом врубки. Изготовленные из реек элементы крепят болтами или гвоздями.

Составные элементы стропильной конструкции

В состав стропильной системы входят наслонные и висячие стропила, коньковые прогоны, мауэрлат, боковые подкосы, раскосы, диагональные связи. Связанные друг с другом элементы формируют стропильную ферму. Она имеет форму треугольника, зачастую собранного из нескольких треугольников.

Несущая часть крыши образуется стропильной системой. Угол, под которым их крепят, соответствует углу уклона крыши. Опорой для стропильных ног служит мауэрлат, уложенный на стену.

Вверху соединяются подконьковый брус и другие концы стропил. В этом месте будет располагаться кровельный конек. Шаг между стропилами выбирают в зависимости от сечения стропил, от кровельного материала и прочего. Этот интервал, как правило, составляет 0,8 — 2 метра.

Расчет стропильного каркаса

При расчете стропильной системы необходимо учитывать все нагрузки, передаваемые на стропильные ноги.

Существуют следующие виды нагрузок:

  1. Постоянные нагрузки, создаваемые весом кровельного пирога;
  2. Временные. Это нагрузки, создаваемые слоем снега, ветром, а также людьми, которые находятся на крыше.
  3. Особые (сейсмические нагрузки и т.д.).

Снеговую нагрузку следует определять исходя из климата в регионе строительства. При расчете ветровой нагрузки необходимо учитывать:

  1. Нормативное значение ветровой нагрузки;
  2. Тип местности;
  3. Высоту конструкции.

В строительных нормах можно найти необходимые расчетные формулы и таблицы. Эти расчеты, как правило, выполняют проектировщики. При самостоятельном расчете стропильной фермы следует учитывать, что даже небольшие погрешности могут привести к тому, что стропильная система будет ненадежной.

Висячие и наслонные стропила

Висячие стропила опираются только на внешние стены постройка и не имеют промежуточной опоры. На стропильные ноги данной конструкции воздействует нагрузка на сжатие и изгиб. Внешним стенам дома передается распирающее усилие.

Для его уменьшения стропильные ноги соединяют металлической или деревянной затяжкой. Затяжка может находиться у основания стропил либо на определенном расстоянии от него.

Затяжка, расположенная у основания стропил выполняет роль балки перекрытия. Это нередко используется для возведения мансардных крыш. При увеличение высоты монтажа затяжки необходимо применять более толстый и прочный материал, а также усиливать его фиксацию к стропилам.

Наслонные стропила используют реже. Их применяют для зданий, имеющих среднюю несущую стену либо промежуточные опоры (колонны). Крайние концы наслонных стропил опираются на мауэрлат, зафиксированный на внешних стенах, а средние — на располагающуюся внутри опору. Данные стропила испытывают только нагрузки на изгиб.

Особенности стропильных ферм из дерева и металла

При выборе стройматериала для изготовления стропильных ферм необходимо учитывать нагрузки, которые будут воздействовать на кровлю, а также назначение сооружения. На крыше постройки могут располагаться водяные баки, солнечные батареи, а также вентиляционные камеры.

Стропильные фермы из дерева

Стропильные фермы, изготовленные из дерева пользуются наибольшей популярностью. Они соответствуют большинству требований, предъявляемых к данной конструкции.

Фото стропильной системы из дерева

Деревянные фермы используются в следующих случаях:

  • При возведении мансардных крыш;
  • При строительстве спортивных, коммерческих, промышленных и сельскохозяйственных объектов;
  • Для восстановления плоских крыш построек различного назначения.

Деревянные стропильные фермы обладают следующими достоинствами:

  • Легкость и автоматизированность процесса изготовления;
  • Работы по проектированию выполняются за довольно короткие сроки;
  • Легкость монтажных работ;
  • Небольшой вес;
  • Возможность реализации дизайнерских идей в плане конфигурации;
  • Легкость выполнения теплоизоляционных работ;
  • Экологическая безопасность материала;
  • Обладает высокими технологическими и эксплуатационными характеристиками;
  • Относится к первой категории пожарной безопасности (стройматериал обрабатывается в заводских условиях).

Металлические стропильные фермы

Стропильные фермы из металла используют в случаях, когда необходимо создать конструкцию повышенной жесткости. Такие стропильные системы прекрасно подойдут при обустройстве стропильных ферм длиной более десяти метров. В этом случае из стали должны быть выполнены не только стропила, но и коньковые опоры и мауэрлатный брус. Монтаж осуществляется с помощью швеллера. Стропильные ноги из металла крепят с помощью приваренных уголков.

Стальные стропильные фермы имеют следующие преимущества:

  • Длительный срок эксплуатации;
  • Высокая прочность конструкции;
  • Не подвергается гниению и разрушению;
  • Стойкость;
  • Конструкцию удобно использовать в случаях, когда необходимо перекрыть высокие здания большой площади.

К недостаткам металлических ферм относят:

  • Большой вес конструкции;
  • Необходимость использования специальной техники для подъема металлической конструкции на необходимую высоту;
  • Высокая стоимость;
  • Неустойчивость материала;
  • Достаточно высокая вероятность деформации металла при высоких температурах.

Какие материалы используются для изготовления стропил ?

Стропильные фермы могут быть деревянными, собранными при помощи болтовых соединений или металлическими сварными, монолитными железобетонными. При выборе стройматериала для конструирования стропил следует учитывать предназначение постройки, а также и нагрузки, которые будут воздействовать на кровлю.

На крышу также оказывает нагрузку различное оборудование, например, вентиляционные камеры, водяные баки, солнечные батареи. Стропильная ферма для крыши из дерева является наиболее распространенным вариантом. Если дом построен из бревен или брусьев, то мауэрлатом в таком случае может быть верхний венец.

Если же стены здания построены из пенобетонных блоков или кирпича, то деревянные стропильные фермы нужно опирать на брус, установленный вровень с внутренней поверхностью стенки.

Снаружи его нужно оградить дополнительными рядами кладки из кирпича. Под брус следует подложить гидроизоляционный материал. Это может быть рубероид, сложенный вдвое.

Стропильная система из дерева достаточно проста в изготовлении, ее без труда можно подогнать на месте монтажа. При надобности их несложно нарастить, укоротить или подтесать. Следует отметить, что деревянные стропила нужно обработать антипиренами и антисептическими препаратами. Это увеличивает срок службы всей кровельной конструкции.

Второй способ изготовления подразумевает соединение элементов методом «шип-паз». Также применяются гвозди, скобы, хомуты и болты. При высыхании древесины эти крепления слабеют, по этой причине нужно иногда проверять состояние стропильной конструкции и ее укрепление.

Третий способ заключается соединении деревянных частей при помощи стальных фасонных деталей и саморезов. Используя угловые соединительные элементы можно в сжатые сроки и без особых затруднений собрать любую конструкцию.

Стропильные балки из железобетона вообще не нужно обрабатывать. Следует отметить, что установить кровлю на подобных материалах намного сложнее, чем на стропилах из дерева.

Поэтому стальные и железобетонные стропильные фермы обычно применяют при возведении крупных зданий: монолитных железобетонных или больших кирпичных домов. К преимуществам такой кровли можно отнести долговечность и высокую прочность.

Металлические стропильные фермы довольно трудно «подогнать» по месту. Для этого необходим металлорежущий инструмент и сварка. Стальные конструкции можно изготовить двумя способами. Первый способ — заводской. Специальные компании производят конструкции из оцинкованного тонкостенного проката, обладающего С и Z-образным сечением.

Такие профили в сравнении с черным прокатом значительно более легкие. Это позволяет выполнить установку с использованием маломощной грузоподъемной техники или даже ручным способом.

Части этих стропильных ферм соединяют саморезами, поскольку сварка может вызвать к повреждение защитного цинкового слоя. Собирать их можно в заводских условиях. Собранную конструкцию необходимо перевезти на место и выполнить монтаж с помощью специальных механизмов или грузоподъемной техники.

С помощью сварки можно выполнять конструкции из простого черного проката. В дальнейшем необходимо обработать его ортофосфорной кислотой, а затем покрыть атмосферостойкой эмалью. При изготовлении металлических стропильных систем используются уголки, двутавровые балки и швеллеры.

Источники:
http://krovgid.com/montazh/naslonnye-stropila.html
http://studopedia.ru/6_1853_stropilnie-i-podstropilnie-konstruktsii.html
http://stylekrov.ru/stropilnye-fermy-zhelezobetonnye-klassifikaciya-i-osobennosti-ispolzovaniya.html
http://krovlyakryshi.ru/stropilnaya-sistema/stropila-derevyannye-448
http://studfile.net/preview/7288532/page:9/
http://info-krovlya.ru/remont-krovli/stropilnaya-ferma.html
http://strport.ru/stroitelstvo-domov/ustanovka-stropil-poshagovaya-instruktsiya

Ссылка на основную публикацию