как установить фермы для крыши видео
Строительство деревянной стропильной фермы на пролёты крыши
Для надёжной установки кровли на любую постройку требуется основание. В его качестве служат стропила, которые обычно укладываются на несущую балку. Но это не всегда надёжное и эффективное решение, особенно для длинных крыш. В качестве альтернативы получила широкое применение стропильная ферма, которая отличается низкой стоимостью, повышенной прочностью и простотой установки. Такая конструкция способна перекрыть до 30 метров крыши.
Виды конструкций
Фермы из древесины ранее использовали в строительстве при возведении мостов. Но дерево восприимчиво к воздействию атмосферных осадков, и его повреждают насекомые, невзирая на многочисленные пропитки. На сегодняшний день активное использование деревянных ферм продолжается только для формирования основания крыши. В некоторых случаях индивидуальной жилой застройки применяют фермы из дерева в качестве перекрытий между этажами.
Классификация по назначению:
Конструкции различаются не только типом стропил, но и по своей форме. Отличия заключаются в очертаниях поясов. Что такое ферма в строительстве — это пространственная конструкция, которая служит основанием для закрепления вспомогательных элементов.
Классификация по форме:
Форма элементов обусловлена запасом прочности, который формируется исходя из длины крыши. Для короткой крыши достаточно простой треугольной конструкции. Длинную же ферму требуется оснащать дополнительными элементами или выбирать более сложный вариант — например, трапециевидный. Часто приходится импровизировать в процессе изготовления из-за несимметричных крыш.
Материалы изготовления
Брус из дерева применяется чаще всего. При большой вертикальной нагрузке используют широкую доску. Существуют иные варианты:
Сооружения из цельного бруса или клееных досок наиболее распространены. Конечный выбор зависит от требуемых показателей прочности и бюджета. В строительстве индивидуальных жилых домов выгоднее применять только древесину.
Достоинства и недостатки
Преимущества использования стропильной и подстропильной фермы:
Малый вес и высокая жёсткость — это определяющие параметры при выборе стропильной фермы в качестве основания кровли. Плюсом является возможность сборки на земле с последующей установкой.
Недостатки системе тоже присущи:
Сложность заключается в самостоятельной сборке — её нельзя проводить спустя рукава. Высокая точность соединения узлов гарантирует качество основания крыши. За неимением строительного опыта ферму лучше купить, но придётся переплатить.
Правильные узлы — надёжная стыковка
Узел деревянной фермы — это место стыковки дух и более элементов. Является слабым местом сооружения. Если сборка выполнена некачественно, с зазорами, то ферма не получит требуемую высокую жёсткость.
Варианты исполнения узлов:
Существуют разные способы монтажа деталей, которые позволяют получить жёсткое или скользящее соединения. В первом случае нужно внимательно подходить к работе, поскольку из-за переменчивых погодных условий древесина может сжиматься и расширяться. В результате может появиться деформация.
Жёсткие соединения
Детали при этом способе соединяются намертво. По этой причине древесина должна быть высокого качества и обработана специальными составами для отталкивания влаги. При некачественном материале возможен разрыв соединения из-за деформации.
Вся нагрузка ложится на несущие стены. Поэтому они должны быть усиленными, а материал крыши лёгким.
Скользящий вариант
Соединение скользящего типа используют только для наслонных стропил. Висящие стропила упираются на коньковый прогон, в результате несущие стены не принимают нагрузку. Для установки крыши такой вариант установки неприемлем.
Особенности монтажа
Установку на крышу здания нужно выполнять с учётом некоторых особенностей. Если сборка будет проводиться на земле, то расчёт деревянной фермы нужно провести до начала процесса сборки — на стадии проектирования.
Технологические решения монтажа:
Конечные эксплуатационные характеристики зависят от типа деревянной стропильной фермы и качества монтажных работ.
Разметка стропил — это тот элемент, на который требуется обратить повышенное внимание при самостоятельном изготовлении. Все работы нужно проводить на земле, чтобы было удобно работать. Элементы опирают на специальные козлы, которые позволяют удобно размещать конструкцию. Перед закреплением готовой фермы на крыше следует использовать временное крепление для проверки точности изготовления.
Как построить деревянную ферму для кровельной системы
В сфере строительства по словом «ферма» (связка стропил) понимается система стержней, как правило, прямолинейных. Соединяясь между собой в узлах, она образует неизменную геометрическую конструкцию.
Фермы часто используются для создания крепкой структурной кровельной системы для разнообразных типов зданий. Эта статья – инструкция, описывающая поэтапно создание простых основных ферм.
Она подходит для постройки небольшого сарая, складского здания или любой другой структуры, не требующих особых технических требований.
Рассмотрим последовательность построения этой стержневой системы
Определите, подходит ли ваша домашняя заготовка для выбранного вами проекта. Помните, что ферма поддерживает крышу вашего здания.
Ее постройка не должна нарушать строительные нормы, в том числе она должна удовлетворять требованиям местной ветровой и снеговой нагрузки и другим структурным требованиям.
Как минимум, вы должны выбрать вид и дизайн вашей фермы. В основе данной стропильной системы лежит наиболее жесткая и экономичная конструкция – треугольник.
Он образуется из следующих элементов: верхний пояс (две стропильные ноги, стропила), нижний пояс (затяжка) и диагональные распорки в этом замкнутом контуре – раскосы, которые соединяют два узла фермы (каркаса) и обеспечивают конструкции жесткость.
Ферма, состоящая лишь из поясов, выдерживает лишь очень легкую кровлю. Более тяжелым кровельным материалам: профнастил, металлочерепица, нужны основательные опоры.
Поэтому большинство ферм снабжены такими внутренними подпорками как раскосы, подкосы, схватки и стойки.
Качество ферма прямо зависит от качества древесины. Для такого рода постройки желательна высокая плотность хвойных пород.
Отлично подойдут южная желтая сосна или пихта, менее предпочтительна ель, северная сосна и сосна Веймутова (белая восточная сосна).
Также при выборе древесины уделяют внимание:
Размеру пиломатериалов: при хорошо спроектированных и изготовленных креплениях для легких ферм подходит 5 х 10 см (2 х 4 дюйма);
Качеству древесины: для данного проекта более предпочтительны прямослойные, плотные доски с немногочисленными узлами. Старайтесь выбрать без очевидного раскола или с содранной корой, с «обзолом».
Обзол значительно снижает сортность, а, следовательно, и стоимость обрезных пиломатериалов. В России ГОСТ 8486-86 строго регламентирует его наличие на поверхности досок;
Прямолинейности древесины: витые, деформированные или кривые доски не подходят для строительства ферм. Пиломатериалы с небольшой кривизной могут использоваться при строительстве, их устанавливают «макушкой» вверх;
Пиломатериалы должны быть высушены в печи, если этого не сделать, то сырая древесина стянется и/или деформируется после установки и сборки фермы.
Обязательно настройте козлы или любое другое плоское устойчивое место для работы. При возможности, вытяните ферму в натуральную величину на полу, чтобы точно установить правильную длину и различные требуемые для процесса угловые срезы.
Если у вас это не выходит, для маркировки деталей по образцу рекомендуется уложить нижние доски фермы на козлы. Разместите доску нижнего пояса пластью вверх (пласть – это широкая часть доски), положите на нее доски верхнего пояса.
Впоследствии они будут обрезаны по границе, т.к. каждая часть перекрытия будет пересекаться. Отметьте линию обреза в местах перекрытия опорных узлов, отрезая лишнее, при необходимости затяжка (нижний пояс) обрезается первой.
Отметьте коньковый узел, где соединяются верхушки досок верхнего пояса и обрежьте. Если вы знаете угол наклона (ската) кровли, то угол разреза может быть определен винкелем (инструментом для проверки прямых углов, угольник квадратного стропила).
Как правило, уклон ската кровли колеблется от 10 до 60 градусов. Отметьте общий узел стропила, сразу обрезав оба верхних пояса или последовательно, чтобы отметить наиболее точно, от центральной точки перпендикуляра нижнего пояса через две верхних обвязки к тому участку, где они накладываются друг на друга.
Определите, какой пояс, верхний или нижний будет нависать над карнизом вашего здания, и затем выберете соответствующий низ и отрежьте верх доски. Для отвеса карнизной линии используйте тот угол, которой вы установили для верха стропила.
Если вы хотите наклонить досочную панель внутрь (если полагаете, что справитесь одни), используйте более острый угол.
Для установки фермы вы должны определить положения промежуточных диагональных раскосов.
Есть определенные технические рекомендации и даже ресурсы онлайн, на которых вы можете рассчитать опоры и пролет, заявленные в вашем проекте, но эта статья рассматривает простые фермы (связки), где действует общее правило большого пальца: одна скоба от точки одной трети нижнего пояса до середины верхних поясов.
Совет прораба:
1. Разделите длину нижнего пояса на три, затем измерьте получившееся расстояние через пояс фермы, отметьте две точки, где раскосы пересекут пояс.
2. Отметьте центральную точку в каждой верхней обвязке, затем соедините распорки так, чтобы наложить на каждый пояс, таким образом, чтобы углы пересечения были отмечены каждый на своем месте.
Все уникальные детали ваших стропил используйте как образец, чтобы отметить последующие детали для каждой фермы, которую вы планируете построить.
Делайте все возможно, чтобы удостоверится, чтобы верхние концы поясов был размещены сверху, когда связка будет окончательно построена. Позаботитесь о максимальной точности, отмечая и обрезая каждую деталь, т.к. их установка будет затруднена при неправильной длине или углах.
Иллюстрации показывают 16 шаблонов пластин оцинкованной стали (из отходов от обрезанного металлолома). Если при строительстве не рассматриваются разнообразное атмосферное воздействие, то могут использоваться 12,7 миллиметровые (1/2 дюйма) пластины фанеры.
Каждую часть первой связки прибивают вместе, поддерживая его в пересечениях дополнительными распорками или столбами. Это делается для того чтобы держать сборку на плоской поверхности во время его укладки на стене.
Используйте зажимы, чтобы держать подогнанные части вместе, закрепляя их и обрабатывая любые смещения в древесине, которую вы используете.
Для металла или листовых пластин, предназначенных для укрепления фанеры, при заколачивании гвоздей, нельзя пробивать доску, которую вы укрепляете.
В ином случае, согните выдающиеся концы этих гвоздей, перед размещением пластин в противоположной стороне связки.
Уложите законченные фермы на «средство компактной укладки», сложенных их друг на друга, таким образом, чтобы они лежали на максимально плоской поверхности. Это позволит вам выровнять их и избежать деформации связок до установки.
Размещение сложенных таким образом связок позволит выявить соответствие связок друг другу. Имейте в виду, что плохо измеренный и прямой материал дает в результате незначительные отличия одной связки от другой.
Установите связки на строящееся здание. Надежно приложите их к основной плоской поверхности в соответствии со строительными нормами и правилами.
Видео: Как самому собрать надежную деревянную ферму
Что такое ферма для односкатных крыш и как ее правильно сконструировать?
Односкатная крыша становится популярным трендом в строительстве частных домов. Прямые линии и простота конструкции отлично вписывается в такие стилевые направления как скандинавский или хай-тек.
Справиться с возведением сможет и новичок, главное, правильно рассчитать и собрать ферму для односкатной крыши. От надежности ее соединений зависит прочность, срок службы кровли, безопасность жильцов.
Нужно ответственно подойти к выбору формы, материала для фермы, учесть действующие требования нормативно-технической документации.
Что это такое?
Стропильной фермой называют соединенные между собой элементы, которые выступают опорой для одного или нескольких скатов кровли.
Назначение конструкции – равномерное распределение нагрузки, которой подвержена крыша, стены постройки.
Чтобы получить такую жесткую конструкцию используют пиломатериал или металл. Причем элементы из древесины чаще применяются в малоэтажном строительстве жилых домов, дач, хозпостроек для домашних животных. Ферма из металла практикуется при сборке складских ангаров, навесов, беседок, гаражей, теплиц.
Ключевые требования к устройству
Прежде чем приступить к возведению фермы для односкатной крыши важно ознакомиться и учесть в расчетах данные из нормативной документации СНиП 2.01.07-85, СНиП II-23-81. Правильно выбрать форму, размеры конструкции.
Нужно точно определить:
При наличии затруднений в поиске исходных данных по конкретному региону, правильности проведенных расчетов стоит воспользоваться одним из вариантов строительных онлайн калькуляторов. Этот электронный помощник пригодится новичкам и опытным строителям.
Конструктивные особенности
Любая ферма для крыши состоит из ряда элементов, соединенных между собой. Среди основных:
Успешный опыт строительства показывает, что чем больше решеток стоит на каждом пролете фермы, тем прочнее выйдет крыша.
Если сборка деревянной фермы производится сразу сверху здания, то металлическую ферму лучше изготовить и собрать согласно разработанному чертежу на земле, а потом вместе с помощниками поднять наверх.
В зависимости от формы, сложности конструкции в частном строительстве применяются такие виды ферм:
Форма фермы напрямую взаимосвязана с видом кровельного покрытия. Для плоской односкатной крыши, покрытой рубероидом или ондулином, лучше всего выбрать трапециевидную или прямоугольную ферму. Под кровлю с крутым скатом, где будет настилаться металлочерепица, профнастил лучше выбрать треугольную ферму.
Выделяют 3 варианта возведения фермы, с учетом наклона крыши:
С наклоном до 15 градусов односкатную крышу лучше делать с фермой трапециевидной формы. При этом чем меньше будет вес кровли, тем выше должна быть ферма. При большем показателе наклона применяются более сложные конструкции стропильных систем. 
Выбор материалов
По стандарту применяется древесина твердых пород либо металл в виде профильных труб разного сечения. Довольно популярны комбинированные типы стропильных систем. Разберем особенности, плюсы и минусы каждого из материалов подробнее.
Дерево
Популярное сырье в малоэтажном строительстве. Наиболее востребованы обрезные доски, брус хвойных пород. Причины тому – низкая цена, простота обработки, подгонки.
Допустимо применять 2 типа древесины:
Есть у такой конструкции и недостатки:
Для продления срока службы пиломатериалов их в обязательном порядке перед началом монтажа пропитывают антисептиками (от влаги, насекомых), антипиренами (для защиты от огня).
Установка стропильных элементов из дерева подразумевает точность расчетов, благодаря которым будет исключен риск провисания бруса под весом крыши.
Для этого важно продумать размещение поперечных балок либо распорок, поместить средний прогон из толстого куска бруса поперек идущим стропилам. Деревянные элементы могут соединяться между собой способом врубка или металлическими крепежами (болты, анкера, шпонки, гвозди).
Для экономии времени и продления срока службы фермы для односкатной крыши популярной практикой стало использование деревянных и металлических элементов.
Открытые фермы применяются при возведении промышленных зданий, складов. В частном строительстве стропильную систему делают закрытой, обшивают потолочными материалами.
Для строений больших размеров, где длина пролета может превышать 16 м, дерево в качестве материала для фермы не применяется. Только металлические стойки обеспечат прочность и надежность узлов конструкции.
Профильные трубы из металла
Для изготовления ферм применяются профильные трубы квадратного либо прямоугольного сечения. Выбор диаметра, толщины стенок металлопрофиля зависит от размеров постройки, нагрузки.
При подборе габаритов профильных труб стоит учесть такие моменты:
Для самостоятельного изготовления ферм лучше брать трубы квадратного сечения толщиной от 3 до 5 мм. С ними будет проще работать.
Основные преимущества металлического каркаса для кровли:
От правильного выбора толщины металлопрофиля зависит жесткость и устойчивость всего каркаса. Попытка сэкономить в этом случае не оправдана.
Выбор формы кровли
Помимо односкатного типа в частном строительстве спросом пользуются и другие формы крыши:
Односкатная крыша – простая конструкция, что позволяет строить ее своими силами. Выбирая в качестве материала металл, каркас будет состоять из таких элементов:
Приобретает популярность односкатка под небольшие дачные постройки, гараж, летнюю кухню с фермой вида полонсо. Это треугольный каркас, где нижний пояс делают приподнятым, ломаным.
Виды нагрузок и нюансы проведения расчетов
Для точного расчета параметров фермы односкатной крыши нужно учесть воздействие на нее разных типов нагрузок:
Определение ветровой нагрузки предусматривает учет таких факторов:
Для вычисления снеговой нагрузки потребуется знать вес снега на 1 кв. метр кровли. Данные берутся из специальной таблицы по каждому конкретному региону. Эти цифры умножают на поправочный коэффициент (зависит от угла наклона ската).
При возведении односкатной крыши для частного дома чаще всего выбирается треугольная стропильная ферма, где стропила идут под наклоном.
Для расчета высоты треугольной фермы используют такую формулу:
1/5*L, где L – длина одного пролета каркаса.
Ферма-треугольник возводится под углом от 35 до 50 градусов. Оптимальный показатель – 45 градусов. Высоту прямоугольной фермы получают, умножив 1/6*L.
Для расчетов больших металлических ферм с длиной пролета от 30 м важен еще такой параметр как строительный подъем.
Особенности определения параметров деревянных конструкций:
Для определения размеров металлоконструкции следуют следующим данным:
При расчете шага нужно учитывать, что максимальное расстояние от одной опоры до другой равно 1,7 м. При нарушении этого параметра прочность и надежность конструкции будет под вопросом.
Для упрощения проведения расчетов лучше воспользоваться строительным онлайн калькулятором, который уже содержит табличные данные по каждому региону.
Остается только ввести исходную длину, ширину постройки, диаметр, толщину используемых труб для фермы и другие параметры.
Пример для кровли с длиной пролета 6 м
В качестве примера разберем особенности расчета металлической фермы для навеса 4*6 м.
Для усиления каркаса необходимо приварить треугольником перемычки косого типа. Допустимо использовать более тонкий профиль. Для 6 м пролета потребуется 5 перемычек. Размещают их с одинаковым шагом. Перемычки можно укрепить распорками, выставив их под прямым углом. Для распорок хватит профиля 20*20 мм, шаг между распорками 0,5 м.
Производство
Что касается металлических ферм, то строительный опыт показывает, что гораздо проще и быстрее заказать набор необходимых элементов каркаса для крыши на заводе, предоставив ранее разработанный чертеж.
Изготавливать детали для каркаса самостоятельно требует опыта, грамотной подготовки к процессу, что под силу не каждому хозяину частного дома.
При изготовлении деревянных конструкций их предварительно обрабатывают спецсоставами, предупреждающими гниение и поражение насекомыми.
Если же и вовсе нет времени заниматься проектированием, установкой каркаса, то можно заказать монтаж крыши под ключ у строительной компании.
Как усилить каркас?
Для деревянных ферм крепят вспомогательные связки из досок, которые располагают в одной плоскости со средней опорой. Это укрепит нижний и верхний пояс каркаса.
При разработке проекта металлического каркаса нужно добиться, чтобы нагрузка приходилась на узлы.
В этом случае верхний и нижний пояс, раскосы будут только сжиматься либо растягиваться. Это позволит взять детали меньшего сечения и сэкономить денежные средства.
Очень удобно собрать ферму на шарнирах при условии, что нее будет действовать равномерно распределенная нагрузка.
Монтаж
Порядок крепежа, сборки каркаса из разных материалов отличаются. Рассмотрим каждый из них по отдельности.
Металлической
Готовый каркас обезжиривается, обрабатывается антикоррозийным составом и красится в нужный цвет.
Для удобства сборки на земле лучше предусмотреть специальные опорные мостики, что будут шире, чем каркас. На них сваривать элементы конструкции будет проще.
Деревянной
Порядок монтажа проводится в следующем порядке:
Заключение
Ферма для односкатной крыши выступает опорной конструкцией и отвечает за равномерное распределение нагрузки, что приходится на кровлю и опорные стены. Для сборки используется дерево либо металл. По техническим характеристикам и сроку службы металл в разы превосходит дерево. Для начала монтажа необходимо провести расчеты ключевых параметров будущего каркаса, оценить степень снеговой, ветровой, постоянной нагрузки.
Для расчетов лучше воспользоваться строительным онлайн калькулятором. Разнообразие форм стропильного каркаса позволяет создавать крыши больших размеров, реализовывать нестандартные проекты. Детали для фермы лучше заказать на заводе, а вот монтаж получиться провести своими руками.