Виды и схемы стропильных систем
1254Проектируя любое жилое строение, архитекторы особое внимание уделяют крыше, так как она выполняет не одну, а сразу несколько функций, в зависимости от ее конструктивных особенностей. Нужно сказать, что далеко не всех будущих домовладельцев удовлетворяет обычная двухскатная крыша, хотя ее можно назвать самой надежной, так как она имеет всего две скатные плоскости и один стык между ними. Многих привлекают более сложные конструкции, которые добавляют строению особую привлекательность и оригинальность. Другие, более практичные домовладельцы, предпочитают мансардные конструкции, которые одновременно способны выполнять роль кровли и второго этажа.
Основой любой крыши является индивидуальная стропильная система, имеющая свои конструктивные особенности. Сделать выбор нужного каркаса крыши будет значительно проще, если заранее разобраться какие же виды и схемы стропильных систем используются в строительной практике.
При обустройстве скатных конструкций крыш, стропильная система является каркасом для покрытия и для удержания материалов «кровельного пирога». При грамотном монтаже каркасной конструкции будут создаваться необходимые условия для правильной «работы» утепленных и неутепленных типов кровель, защищающих стены и внутреннее пространство дома от различных атмосферных воздействий.
Кровельная конструкция также всегда является завершающим архитектурным элементом экстерьерного оформления строения, своим видом поддерживая его стилистическое направление. Тем не менее, конструктивные особенности стропильных систем в первую очередь должны соответствовать требованиям прочности и надежности, которым должна соответствовать крыша, и лишь затем уже – эстетическим критериям.
Каркас стропильной системы формирует конфигурацию и угол наклона крыши.
Эти параметры во многом зависят от природных факторов, характерных для конкретного региона, а также от желания и возможностей домовладельца: -Количество осадков в разные периоды года.
-Направление и средняя скорость ветра в местности, где будет возводиться постройка.
-Планы по применению пространства под крышей – обустройства в нем жилых или нежилых помещений, или же использования его лишь в качестве воздушной прослойки для термоизоляции расположенных ниже помещений.
-Разновидность планируемого материала кровельного покрытия.
-Финансовые возможности домовладельца.
Атмосферные осадки и сила потоков ветра дают весьма чувствительную нагрузку на строение кровли. Например, в регионах с обильными снегопадами не стоит выбирать стропильную систему с небольшим углом наклона скатов, так как снеговые массы будут задерживаться на их поверхности, что может привести к деформации каркаса или кровельного покрытия или к протеканиям.
К основным элементам стропильной системы скатной крыши относятся:
Детали и узлы стропильных систем
Стропильные ноги, формирующие скаты кровли.
Мауэрлат — деревянный брус, закрепляемый на стенах дома и служащий для фиксации на нем нижней части стропильных ног.
Конек — это стык каркасов двух скатов. Он обычно является самой высокой горизонтальной линией крыши и служит опорой, на которой закрепляются стропила. Конек может быть сформирован стропилами, скрепленными между собой под определенным углом или же зафиксированными на коньковой доске (прогоне).
Подпорные элементы, куда можно отнеси лежни, прогоны, стойки, подкосы, стяжки и другие детали, служат для повышения жесткости стропильных ног, поддержки конька, связывания отдельных деталей в общую конструкцию.
В первую очередь стоит рассмотреть базовые виды стропильных систем относительно расположения стен дома, которые применяются во всех конструкциях крыш.
Базовые варианты разделяют на наслонную, висячую, а также комбинированную, то есть включающую в свою конструкцию элементы и первого, и второго типа систем. В постройках, где предусмотрены внутренние несущие стены, чаще устанавливается наслонная стропильная система. Монтировать ее гораздо проще, чем висячую, так как внутренние несущие стены обеспечивают для ее элементов надежную опору, а кроме того, для этой конструкции потребуется меньшее количество материалов.
Висячая стропильная система монтируется в строениях, где отсутствуют капитальные перегородки внутри здания, а расстояние между боковыми несущими стенами варьируется от 6 до 11 м и более. В этом случае конструкция крыши полностью опирается на несущие стены и дает на них высокую распорную нагрузку. Поэтому, что несколько ослабить напряжение, используются дополнительные скрепляющие горизонтальные элементы, которыми стягиваются стропильные пары — эти детали конструкции называют ригелями или затяжками.
Формы крыш и их стропильные системы
Крыши могут иметь один или несколько скатов, соединенных разными способами. Каждая из конструкций формируется индивидуальной каркасной системой, главными элементами в которой являются стропила.
Односкатная крыша.
Плоская.
Двускатная конструкция.
Вальмовая, четырехскатная.
Полувальмовая.
Многощипцовая.
Шатровая.
Ломаная или мансардная крыша.
Все выше представленные варианты крыш могут быть установлены на деревянные, кирпичные, возведенные из иных материалов строения. Выбирая стропильную систему для того или другого здания, нужно определиться с несколькими факторами:
Заранее решается, будут ли располагаться в чердачном пространстве хозяйственные или жилые помещения. Если они планируются, то лучше выбирать двускатную или ломаную мансардную крышу, но иногда они могут быть организованы и под вальмовой или односкатной конструкцией.
В зависимости от внутренней конструкции дома, то есть наличия внутренних несущих перегородок, выбирается наслонная или висячая система.
Кроме этого, учитывается количество выделяющихся секторов дома. Если их несколько, то определяются конструкции крыш для каждого из них.
Должна быть ясность с типом кровельного материала, которым планируется покрывать крышу, так как от него тоже зависит выбор конструкции стропильной системы.
Обязательно нужно предусмотреть климатические особенности региона — ветровую и снеговую нагрузку на крышу.
Следует определить правильное расположение дома относительно преобладающей розы ветров.
И наконец, необходимо рассчитать свои финансовые возможности, прикинув необходимое количество материалов и их стоимость.
Если нет опыта в проектировании и расчете стропильных систем, то лучшим выходом станет обращение за помощью к специалистам, которые предложат разные варианты крыш и помогут произвести все расчеты.
#кровля@vkremont_info
#строительство #ремонт
Виды, систем, стропильных, схемы
чертеж наслонных стропил, прогон в разрезе, крепление двускатной кровли
Содержание:
Какие бывают двухскатные крыши
Виды и схемы
Какие бывают стропильные системы двухскатных крыш
Установка стропильных ног
Как рассчитать нагрузку и наклон скатов
Популярность двухскатных крыш объясняется относительной простотой их конструкции и универсальностью, позволяющей использовать данные системы в различных климатических зонах.
Схема стропильной системы двухскатной крыши обладает некоторыми конструкционными и монтажными особенностями.
Какие бывают двухскатные крыши
В состав двухскатной (или щипцовой) крыши входят два плоских наклонных прямоугольника, которые называются кровельными скатами. При их монтаже соблюдается определенный угол по отношению к внешним стенами постройки. Скатный наклон позволяет природным осадкам стекать вниз естественным путем. Желание сделать свою крышу более интересной и оригинальной выражается в обустройстве неравных наклонов скатов, когда конек располагается не по центру здания. В таком случае длинна скатов будет отличаться друг от друга, что сказывается на рациональности использования подкровельного пространства.
Ломаную щипцовую крышу применяют в случае обустройства на чердаке мансардного помещения. За счет подобно конструкционного решения достигается некоторое увеличение чердачного пространства, дополнительно изолируемого от холода и влаги.
Основой двухскатной симметричной крыши является равнобедренный треугольник. Данная классическая конструкция по причине простоты сооружения пользуется высокой популярностью среди опытных и начинающих строителей.
Виды и схемы
Начинается сооружение наслонной стропильной крыши с определения угла ее наклона: на этот показатель влияют не столько архитектурные требования, сколько климатические особенности данной местности. Также некоторого учета требует и тип используемого кровельного материала. Там, где часто выпадают осадки, кровлю желательно делать с наибольшим возможным наклоном. В регионах с сильными ветрами крышу рекомендуется применять максимально пологую, из-за угрозы срыва конструкции резкими порывами ветра.
Наклон скатов находится в пределах от 5 до 90 градусов, но чаще всего используются кровли с углом уклона 35-45 градусов. Объясняется это экономичностью сооружения по расходу строительного материала и равномерностью распределения нагрузок по периметру дома.
Обычно такие дома оснащаются холодными, неприспособленными для проживания чердаками.
Если на чердаке хочется обустроить жилое помещение, потребуется применение ломаной двухскатной крыши. В таких конструкциях верхние части более пологие, а нижние обладают значительной крутизной. В результате достигается расширение площади чердака, что дает возможность обустроить там мансардное жилище. Данный вид крыши обладает более сложной стропильной схемой двускатной крыши.
Какие бывают стропильные системы двухскатных крыш
Классифицируют стропильные системы по типу использования опорных оснований под стропила:
- Висячие. Данные схемы применяются в конструкциях, где расстояние между опорами не превышает 6,5 м.
- Наслонные. Наслонные стропила двускатной крыши применяют в зданиях, имеющих дополнительную несущую стену или опорные столбы.
- Гибридные.
Здесь имеются обе разновидности стропилин.
Здесь имеются обе разновидности стропилин.Функцию несущих элементов двухскатной конструкции выполняет мауэрлат и стропильная система. Она состоит из стропильных ног, вертикальных стоек, ригелей, распорок, коньковых прогонов. Благодаря соединению всех этих деталей между собой и формируется единая стропильная конструкция.
В качестве материала изготовления стропилин и прочих элементов выступает древесина, металл и бетон. К используемой древесине предъявляются некоторые требования: очень важно, чтобы попавшиеся сучки не превышали по своей длине трети толщины изделий.
Мауэрлат изготовляется из бруса сечением 100-200 мм: его закладывают непосредственно под стропилину, или монтируют по всей протяженности стеновых конструкций. Благодаря этому нагрузка на внешние стены равномерно распределяется по всему их периметру. Устанавливают мауэрлат на верхний стеновой обрез: линией монтажа выступает или стеновая ось, или смещенная к наружной или внутренней грани стены линия.
Смещение возможно в пределах 50 мм. Прежде, чем укладывать мауэрлат, стену оснащают гидроизоляционным слоем (в основном это – рубероид. Отдельные звенья мауэрлата должны быть прочно соединяться прямыми замками.
Установка стропильных ног
Прежде, чем устанавливать стропила, следует провести монтаж мауэрлата на продольные стены. В качестве крепежей здесь используются анкерные болты. После этого определяется оптимальное сечение стропилин: на это влияет их длина и шаг установки. Для простоты расчета обычно применяют специальные таблицы готовых параметров, или программы, демонстрирующие двухскатную крышу в разрезе.
Иногда возникает потребность в корректировке размеров стропильных ног: в таком случае применяется сращивание отдельных частей при помощи крепежей. На утепляемых кровлях расстояние между стропилинами подбирается так, чтобы максимально минимизировать подрезку теплоизоляционного материала. Выбирая расстояние между стропилами двухскатной крыши, стоит также учитывать нагрузку кровельного материала.
Монтаж стропил двухскатной крыши проводят в следующей очередности операций:
- Изготовления шаблона для сборки строительных ферм. Для этого потребуется пара досок идентичной длины с длиной стропилины. Их скрепляют с одного конца гвоздем.
- Фиксация финального угла. Свободные края готовой конструкции кладут на те места опор, где будут установлены стропильные ноги. Образованный финальный угол наклона необходимо зафиксировать гвоздями, установив также перемычку жесткости.
- Изготовление еще одного шаблона. Он облегчит проведение монтажных запилов на стропильных ногах. Материалом изготовления обычно выступает фанера.
- Вырезание монтажных запилов. Для этого используют изготовленный ранее шаблон. Соединение проводится под углом наклона кровли. Готовую треугольную стропильную ферму нужно поднять на поверхность крыши, используя вспомогательные приспособления – лестницу, лаги и т.п. Поднятая ферма крепится на мауэрлат.
- Установка фронтонных ферм. По краям крыши монтируются фронтонные фермы. Чтобы правильно позиционировать их по вертикали и горизонтали, обычно применяют временные подкосы.
- Ось конькового прогона. Между вершинами первой и последней фермы протягивают бечевку. Это послужит уровнем для правильности монтажа остальных промежуточных ног.
- Подъем и монтаж остальных стропилин. Прогон в стропильной системе просчитывается заранее: обычно фермы располагают не ближе, чем 60 см.
- Укрепление громоздких элементов. Для этого предназначены ригели, подпоры, подкосы и т.п.
- Монтаж конькового бруса при помощи специальных подпор. Он служит местом крепления наслонных стропил промежуточного, диагонального и укороченного типа.
Как рассчитать нагрузку и наклон скатов
Чтобы дом был прочным и надежным, необходимо качественно рассчитать стропильную систему. Если речь идет о сложных кровлях, процедуру составления схемы наслонных стропил лучше доверить профессиональному архитектору.
Небольшие двухскатные крыши могут рассчитываться самостоятельно: при этом используются несложные инструменты и специальные формулы. Однако и в этом случае рекомендуется, чтобы окончательный проект проверил специалист.
Первым делом необходимо определить уровень наклона кровли. Углы до 15 градусов подходят небольшому перечню кровельного материала: поэтому желательно вначале определиться с типом покрытия. Наклон более 45 градусов предусматривает возможность использования любого материала, однако затраты на сооружения такой конструкции заметно возрастут. Обязательно следует учитывать ветровую и снеговую нагрузку, что напрямую зависит от климатических особенностей местности.
Скаты наклоном до 25 градусов – коэффициент перехода от снегового покрова на крышу равен единице. Для наклонов 25-60 градусов коэффициент принимается, как 0.7. Соответственно, снеговая нагрузка на земле 120 кг/м2 и нагрузка на крыше углом наклона 25-60 градусов будет соответствовать 120×0.
7=84 кг/м2.
При расчете ветровой нагрузки применяется коэффициент изменения ветровой нагрузки и аэродинамического влияния. Масса кровельного пирога состоит из веса обрешетки, контробрешетки, теплоизоляции, кровельного материала, и, если применяется мансарда, массы декоративного оформления помещения. Обычно параметр средней величины постоянной нагрузки находится в пределах 40-50 кг/м2. Таким способом высчитывают общую нагрузку, путем сложения постоянной и временной величин. Имея на руках показатель общей нагрузки, легко выбрать оптимальное сечение стропилин.
Даже если все строительные работы планируется осуществлять самостоятельно, проектировку лучше доверить специалистам, так как малейшая допущенная ошибка при расчете разреза стропильной кровли может обернуться весьма плачевными последствиями. Для людей, уверенных в себе, существует вариант с сетевыми справочниками и специализированной литературой. Приступая к сооружению даже простейшей кровли, следует иметь на руках проверенный чертеж схемы стропильной системы двухскатной крыши.
Фермы и типы ферм
Фермы являются ключевым инженерным элементом в зарождающемся конкурсе гражданского строительства. Действительно, длиннопролетные конструкции с малым весом являются основной причиной увеличения спроса на фермы в строительной отрасли. Поскольку из-за использования стали в качестве строительного материала из-за ее более высокой прочности при меньшей массе фермы сыграли важную роль в гражданских конструкциях вместе с развитием сталелитейной промышленности. В прошлые годы и даже сейчас, учитывая эстетические особенности, эти фермы также изготавливаются из деревянных досок. Фермы крыши, мосты, электрические и телекоммуникационные башни и даже структурные каркасы используют эти фермы в качестве своих неотъемлемых структурных форм.
Определение фермы
Фермы просто определяются как триангуляция элементов для создания стабилизированной конструкции.
Триангуляция является математически устойчивой конфигурацией. Как правило, ферма состоит из элементов, называемых верхним поясом, нижним поясом, вертикальным поясом и диагональным поясом. Основные функции ферм:
- Несущие нагрузки от надстроек
- Обеспечение адекватной боковой устойчивости всей конструкции
В процессе проектирования используются некоторые основные допущения. Следует уточнить, что конструкция ферм должна соответствовать проектным предположениям, чтобы избежать нежелательных отказов из-за рассеивания сил и нагрузок. Ниже приведены допущения при проектировании ферм.
- Элементы фермы воспринимают только осевые усилия
- Узлы, т.е. соединения элементов, выполнены в виде шарнирных соединений, чтобы моменты не передавались на элементы фермы
- Все внешние нагрузки и реакции действуют только на узлы
- Как правило, ферма должна быть в плоскости.
Обычно элементы ферм изготавливаются в виде двутавровых, уголковых, тавровых, трубчатых, квадратных и швеллерных секций.
I-образные сечения более предпочтительны как оптимизированное сечение с точки зрения структурных сил.
- Простая ферма – обозначает одинарную треугольную ферму. Эти фермы чаще всего используются в качестве стропильных ферм.
- Плоская ферма – как следует из названия, это двумерная ферма. Если все элементы и узлы находятся на плоской поверхности, то эта ферма является плоской фермой.
- Ферма пространственной рамы – В отличие от плоской фермы элементы и узлы расположены в трехмерном пространстве. Электрические и телекоммуникационные башни являются одним из самых простых примеров, которые мы видим в повседневной жизни.
1. Ферма Пратта
Форма фермы Пратта для нагрузок в направлении силы тяжести
Форма фермы Пратта для подъемных нагрузок (нагрузки, противоположные силе тяжести)
2.
Ферма Уоррена
3. Ферма северного фонаря
4. Ферменная конструкция Vierendeel
Королевская опорная ферма, ферменная конструкция с тетивой, опорная ферма, плоская ферма, линзовидная ферма – некоторые другие формы ферм в использовании промышленности.
Комментарии
комментарии
Типы стропильных ферм и их применение
Стропильная ферма представляет собой сборную конструкцию, предназначенную для поддержки крыши здания. Они бывают двух основных типов: плоские и скатные. Эти термины разбиваются на более конкретные типы ферм крыши. Подходит для всех видов строительных проектов.
Скорее всего, вы увидите их треугольной формы, но существуют и другие формы. Они также изготавливаются за пределами площадки и обычно поднимаются на место перед закреплением на месте.
Итак, что значит «ферма»? Ну, «ферма» относится к треугольной конструкции конструкции.
Структура часто включает в себя эти треугольные формы в различных конфигурациях. Позволяя им соответствовать шагу, размеру или дизайну крыши.
Треугольники представляют собой очень эффективную форму, позволяющую контролировать нагрузку. Именно поэтому мы используем их в строительстве. Они должны выдерживать весь вес крыши и быть прочными и устойчивыми. Какой треугольник наиболее определенно.
Содержание
- Распространенные типы стропильных ферм
- Ферма King Post
- Ферма Queen Post
- Ферма Fink
- Ферма с двухскатным профилем
- Односкатная ферма
- Ножничная ферма (она же сводчатая ферма)
- Приподнятая анкерная ферма
- Должен ли я строить собственную ферму крыши с нуля?
Распространенные типы ферм крыши
При изготовлении фермы крыши используется множество различных элементов. Каждый элемент имеет определенное имя. Элементы внешней рамы представляют собой «хорды», а треугольные конструкции — «стенки».
Производители могут изготавливать эти два элемента разных форм и размеров. Хотя это будет зависеть от требований работы.
В стропильных фермах, у которых они есть, есть и шкворень. Это вертикальная опора, которая помогает поддерживать структурную целостность.
Вот некоторые распространенные типы кровельных ферм:
Ферма с центральной стойкой
Ферма с центральной стойкой обычно используется для коротких пролетов. Их часто используют в пристройках, гаражах, верандах и хозяйственных постройках. Многие старые здания могут похвастаться открытыми, видимыми фермами королевской стойки.
Ферма длинной стойки
Ферма длинной стойки обычно представляет собой вертикальную стойку с двумя треугольниками с каждой стороны. Они больше не используются широко, поскольку на смену им пришла ферма Fink.
Ферма Fink
Ферма Fink — очень распространенный тип фермы крыши с W-образной формой между поясами. Это очень простая, но эффективная форма, которую можно использовать во всех проектах.
Ферма с двускатным профилем
Ферма с двухскатным профилем используется для создания различных уклонов крыш, часто в коммерческих зданиях, но также и в некоторых жилых домах.
Односкатная ферма
Односкатная ферма имеет одну стропилу и представляет собой прямоугольную ферму, используемую для формирования односкатных или односкатных крыш.
Ножничная ферма (также известная как сводчатая ферма)
Ножничная ферма также используется для создания сводчатых потолков или других интересных вещей. формы потолка.
Приподнятая анкерная ферма
Приподнятая анкерная ферма используется для создания сводчатых потолков. Нижний пояс приподнят, чтобы создать более плоский профиль для более высоких потолков со скошенными краями.
Должен ли я сам строить стропильную ферму с нуля?
Короткий ответ: это зависит от размера проекта.
Некоторые строители делают фермы для крыши.