Своими руками стропильная ферма – Стропильная ферма — как сделать схема, план раскладки, уголки и стыковку деревянных стропил для двухскатной крыши, примеры на видео и фото

Содержание

Фермы или стропильная система? Что выгоднее


Для того, чтобы выполнить защиту внутреннего пространства дома от наружных факторов, устроив на кровле последний слой покрытия, важно предусмотреть кровельный каркас – стропила, передающие нагрузку от кровельной системы на стены здания и фундамент, а также являющийся опорой для кровли. 

В современном строительстве наиболее популярны такие виды стропильных каркасов, как стропильные фермы и традиционные стропильные системы. В этой статье мы рассмотрим эти конструкции подробнее и проведем их сравнение. 

Проектирование кровли частного дома с учетом классической стропильной системы

Стропильная система состоит из следующих элементов:

  • конькового прогона;
  • мауэрлата;
  • конструкций, придающих системе прочность и жесткость: ригелей, распорок, подкосов и стоек;
  • самих стропил, висячих и/или наслонных. 

Кровельная система стропил: детали

1. Мауэрлат

Мауерлат — это деревянный брус, укладываемый на арматурный пояс или прямо на каменную стену здания и является первым элементом стропильной системы. Может крепится к закладным деталям – шпилькам, вмонтированным в армирующий пояс, или с помощью проволочных стяжек, укладываемых в толщу стен. Коттеджи из дерева не нуждаются в устройстве мауэрлата, которым служат непосредственно стены. 

На рисунке справа: 1 — кладка; 2 — обвязочный пояс; 3 — мауэрлат; 4 — элементы стропил.

2. Стропила
  • Висячими называют конструкцию стропил треугольной формы, имеющую опирание на стены дома в нижних точках. Нагрузки на изгиб и сжатие, испытываемые стропильными ногами, и приводящие к распиранию стен, компенсируются с помощи крепления к стропилам нижних и верхних затяжек.
  • Наслонными являются такие стропила, которые опираются не только на конечную, но и на среднюю точки опоры. Такими опорами служат межкомнатные стены дома или столбчатые опоры. С помощью наслонных стропил можно выполнить каркас кровли пролетом более 6 м.

Проекты домов с многощипцовой крышей, имеющие сложные планировки, могут комбинировать эти виды кровельных каркасов.


3. Коньковые прогоны стропильной системы 

Это элементы, призванные соединить ноги стропил между собой. 

4.Конструкции, обеспечивающие устойчивость кровельного каркаса

Это диагональные раскосы и стяжки, подкосы и т. д, выполняющиеся при возведении многоскатных кровель преимущественно во фронтонах. 

Расположение стропил имеет шаг от 0,6 до 2 м, который зависит от вида утеплителя, кровельного покрытия, площади сечения стропильных балок, характера дождевых, ветровых и снеговых нагрузок.


Проекты крыш загородных домов: технология монтажа

Первым этапом является подготовка основания – создание армированного пояса по стенам здания для выравнивания поверхности. Это основание подвергается двойной гидроизоляции, поверх которой монтируется мауэрлат. С помощью детально прорисованных чертежей стропильной системы, основанных на расчетах, производится подсчет материалоемкости системы стропил и покрытия кровли. Монтаж системы начинается с краев, на которых устанавливают две конструкции, связывая их коньковым прогоном между собой. Затем монтируют рядовые стропила. Соединение элементов системы между собой происходит посредством железных скоб, вырубок, гвоздей и металлических уголков. Прочность соединений обеспечивается использованием дополнительных скоб, болтов и нагелей. Элементы затяжки соединяются между собой способом в «зуб». 

Проектирование крыши частного дома, предусматривающее усиленную систему

Проекты сложных крыш частных домов должны включать в себя меры по усилению каркасных конструкций. Это могут быть системы упоров и подкосов, включающие в себя шпренгельные фермы и шпренгели.

Шпренгель – это конструкция в виде бруса, являющаяся опорой для стойки, служащей основанием для диагонального стропила. Укладку шпренгеля производят на мауэрлат или угол двух наружных стен. Шпренгельные фермы применяются в целях усиления диагональных стропил в местах, значительно удаленных от углов. 

Усилить стропильную систему можно конструкцией из ряда стоек, объединенных сверху поперечным брусом. Такие стойки монтируются на железобетонное перекрытие. Иной материал перекрытий определяет обязательное применение затяжек для установки стоек, равномерно распределяющих нагрузку. 

То есть проекты коттеджей, крыши которых имеют сложную форму, предусматривают и сложную систему стропил, дополненную обилием деревянных элементов, в общем приводящих к удорожанию сметы на строительство. 

В классическом понимании стропильная система должна выдерживать распределяемые на неё нагрузки от кровельного пирога вне зависимости от потребности в материалах. Современный подход к созданию стропильных систем поставил целью снижение материалоемкости таких конструкций и удешевления её стоимости за счет рационального перераспределения нагрузок на элементы каркаса и поиск их оптимального положения и размеров. 

Проекты домов с простой крышей и сложной кровлей: тонкости современного подхода

Итак, в противовес традиционному пониманию, современные системы минимизируют потребность материалов, не снижая надежности создаваемых конструкций.  

Годы изысканий в этой области увенчались изобретением новых принципов проектирования стропильных ферм и технологий их производства. 

Понимание устройства ферм из стропил позволит разобраться в этих принципах. 

Конструкция системы стропильных ферм выполняется с помощью ребер (ферм), расположенных друг от друга на расстоянии от 60 см - 90 см, на которых набивается обрешетка, покрываемая сверху кровельным покрытием. Постановка ребер происходит на мауэрлат с последующим их креплением между собой прогонами. Устройство ветровых связей обеспечит конструкции дополнительную жесткость. Любая ферма или ребро выполнены из диагоналей и поясов единой толщины, связанных воедино посредством металлозубчатых пластин. 

Выглядит система в виде решетки, имеющей основу, превосходящую по размерам высоту. Она может быть выполнена в виде полусферы или многоугольника (чаще треугольника). Предпочтение треугольной формы определяется равномерностью распределения нагрузки и устойчивостью конструкции. Перекрыть пролеты внушительного размера помогут стропильные фермы, выполненные путем соединения нескольких треугольников решетчатой связкой. 

На рисунке сверху: 1 — нижний пояс фермы, 2 — мауэрлат, 3 — прогон и связь.

Проектирование конструкции ферм индивидуально для строительства каждого дома. 

Новые принципы создания ферм, отличные от традиционного подхода 

  1. Классическая система стропил имеет подкосы, затяжки, схватки и стойки, не дающие ногам стропил давить на стены и распирать их.

    Современные фермы отличаются тем, что их основания, которыми выступают нижние пояса, не испытывают таких нагрузок. Основание фермы может служить одновременно и балками перекрытий и принять на себя действие растягивающих сил. Кроме этого силы сжатия и растяжения равномерно распределены по всему треугольнику фермы при помощи диагоналей. Ферма является цельным ребром жесткости. Такой подход минимизирует количество усиливающих элементов, снижает количество используемой древесины.

  2. Традиционные принципы проектирования диктуют отдельный расчет кровли и перекрытий. Последнее должно выдерживать нагрузку и каркаса, и самой кровли помимо нагрузки от ветра и осадков. Преимуществом ферм является их создание в качестве единой системы с перекрытиями, которыми служат основания ферм. Таким образом можно избежать затрат на создание деревянных перекрытий классического вида. Зачастую благодаря именно этой особенности фермы оказываются дешевле стропильной системы.
  3. Применение металлозубчастыхх пластин обеспечивает отличные показатели жесткости стропильных ферм. С их помощью производится связка деревянных элементов. Использование специального оборудования обеспечивает конструкции идеальные геометрические показатели. Именно за счет этого уменьшается объем необходимой для строительства ферм древесины, путем уменьшения толщины составляющих её элементов. 

Эти примеры наглядно показывают преимущества ферм перед системами стропил в классическом исполнении, а также определяют их экономичность. Экономия может составить 20% и более в зависимости от ситуации.

4.  Благодаря тому, что ферма является цельным ребром жесткости, их можно использовать для большепролетных конструкции (вплоть до 12 м) без дополнительных опор! В каркасном доме плоскую крышу можно реализовать только с помощью ферм.

Но стропильные фермы нельзя назвать универсальным решением, к сожалению. 
Их использование имеет ряд ограничений:

  • Создание каркаса из ферм выполняется с помощью профессионального программного обеспечения специалистами, прошедшими обучение работе с такими программами.
  • Производят фермы в условиях завода на высокотехнологичном оборудовании.
  • Только те металлозубчатые пластины, которые были закуплены у официальных поставщиков, смогут обеспечить соответствие изделий требованиям проекта.
  • Совокупность этих условий приемлема не для каждой области нашей страны. Таким образом территориальное расположение производителей определяет географию использования ферм. 

Это видео наглядно демонстрирует основные моменты производства ферм:


Дома с ломаной крышей, проекты которых предполагают сложную архитектуру кровли, иногда нецелесообразно возводить с применением ферм для кровли. Ввиду сложности формы кровли могут серьезно возрасти потребности в материалах так, что затраты на создание обычной стропильной системы и ферм будут равнозначными. Иногда же ситуация вовсе не позволяет запроектировать фермы. Именно такие ситуации идеальны для использования стропильных систем.

Как бы то ни было, если ситуация позволяет мы рекоммендуем вам использовать выгодные современные решения для крыши домов! Чертежи, проекты для таких решений мы сможем разработать для вас с помощью нашей услуги "ВНЕСЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ В ПРОЕКТ

undefined

".

z500proekty.ru

Установка стропильных ферм своими руками: монтаж

Подготовка к подъему

До начала монтажных работ потолочные балки сруба перекрываются досками полностью или в виде отдельных дорожек, необходимых для выполнения технологических операций. При нехватке или отсутствии досок используются кругляк небольшого диаметра или достаточно прочные и жесткие жерди. Настил пришивается небольшими гвоздями к балкам. Он считается надежным, если отсутствуют щели, в которые может провалиться нога.

На сруб фермы поднимаются в разобранном виде с помощью ворота или лебедки. Предстоит выполнить следующие операции: смонтировать ферму; укрепить соединительные узлы; подстраховать их от перегрузок пр^ подъеме; поставить ферму на балку. Перед монтажом фермы надо проверить, входят ли нижние шипы стоек в свои гнезда на потолочной балке. На рисунке в схематическом виде представлена ферма, подготовленная для установки на потолочную балку сруба. Она лежит на опорах (3 и 4).

Балке (4) предназначена особая роль. К ней бечевками жестко привязываются опорные концы стоек с шипами. Она служит осью вращения при постановке фермы в вертикальное положение. На торцевые части балки-оси надеты петли тросиков (5), которые под острым углом крепятся к половым балкам сруба в противоположной относительно мачте стороне и удерживают ее в нужном положении. Петли служат как бы подшипниками. Для уменьшения трения их можно смазывать. Ферма укладывается так, что шипы стоек располагаются в 10-15 см от своих гнезд. При вращении фермы шипы будут приближаться к ним.

Смонтированную ферму нельзя поднимать без усиления слабых мест, иначе можно деформировать узлы соединения стропильных ног и стоек. Эти узлы являются самыми уязвимыми местами конструкции. Для повышения ее прочности потолочная балка пришивается к стойкам 150-200-миллиметровыми гвоздями. Стропила к балке крепятся таким же образом. Под гвозди почти на всю длину просверливаются отверстия меньшего диаметра. Концы потолочной балки и стропила стягиваются легкими скобами (6), которые можно приготовить из проволоки диаметром 4-5 мм. Однако такое усиление узлов не дает полной гарантии благополучного подъема фермы. Поэтому под стропильную секцию, как наиболее слабое звено, подводятся прочные шесты (2) (слева и справа), которые привязываются к стойкам, балке и стропилам. Их функция — удерживать при подъеме голову фермы и стойки в одной плоскости. Веревочные узлы (а, б) на балке и стропилах завязываются на бант с длинными свисающими концами, чтобы до них можно было дотянуться рукой и развязать, когда ферма займет вертикальное положение.

Торцевые части потолочной балки, ослабленные гнездами, тоже нуждаются в укреплении. Их следует сжать с боков крупными струбцинами, предупреждая раскалывание по оси.

Тяговый тросик ворота (лебедки) крепится за середину потолочной балки. Его необходимо накладывать сверху, чтобы при подъеме исключить ее выворачивание. Сделав вокруг балки несколько колец, конец тросика крепят бечевой. Узел также завязывается на бант со свисающими концами.

Этап подъема и укрепление каркаса

Когда стоишь у ворота или лебедки, то в начале подъема не видишь, как ведет себя ферма. Только по напряжению тягового тросика чувствуется, что подъем начался. Сделав несколько оборотов вала и, следовательно, немного приподняв голову конструкции, приостановите операцию, поставив ворот на стопор, и поднимитесь на сруб для оценки ситуации.

Прежде всего надо проверить, в каком положении относительно гнезд находятся шипы стоек. Как правило, они несколько отклоняются от первоначальной позиции. Происходит это потому, что тяговый тросик, поднимая голову конструкции, одновременно может несколько сдвинуть ось-балку в сторону натяжения, то есть к мачте и потолочной балке, на которую надо поставить ферму. Случается, что шипы на несколько сантиметров выходят вперед за гнезда. Но это неопасно. Надо вернуться к вороту, осторожно опустить ферму на сруб, а потом с помощью лома поставить ось-балку вместе с фермой в первоначальную позицию. Необходимо натянуть тросы, удерживающие балку (выбрать слабину), и снова приступить к подъему.

Когда ферма расположится примерно под 70 градусов относительно пола, головки шипов войдут в гнезда или окажутся рядом с ними. В последнем случае под пятку стойки подсовывают лезвие топора и, действуя топорищем, как рычагом, заправляют шипы в гнезда. Если передние грани шипов упираются в края гнезд, эти грани следует больше закруглить, устранив помеху.

Иногда подошвы стоек при вертикальном положении фермы зависают над потолочной балкой (гнездами), не опускаясь до конца. В этом случае требуется ослабить веревочное крепление стоек к балке-оси, и ферма осядет. После этого крепление вообще можно снять, чтобы освободить стойки. Балка свою роль выполнила.

Следует учитывать, что в начале подъема тяговый тросик напрягается струной. Когда же ферма пройдет половину пути, напряжение резко ослабевает. Поэтому на завершающей стадии подъема вал ворота надо вращать осторожно — из опасения опрокинуть ферму в сторону мачты. Вообще, ферму надо поднимать плавно, без рывков. В противном случае толчки будут как бы увеличивать вес стропильной секции, провоцируя излишнее напряжение в соединительных узлах.

Чтобы предупредить опрокидывание фермы в сторону мачты, ее необходимо подстраховать с противоположной стороны парой веревочных оттяжек. Одним концом они привязываются к стойкам ниже потолочной балки, другим — к срубовой. Оттяжкам дается слабина, позволяющая ферме занять вертикальное положение. Таким образом, конструкция с одной стороны удерживается тяговым тросиком, а с другой — оттяжками.

После установки фермы на потолочную балку вертикальность стоек проверяется уровнем или отвесом. Каждая стойка закрепляется двумя откосами, удерживающими ее от смещения в продольном и поперечном направлениях. Для большей жесткости откосы ставят под прямым углом друг к другу. Верхний конец откоса крепится к стойке на 0,5 м ниже потолочной балки, а нижний — к срубу. Откосы ставят так, чтобы они не мешали устройству нижних стропил и обшивке досками внутренних стен мансарды. Укрепив ферму в вертикальном положении, снимают страховочные шесты и струбцины. Они пригодятся при подъеме следующей фермы.

Остальные фермы ставятся аналогичным образом. Небольшие трудности возникнут после установки третьей или четвертой конструкции. Дело в том, что угол между тяговым тросиком и лежащей фермой окажется недостаточно крутым. В результате подъемная сила уменьшается, а горизонтальная, стремящаяся сдвинуть конструкцию к мачте, возрастает.

Эти затруднения устраняются установкой дополнительной мачты непосредственно в срубе, что позволит вернуть тяговому тросику первоначальный угол подъема. Ее ставят перед потолочной балкой, первой от рабочей. Поскольку на дополнительную мачту приходится лишь половина нагрузки, ее делают облегченной. Это может быть подтоварник диаметром около 10 см, по длине равный основной мачте или даже несколько ниже. Вершник оснащается дополнительным блоком с пропущенным через него тяговым тросиком. Мачта слегка заглубляется и крепится боковыми оттяжками к половым балкам сруба, а также скобами к потолочной. После этого подъем ферм возобновляется.

При установке последних двух ферм к срубу потребуется пристроить площадку для их монтажа. Основой ее является пара жердей, каждая из которых одним концом опирается на сруб, а другим — на дополнительную стойку. Стойки укрепляются откосами. Пространство между жердями перекрывается редко уложенными досками или шестами. В результате образуется нужный настил.

После установки последней фермы следует визуально проверить положение коньковой линии. Все вершинки стропильных секций (коньки) должны составить одну прямую. Отход отдельных коньков от н^е может объясняться отклонением стоек от вертикали в поперечном направлении (в сторону стен сруба). Их нетрудно поставить в нужную позицию.

При необходимости приподнять конек под соответствующую стойку подбивают клин. Если стойку надо опустить, под ней подтесывается опорная площадка. Такие случаи маловероятны, но возможны вследствие неточного изготовления деталей фермы или ее монтажа.

Для упрочнения каркаса мансарды все стойки пришиваются к половым балкам 1-2 150-миллиметровыми гвоздями, которые забиваются с противоположной шипам стороны. Помимо этого, с внешней стороны надо связать между собой все стойки и стропильные секции временными поясами из досок (можно второсортных) или жердей. Начинают устройство поясов с нижней части каркаса. Доски прибиваются к каждой стойке и стропильной ноге двумя 70-80-миллиметровыми гвоздями по краям. Для стоек достаточно пары поясов. Они используются как лестничные марши при дальнейшем укреплении каркаса. На стропила первый пояс накладывается непосредственно с основания ног. Второй — в полуметре от него. Они облегчат настил остальных.

Оказавшись на стропилах, новичок испытывает, скажем так, смущение от высоты. Как-никак, а до земли 6-7 м, а то и больше. Но через некоторое время это чувство проходит, и начинающий «высотник» вскоре будет перемещаться по обрешетке, как по Невскому проспекту.

Техника безопасности на высоте проста. Нельзя опираться ни на что ни ногой, ни рукой, ни какой-либо иной частью тела, предварительно не оценив прочность объекта. Самое надежное место на обрешетке — это перекрестие пояса со стропильной ногой. Расположенные выше проемы между стропилами можно перекрыть короткими переносными досками, что повысит безопасность при выполнении разного рода операций.

Укрепив каркас дощатыми лентами, можно перейти к установке внутреннего (серединного) ряда стоек под потолочными балками мансарды, а затем и к устройству нижних стропил с обеих его сторон. Это обеспечит надежный подпор мансардных стен. Стропила можно изготовить из кругляка диаметром 12-13 см в комлевой части или бруса адекватного сечения. Длина стропил зависит от их наклона, который определяется принятыми очертаниями фасадов. Для повышения точности выпиливания верхних и нижних подошв следует из узкой доски сделать шаблон в натуральную длину стропил. Напомню, при разметке шаблон и заготовка укладываются рядом на спинки, после чего отмечается линия одной из подошв. Выпилив ее, размечают вторую. Такой порядок уменьшит риск сделать ошибку.

Под подошвы стропил на консолях потолочных балок протесывают опорные площадки с торцевыми упорными заплечиками. Подошва пришивается к консоли 150-миллиметровым гвоздем, под который просверливается вертикальный канал меньшего диаметра.

Вершники также ставят на гвозди, вбивая их под прямым углом к стойкам. Понятно, что нижние и верхние опорные площадки должны находиться в одних плоскостях.

Как уже отмечалось, пиление под углом к волокнам древесины требует особого внимания. Его надо начинать хорошо заточенной ножовкой, чтобы наметить рез строго по разметке. Ножовкой можно работать до конца пропила, но обычной поперечной пилой эта операция выполняется быстрей.

После установки всего ряда стропил проверяется положение их спинок: все они должны иметь одинаковый наклон. В случае отклонений спинки подтесываются.

www.uniexo.ru

Изготовление металлоконструкций ферм своими руками и расчет металлической крыши

Для скатных крыш с большими площадями нужны металлические стропильные системы. К строениям такого типа относятся производственные цеха, павильоны, навесы для автостоянок и другие постройки промышленного и хозяйственного назначения. Такие стропила имеют форму треугольника или полукруга и выглядят как односкатные или двускатные сооружения с малым уклоном.


Для изготовления металлоконструкций ферм и их сборки нужны предварительные расчеты и соблюдение ряда условий.  

Металлические фермы для цеха

Важно понимать, что удельная плотность металла больше, чем у дерева, но древесина окажется тяжелее за счет увеличения сечения профиля. Сечение профиля в основном зависит от нагрузки, а это мощность ветра и количество снега в данной местности, умноженное на площадь.

Общие понятия о стропильной ферме из металла ↑

Сборка из ферросплава

Прежде всего, следует разобраться с определением. Металлической стропильной фермой называется конструкция, состоящая из стропильных ног, распорок, ригелей, подкосов и стоек. Все эти элементы соединены (сварены) между собой и находятся в одной общей плоскости.

Устройство металлической фермы

Но если быть более точным, то такое понятие подразумевает висячую конструкцию из вышеперечисленных элементов с упором на стойки. Варианты могут отличаться между собой по количеству перемычек, наклону стропильных ног и общей длиной сборки.

Выбор ферм в первую очередь зависит от величины площади, кровельного материала и атмосферных механических нагрузок (снег, ветер).

В зависимости от очертаний, фермы подразделяют на четыре вида:

  • односкатная;
  • с параллельным поясом
  • полигональной конструкции;
  • треугольная.

Основные формы металлических конструкций

Элементы для стропильных систем чаще всего изготавливают из парного профиля (двух полуферм), где узловые соединения укрепляются косынками (распорками). Верхний пояс фермы изготавливают из двух неравносторонних уголков, которые после монтажа выглядят, как тавр. Между собой они скрепляются сваркой либо болтовым соединением.

При увеличенной нагрузке на стропильную систему в пределах панелей применяют парные швеллеры или двутавры. Стойки, раскосы и остальные перемычки делают в виде крестообразной тавровой конструкции. Но в том случае, когда все узлы на ферме соединяются при помощи сварки, лучше использовать тавр, так как это цельный (более мощный) профиль.

Трубные профили разного сечения

В частном строительстве обычно применяется профилированная труба – полые материалы значительно легче тавра, двутавра и швеллера.

Еще одним плюсом такой металлической конструкции является ее мобильность, то есть, ферму очень легко собрать на строительной площадке. Кроме того, из труб (круглых или профилированных) можно изготовить любую конструкцию.

Трубные профили, которые используются для таких ферм, могут быть либо гнутыми (шовными), либо горячекатаными. Толщина стенки у более прочных горячекатаных труб составляет от 1,5 до 5 мм, они изготавливаются с прямоугольным или квадратным сечением. Мощность трубы на изгиб не меньше, чем у тавра, но масса последнего больше.

Вне зависимости от того, какая возводится крыша (односкатная, двускатная или гнутая), фермы различают по углу их уклона. В общем понимании такие конструкции делятся на три категории: с уклоном 22-30ᵒ, 15-22ᵒ и 6-15ᵒ.

Требования к фермам с уклоном ската 22-30ᵒ ↑

Треугольные фермы

Односкатный навес из ферм

В тех случаях, когда проектом здания предусмотрен наклон ската 22-30ᵒ, обычно в качестве кровельного материала используется шифер, этернит (композитный шифер) или железо (фальцевое покрытие из жести). Высоту треугольной фермы по коньковой балке следует приравнивать к 1/5 длины пролета (при длине ноги 10 м высота конька составит 10/5=2 м или 200 см минимум).

Такая конструкция получится наиболее легкой и с нее быстрее стекут атмосферные осадки.

Для больших пролетов от 14 до 20 м предпочтительно выбирать конструкцию с нисходящими раскосами – она лучше всего переносит нагрузки от снега и ветра, следовательно, имеет меньший вес. Панель в верхнем поясе здесь составляет порядка 1,75-2,5 м длины и в каждой паре их количество должно быть четным. Это означает, что число пролетов при заданных размерах равно 8 (14/1,75=8; 20/2,5=8).

Кровля с углом наклона в 30 градусов

У зданий промышленного типа (производственных цехов, павильонов и так далее) длина пролета достигает 25-30 м, и в таком случае желательно применять фермы Полонсо. Это тоже парные конструкции, которые соединяются затяжкой. Здесь есть возможность избежать установки длинных раскосов в центральных панелях, это значительно сокращает общую массу конструкции, и как следствие – количество требуемого материала.

  • Верхний пояс в таком случае разбивают на 12 или 16 отсеков по 2-1,85 м (25/12=2,08 м; 30/16=1,85 м).
  • Нижний пояс приподнимают для увеличения угла. Нагрузка в поясах уменьшается, а опорные узлы получаются наиболее простыми. Подвесные потолки для таких конструкций не используют.

Конструкция фермы с уклоном ската 6-22ᵒ ↑

Конструкции с прямым и ломаным нижним поясом

  • Если стропильная металлическая ферма имеет уклон по скату 15-22ᵒ, то ее высота по коньковой балке должна равняться 1/7 длины пролета. Для увеличения высоты на 0,16-0,23 частей от длины пролета нижний пояс делают ломаного типа. Такой метод снижает массу фермы с обычной треугольной конструкцией до 30%, но длина пролета здесь допускается не более 20 м. В тех случаях, когда пролет увеличивается более 20 м, применяют конструкцию Полонсо.
  • Если крыша почти плоская и имеет уклон не более 6-15ᵒ, лучше всего использовать фермы в виде трапеции. Самый оптимальный вариант, это когда конек оказывается на высоте 1/7 или 1/9 суммы от общей длины пролета. Например, при длине ноги 10 м высота конька делается 10/7=1,42 м или 10/9=1,11 м.
  • Если подвеска потолка не предусмотрена к стропильной системе, раскосы устанавливают в виде треугольной решетки. Количество секций или панелей рассчитывается по такому же принципу, как и для обычных треугольных конструкций.

Важно, чтобы чердачные стены и опоры ферм имели достаточную высоту. В противном случае крыша проектируется с переломом у опор – это позволяет создать нужное пространство.

Для подвесных панелей их размеры должны соответствовать длине нижних и верхних элементов. То есть, их длина кратна 2 по длине стропил, но не более 1,5-2 м. Следует отметить – для потолков сложной формы более всего подходят фермы Полонсо.

Сборка парной металлической фермы (красным обозначена линия сварочного шва)

Самостоятельно рассчитать металлическую крышу, изготовить и установить фермы из металла очень сложно. Делать это целесообразно только для небольших навесов.

Особенности монтажа металлических стропил ↑

В тех случаях, когда длина ферм превышает 10-12 м, проводят расчет металлической крыши как спаренную систему. То есть, стропильные ноги вместе с перемычками должны складываться из двух частей, так как их сложно транспортировать целиком – это неудобно, да и накладно в экономическом отношении.

Гораздо проще разделить ферму по стропильным ногам на два фрагмента и позднее соединить их затяжками и сваркой, чем монтировать на строительной площадке такую конструкцию. Но здесь очень важно учитывать, чтобы составные части не делились на левую и правую – они должны быть одинаковыми. В противном случае, это грозит путаницей на месте сборки.

Соединения двух частей осуществляются при помощи накладок, которые закрепляются болтами и сварки по швам на стыках.

Каждый вариант отличается друг от друга, но чем больше болтовых соединений, тем прочнее будут узлы – затяжки помогут зафиксировать сварочные швы металлоконструкции фермы.

Советы по расчету ферм в домашних условиях ↑

Зависимость длины стропил от уклона ската

Для правильного расчета металлической крыши в домашних условиях необходимо опираться на СНиП П-23-81 и СНиП 2.01.07-85:

  1. В первую очередь выберите подходящую схему стропильной системы, исходя из уклонов ската, вида кровельного материала и назначения сооружения.
  2. Если типовые требования не предусматривают определенных контуров, то проектируйте конструкцию по принципу экономии материалов.
  3. Высоту верхнего угла определите по прочности покрытия (наиболее тупым верхний угол делают для металлочерепицы, профнастила или фальцевой крыши).
  4. Размеры панелей (секций) рассчитывайте в соответствии с уклоном, как это предложено в трех подзаголовках с разными углами ферм в этой публикации.
  5. Чтобы избежать долгих и сложных расчетов, возьмите за основу любой типовой проект, который подходит к размерам здания.

Фермы из профильной трубы в устройстве крыши

Изготовление и монтаж ферм своими руками ↑

Чаще всего для изготовления металлических ферм своими руками выбирают профильные трубы, которые сваривают между собой.

  • Для навесов шириной до 4 м подойдет труба с сечением 40×20×2 мм.
  • Для крыши шириной до 5,5 нужны трубы 40×40×2 мм.
  • При ширине постройки более 5,5 м рекомендуются профили 40×40×3 мм, 60×30×2 мм.

Работу начинают внизу, а затем поднимают заготовки и приваривают их к стойкам. Для подъема и удерживания в нужном положении тяжелых конструкций потребуется техника.

Сборка крыши навеса своими руками

Порядок действий такой:

  1. Уложить на земле продольные трубы и приварить их к опорным стойкам.
  2. Соединить верхний и нижний пояс раскосами и перемычками.
  3. Поднять металлоконструкцию и приварить к продольны трубам вертикальных стоек
  4. После установки всех ферм соединить их продольными перемычками по скату. Расстояние должно составлять полметра. Эти перемычки в дальнейшем послужат опорой для монтажа кровельных листов. Все неровности важно тщательно зачистить, иначе кровельное покрытие не ляжет ровно и без зазоров.
  5. Очистить поверхность конструкции, отшлифовать металл, обезжирить специальными составами, нанести слой грунтовки и окрасить.

Видео: Арочная крыша из труб ↑


В заключение следует обратить внимание на аккуратность – малейшая оплошность при расчетах металлической крыши приведет к перекосу, а значит, к ошибке во всей кровельной конструкции. Если не надеетесь на свои математические способности – обратитесь за помощью к специалистам.

goodkrovlya.com