Проектирование стропильной системы крыши: Калькулятор расчета стропильной системы двухскатной крыши

Расчет стропильной системы двухскатной крыши: порядок выполнения

Расчет стропильной системы следует делать не после строительства коробки дома, а еще на этапе изготовления проекта здания. Надо помнить, что для очень ответственных и престижных сооружений такие работы рекомендуется заказывать профессиональным архитекторам, только они смогут выполнить правильные расчеты и гарантировать длительность и безопасность эксплуатации сооружения.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши

Содержание статьи

Виды простых крыш

Несмотря на то, что это одна из самых простых типов систем для жилых зданий, есть несколько видов конструкции. Разнообразие позволяет увеличивать варианты использования крыш при строительстве домов по стандартным или индивидуальным эксклюзивным проектам.

Тип стропильной системы двухскатной крыши	Архитектурные особенности и краткое описание
Простая симметричная	Наиболее часто используемый вариант, имеет два полностью одинаковых ската прямоугольной формы. Нагрузки между отдельными элементами распределяются равномерно вне зависимости от их расположения. Количество дополнительных упоров не ограничивается, конкретное решение принимается в зависимости от планов использования чердачных помещений. Расчеты можно делать при помощи бесплатных программ, размещенных на строительных сайтах.
Асимметричная стропильная система двухскатной крыши	Конек смещен в одну из сторон дома или скаты с различными углами наклона. Более сложная для расчетов стропильная система крыши. Если в упрощенном варианте можно рассчитывать один скат и полученные данные автоматически применять для второго, то для асимметричной стропильной системы такой вариант использовать нельзя. Преимущества – оригинальный внешний вид. Недостатки – сложность расчетов и монтажа и уменьшение используемого чердачного пространства.
Ломанная двухскатная стропильная	Чаще всего используется во время строительства мансардных помещений, позволяет существенно увеличивать объем чердачных помещений. Расчеты по сложности относятся к средней категории. Стропильная система с наружным изломом. Редко встречаются системы с внутренним изломом, кроме оригинального внешнего вида, они никаких преимуществ не имеют.

Неопытным застройщикам рекомендуется делать расчеты самых простых типов стропильных систем двухскатных крыш.

Конструктивные элементы стропильной системы

Мы дадим перечень всех элементов, которые необходимо рассчитывать для каждого конкретного случая.

Мауэрлат

Наиболее простой элемент стропильной системы, может изготавливаться из бруса 150×150 мм, 200×200 мм или досок 50×150 мм и 50×200 мм. На небольших домах разрешается использовать спаренные доски толщиной от 25 мм. Мауэрлат считается неответственным элементом, его задача лишь равномерно распределять точечные усилия от стропильных ног по периметру фасадных стен строения. Фиксируется к стене на армирующем поясе при помощи анкеров или больших дюбелей. Некоторые стропильные системы имеют большие распирающие усилия, в этих случаях элемент рассчитывается на устойчивость. Соответственно, подбираются оптимальные способы фиксации мауэрлата к стенам с учетом материала их кладки.

Мауэрлат

Цены на брус

Брус

Стропильные ноги

Формируют силуэт стропильной системы и воспринимают все действующие нагрузки: от ветра и снега, динамические и статические, постоянные и временные.

Стропильные ноги

Изготавливаются из досок 50×100 мм или 50×150 мм, могут быть сплошными или нарощенными.

Наращивание стропил

Доски рассчитываются по сопротивлению на изгиб, с учетом полученных данных подбираются породы и сорта древесины, расстояние между ногами, дополнительные элементы повышения устойчивости. Две соединенные ноги называются фермой, в верхней части могут иметь затяжки.

Что такое стропильные фермы

Затяжки рассчитываются на растяжение.

Затяжка на стропилах

Прогоны

Одни из самых важных элементов стропильной системы двухскатной крыши. Рассчитываются на максимальные изгибающие усилия, изготавливаются из досок или бруса соответствующего нагрузкам сечения. В самом высоком месте устанавливается коньковый прогон, по сторонам могут монтироваться боковые. Расчеты прогонов довольно сложные и должны учитывать большое количество факторов.

Коньковый прогон

Опоры для стропил

Могут быть вертикальными и наклонными. Наклонные работают на сжатие, крепятся под прямым углом к стропилинам. Нижняя часть упирается о балки перекрытия или бетонные плиты, приемлемы варианты упора о горизонтальные лежни. За счет упоров есть возможность использовать для изготовления стропильных ног более тонкие пиломатериалы. Вертикальные упоры работают на сжатие, горизонтальные на изгиб.

Опоры для стропил

Лежни

Укладываются вдоль чердачного помещения, упираются в несколько несущих стен или межкомнатных перегородок. Назначение – упрощение изготовления сложной стропильной системы, создания новых точек передачи нагрузок от различных типов упоров. Для лежней можно использовать балки или толстые доски, расчет делается по максимальному изгибающему моменту между точками опоры.

Лежень на схеме

Обрешетка

Тип обрешетки выбирается с учетом технических параметров кровельных покрытий и на показатели стропильной системы не влияет.

Обрешетка крыши

Какая обрешетка необходима под профнастил? Когда монтировать деревянную, а когда металлическую? Как правильно выбрать шаг обрешетки и какие при этом учитывать факторы? Подробные ответы на эти вопросы можно получить на нашем сайте!

Цены на доски строительные

Доски строительные

Этапы расчета двухскатной крыши

Все работы состоят из нескольких этапов, каждый оказывает большое влияние на устойчивость и долговечность эксплуатации конструкции.

Расчет параметров стропильных ног

На основании полученных данных определяются линейные параметры пиломатериалов и шаг ферм. Если нагрузки на стропила очень большие, то для равномерного их распределения устанавливаются вертикальные или угловые упоры, расчеты повторяются с учетом новых данных. Меняется направление воздействия усилий, величина крутящих и изгибающих моментов. Во время расчетов должны учитываться три вида нагрузок.

1. Постоянные. К этим нагрузкам относится вес кровельных материалов, обрешетки, утеплительных слоев. Если чердачное помещение эксплуатируемое, то следует принимать во внимание массу всех отелочных материалов внутренних поверхностей стен. Данные по кровельным материалам берутся из их технических характеристик. Легче всех металлические кровли, тяжелее всех натуральные сланцевые материалы, керамическая или цементно-песчаная штучная черепица.

   Нагрузки, действующие на здание

2. Переменные нагрузки. Самые сложные для расчетов усилия, особенно в настоящее время, когда климат резко меняется. Для расчетов по-прежнему берутся данные со справочников СНиПа устаревшего образца. Для его таблиц применялись сведения пятидесятилетней давности, с этих пор значительно изменилась высота снежного покрова, сила и преобладающее направление ветра. Снеговые нагрузки могут в разы превышать имеющиеся в таблицах, что оказывает весомое влияние на достоверность расчетов.

   Расчётная снеговая нагрузка

   Причем высота снега изменяется не только с учетом климатической зоны, но и в зависимости от расположения дома по сторонам света, рельефа местности, конкретного места расположения здания и т. д. Такими же недостоверными являются и данные о силе и направлении ветра. Архитекторы нашли выход из этой сложной ситуации: данные берут из старевших таблиц, но для страховки надежности и устойчивости в каждой формуле применяют коэффициент запаса прочности. Для ответственных стропильных систем на жилых зданиях норматив составляет 1,4. Это значит, что все линейные параметры элементов системы увеличиваются в 1,4 раза и за счет этого повышается надежность и безопасность эксплуатации конструкции.

   

   Нагрузки на кровлю берут из таблиц, но с поправочным коэффициентом

   Фактическая нагрузка от ветра равняется показателю в регионе расположения строения, умноженному коэффициент поправки. Поправочный коэффициент характеризует особенности расположения здания. По такой же формуле определяется и максимальная снеговая нагрузка.

   

   Ветровая нагрузка на крышу

3. Индивидуальные нагрузки. К этой категории относятся специфические усилия, влияющие на стропильную систему двухскатной крыши во время землетрясения, торнадо и иных природных катаклизмов.

Конечные значения определяются с учетом вероятности одновременного действия всех вышеперечисленных нагрузок. Размеры каждого элемента стропильной системы рассчитываются с применением коэффициента запаса прочности. По такому же алгоритму проектируются не только стропильные ноги, но и перемычки, упоры, растяжки, прогоны и прочие элементы крыши.

Калькулятор расчета нагрузки на стропила

Перейти к расчётам

Общие советы для расчета крыши

Перед началом работ следует нарисовать эскиз стропильной системы с указанием размеров и конкретного места установки дополнительных упоров. Этот эскиз можно менять во время проведения расчетов и подбирать наиболее оптимальные варианты.

Перед началом работ следует нарисовать эскиз стропильной системы

Чем больше крыша имеет отдельных нагруженных узлов, тем значительнее запас по прочности рекомендуется использовать. Дело в том, что в каждом новом узле могут возникать проблемы, их следует предусматривать и минимизировать на стадии проектирования здания.

Расчет угла наклона скатов

От этой величины зависит распределение вертикальных и горизонтальных усилий. Во время расчетов все силы, действующие на чердачные перекрытия и стропильную систему, разбиваются на строго горизонтальные и строго вертикальные. Только эти проекции принимаются во внимание. Каждая сила действует на деревянные элементы в продольном и поперечном направлении.

Расчет угла наклона крыши

Угол наклона скатов зависит от технических параметров используемых кровельных материалов. Есть одна общая аксиома – чем больше угол, тем меньше вертикальные нагрузки на стропильную систему. Но с увеличением этого параметра возрастает парусность крыши, увеличивается влияние ветра на устойчивость стропильной системы.

Калькулятор расчета угла наклона крыши

Расчет шага стропил

Для неутепленных крыш никаких общих правил не существует, шаг между стропилами определяется исходя из оптимальных параметров стропилин. Если они изготовлены из пиломатериалов больших размеров, то шаг увеличивается, если размеры незначительны, то стропильные ноги располагаются ближе. За счет такого подхода удается сэкономить финансовые средства на стоимости строительных материалов для возведения стропильной системы двухскатной крыши.

В случае планирования жилых чердачных помещений шаг стропильных ног строго регламентируется. Расстояние зависит от ширины используемых утеплителей, но в большинстве случаев оно равняется 56–58 см.

Шаг и длина стропил

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Перейти к расчётам

Расчет дины стропильных ног

Есть два алгоритма действий, решение принимается с учетом максимального количества индивидуальных факторов.

1. За исходные данные принимается угол наклона скатов. В этом случае неизвестной является не только длина стропильных ног, но и максимальная высота чердачного помещения. Во время расчета используется теорема Пифагора, длина стропил и высота вертикальных упоров в месте конька рассчитываются отдельно.
2. Длина стропильных ног есть в исходных данных, необходимо узнать высоту стропильной системы. Расчет несколько упрощается. Вначале следует определить угол наклона у стропилин такой длины на конкретном здании, а потом уже узнается высота стропильной системы.

Какие факторы влияют на сечение стропилин

Главный фактор – нагрузка. Об этом мы уже писали, упоминали, как она находится, какая бывает и от чего зависит. Исходя из максимальной расчетной нагрузки, проектировщики определяют параметры сечения элементов стропильной системы.

1. Геометрия сечения. В науке сопротивления материалов есть несколько фундаментальных законов, которые позволяют определять оптимальные размеры нагруженных элементов. За счет этого существенно уменьшается сметная стоимость стропильной системы. К примеру, брус 100×100 мм выдерживает намного меньшие усилия на изгиб, чем доска 50×100 мм, хотя объем дорогостоящих пиломатериалов у него в два раза больше.

   Брус 100×100 мм

   

   Доска обрезная 100х50 мм

   Фундаментальные закономерности влияют и на точное место установки дополнительных упоров, угол наклона и материал их изготовления.

2. Длина ноги, шаг стропилин и вид древесины. Определение сечения бруса делается только после того, как все исходные данные уже известны.

   Вид древесины и сортность — важные факторы, которые учитывают при расчетах

Для облегчения расчетов архитекторам предлагаются готовые таблицы с указанием зависимости сечения от шага и длины.

Расчет стропильной системы при помощи специального калькулятора

В сети есть бесплатные калькуляторы, которые значительно упрощают процесс создания схемы и расчета стропильной системы. С их помощью можно узнать количество, расположение и размеры элементов стропильной системы. Сразу оценивается объем пиломатериалов, необходимых для сборки конструкции.

Важно. Объем вычисляется без запаса на непредвиденные отходы. Во время приобретения следует иметь в виду существующую особенность и примерно на 5–10% увеличивать объем.

Калькулятор после завершения расчетов позволяет получать такие сведения:

• чертеж стропильной конструкции с указанием размеров отдельных элементов. Количество пиломатериалов для изготовления каждого номенклатурного наименования. Задаются исходные данные, а программа самостоятельно выполняет все математические действия;

  Параметры элементов в калькуляторе

• трехмерная проекция стропильной системы. Есть возможность изменять пространственное положение конструкции и лучше понимать назначение каждого узла. Трехмерный чертеж дает возможность увидеть места соединения всех деталей, узнавать, насколько точно рассчитана их длина, как делаются соединения.

  Трехмерная проекция

  

  Можно посмотреть отдельно каждый узел

Вкладка «Скачать» сохраняет результаты расчетов стропильной системы двухскатной крыши. Тип файла выбирает пользователей, для скачивания результатов сайт требует регистрации. Она полностью бесплатна и отнимет всего несколько минут.

Вкладка «Скачать»

При помощи вкладки «Виджет» можно сразу отправлять расчеты на собственный сайт или по иному указанному электронному адресу. Еще одна полезная функция – есть возможность разместить такой же калькулятор на своем сайте и в дальнейшем делать все расчеты на нем.

Вкладка «Справка» перенаправляет на страницу, где указаны требования к исходным данным для проведения расчетов стропильной системы.

В калькуляторе можно заранее посмотреть на схеме все условные обозначения величин

Для того чтобы не допускать ошибок, необходимо изучить пошаговую инструкцию пользования. Как делать расчеты?

Шаг 1. Перейдите на первую вкладку «Чертежи», укажите, в каких единицах будут даны размеры элементов стропильной системы, тип кровельных покрытий, высоту конька крыши и размеры соединительных узлов. Программа подберет материалы изготовления обрешетки, подсчитает длину стропилин, выберет оптимальные методы соединения различных узлов. Справочный раздел сайта имеет все подсказки не только по линейным значениям соединений, но и по возможным в данном конкретном случае типам. Это очень удобный и функциональный раздел, значительно облегчает принятие правильного решения на начальном этапе проектирования и расчета стропильной системы двухскатной крыши.

Нужно указать параметры (слева)

Шаг 2. Введите размеры дома, толщину фасадных стен и размеры мауэрлата. Сайт потребует указать характеристики стропильных ног. Их толщина в большинстве случаев 50 мм, а ширина зависит от того, какой будет крыша – теплой мансардной или обыкновенной холодной.

Ввод параметров

Для теплой крыши надо дать размеры утеплителя, технические характеристики паро- и гидроизоляции. С учетом вида материалов для кровли выбирается тип и шаг обрешетки.

Шаг 3. Включите функцию «Расчет».

Придется несколько секунд подождать, пока программа обработает введенные данные и выдаст готовые результаты. Появится чертеж конструкции стропильной системы двускатной крыши указанием всех размеров стропилин, подробной детализацией узлов соединения. Есть рабочий чертеж каждой ноги, ее место установки и форма запилов для соединения с мауэрлатом и в коньке.

Расчетные данные

Пользователь может подробно рассмотреть модель крыши дома в 3D изображении. При помощи мыши модель вращается в любую сторону, увеличивается и уменьшается масштаб.

Модель можно вращать

Вид элементов после расчета, просмотр в 3D

Практический совет. Программа дает возможность изменить высоту конькового элемента уже на готовой модели. Эта функция намного облегчает выбор вариантов крыши с учетом дизайнерского вида. Проектировщик следит, как меняется внешний вид дома в зависимости от колебаний высоты стропильной системы, несколько раз вводит новые данные для выбора оптимального варианта. Все остальные размеры и расчетные данные в автоматическом порядке изменяются с учетом различных данных по высоте.

Шаг 5. После выбора окончательного варианта нужно вернуться на вкладку «Чертежи» и ознакомиться с результатами расчетов по каждому отдельному элементу стропильной системы.

Просмотр результата расчета

Описание расчета

Очень важно, что даются не только размеры для изготовления элементов, но и объемы пиломатериалов для полного строительства крыши. Мы уже упоминали, что это чистые значения, они не учитывают количество неизбежных непродуктивных отходов. Программа обрабатывает самые простые конструкции двухскатных крыш, на практике их придется совершенствовать, монтировать различные прогоны, вертикальные и угловые стойки.

Результат во вкладке «Чертежи»

Это самая простая программа для расчетов стропильной системы. Профессиональные архитекторы для работы пользуются усовершенствованными, они имеют намного больше возможностей и функций, учитывают все исходные данные, обладают расширенным справочным отделом с указанием строительных стандартов и отраслевых нормативных актов.

Выводы

Не стоит спешить с расчетами, если у вас нет никаких практических навыков, то результаты программ можно использовать как рекомендации. Очень полезно ознакомиться с параметрами кровельных систем уже построенных зданий. Выберите для себя походящий стиль и попроситесь к владельцу на экскурсию.

Конструкцию стропил можно посмотреть в уже отстроенном здании

Если у него есть мансардное помещение и стропильная система не видна, то можно получить практическую консультацию у опытных строителей.

Крыша – очень сложный и ответственный архитектурный элемент любого строения, не нужно с ним экспериментировать. Ошибки могут становиться причиной появления очень неприятных ситуаций, для их ликвидации потребуется много усилий, времени и финансовых средств. Намного выгоднее со всех точек зрения обратиться за помощью к профессионалам, чем самостоятельно заниматься такими сложными расчетами.

Контакты

Видео – Расчет стропильной системы

Стропильная система крыши чертежи. Стропильная система двухскатной крыши своими руками

Стропила выполняют ряд значимых кровельных функций. Они задают конфигурацию будущей крыши, воспринимают атмосферные нагрузки, удерживают материал. В числе стропильных обязанностей формирование ровных плоскостей для укладки покрытия и обеспечение пространства под компоненты кровельного пирога. Для того чтобы столь ценная часть крыши безупречно справлялась с перечисленными задачами, нужны сведения о правилах и принципах ее устройства. Информация полезна и тем, кем сооружается стропильная система двухскатной крыши своими руками, и тем, кто решит прибегнуть к услугам наемной бригады строителей.

В устройстве стропильного каркаса для скатных крыш используют деревянные и металлические балки. Исходным материалом для первого варианта служит доска, бревно, брус. Второй сооружают из металлопроката: швеллера, профильной трубы, двутавра, уголка. Есть комбинированные конструкции со стальными наиболее нагружаемыми деталями и элементами из древесины на менее ответственных участках.

Кроме «железной» прочности у металла имеется масса недостатков. К ним относятся теплотехнические качества, неудовлетворяющие владельцев жилых строений. Разочаровывает необходимость в применении сварных соединений. Чаще всего стальными стропилами оборудуют индустриальные строения, реже частные бытовки, собранные из металлических модулей.

В деле самостоятельного сооружения стропильных конструкций для частных домов в приоритете древесина. С ней работать несложно, она легче, «теплей», привлекательней по экологическим критериям. К тому же для выполнения узловых соединений не потребуется сварочный аппарат и навыки сварщика.

В деле самостоятельного сооружения стропильных конструкций для частных домов в приоритете древесина. С ней работать несложно, она легче, «теплей», привлекательней по экологическим критериям.

Стропила — основополагающий элемент

Основной «игрок» каркаса для сооружения крыши – стропило, в среде кровельщиков называемое стропильной ногой. Лежни, раскосы, бабки, прогоны, затяжки, даже мауэрлат могут использоваться или не использоваться в зависимости от архитектурной сложности и габаритов крыши.

Стропила, применяемые в строительстве каркаса двухскатных крыш, по техническим признакам и способу укладки подразделяются на:

• Наслонные стропильные ноги, обе пятки которых имеют под собой надежные конструктивные опоры. Нижний край наслонного стропила упирается в мауэрлат или в потолочный венец сруба. Опорой для верхнего края может служить зеркальный аналог смежной стропилины или прогон, представляющий собой горизонтально проложенную под коньком балку. В первом случае стропильная система называется распорной, во втором безраспорной.
• Висячие стропила, верх которых упирается друг в дружку, а низ базируется на дополнительной балке – затяжке. Последняя соединяет две нижние пятки смежных стропильных ног, в результате получается треугольный модуль, именуемый стропильной фермой. Затяжка гасит процессы растяжения, благодаря чему на стены действует только вертикально направленная нагрузка. Конструкция с висячими стропилами хоть и является распорной, но сам распор на стены не передает.

В соответствии с технологической спецификой стропильных ног сооружаемые из них конструкции делятся на наслонные и висячие. Для устойчивости конструкции оснащают подкосами и дополнительными стойками. Для устройства опор верха наслонных стропилин монтируют лежни и прогоны. В реальности стропильная конструкция намного сложнее, чем описанные элементарные шаблоны.

Отметим, что формирование каркаса двухскатной крыши может вообще производится без стропильной конструкции. В таких ситуациях предполагаемые плоскости скатов образуются слегами – балками, уложенными прямо на несущие фронтоны. Однако интересует нас сейчас конкретно устройство стропильной системы двухскатной кровли, а в нем задействованы могут быть как висячие или наслонные стропила, так и комбинация обоих типов.

Отметим, что формирование каркаса двухскатной крыши может вообще производится без стропильной конструкции. В таких ситуациях предполагаемые плоскости скатов образуются слегами – балками, уложенными прямо на несущие фронтоны.

Тонкости крепления стропильных ног

Крепление стропильной системы к кирпичным, пенобетонным, газобетонным стенам производится через мауэрлат, который в свою очередь фиксируется анкерами. Между мауэрлатом, представляющим собой деревянную раму, и стенами из указанных материалов в обязательном порядке прокладывается гидроизоляционная прослойка из рубероида, гидроизола и т.д.

Верх кирпичных стен иногда специально выкладывают так, чтобы по внешнему периметру получилось нечто вроде невысокого парапета. Так надо, чтобы размещенный внутри парапета мауэрлат и стены не распирали стропильные ноги.

Стропила каркаса крыш деревянных домов опираются на верхний венец либо на потолочные балки. Соединение во всех случаях выполняется врубками и дублируется гвоздями, болтами, металлическими или деревянными пластинами.

Как обойтись без зубодробительных расчетов?

Крайне желательно, чтобы сечение и линейные размеры деревянных балок определялись проектом. Проектировщик даст четкие расчетные обоснования геометрическим параметрам доски или бруса с учетом всего спектра нагрузок и погодных условий. Если в распоряжении домашнего мастера проектной разработки нет, путь его лежит на стройплощадку дома с подобной кровельной конструкцией.

На этажность возводимого здания внимание можно не обращать. Проще и правильнее выяснить требующиеся размеры у прораба, чем узнавать их у владельцев шаткого самостроя. Ведь в руках прораба документация с четким расчетом нагрузок на 1м² крыши в конкретном регионе.

Шаг установки стропилин определяет тип и вес кровельного покрытия. Чем оно тяжелее, тем меньше должно быть расстояние между стропильными ногами. Для укладки глиняной черепицы, например, оптимальным расстоянием между стропилами будет 0,6-0,7м, а для и профлиста допустимо 1,5-2,0 м. Однако даже при превышении шага, требующегося для правильно монтажа кровли, имеется выход. Это устройство усиливающей контробрешетки. Правда она увеличит и вес крыши, и бюджет строительства. Поэтому с шагом стропил разобраться лучше до сооружения стропильной системы.

Народные умельцы вычисляют шаг стропилин согласно конструктивным особенностям постройки, банально разделив длину ската на равные расстояния. Для утепленных крыш шаг между стропилинами подбирают, исходя из ширины плит теплоизоляции.

У нас на сайте вы можете найти , который возможно вам также очень поможет при строительстве.

Стропильные конструкции наслонного типа

Стропильные конструкции наслонного типа значительно проще в исполнении, чем их висячие собратья. Обоснованный плюс наслонной схемы заключается в обеспечении полноценного проветривания, которое напрямую связано с долгосрочностью службы.

Отличительные конструктивные особенности:

• Обязательное наличие опоры под коньковой пяткой стропильной ноги. Роль опоры может играть прогон – деревянная балка, опирающаяся на стойки или на внутреннюю стену строения, или верхний торец смежной стропилины.
• Использование мауэрлата для возведения стропильной конструкции по стенам из кирпича или искусственного камня.
• Применение дополнительных прогонов и стоек там, где стропильным ногам по причине крупного габарита крыши требуется дополнительные точки опоры.

Минус схемы заключается в наличии конструктивных элементов, влияющих на планировку внутреннего пространства эксплуатируемого чердака. Если чердак холодный и в нем не предполагается организация полезных помещений, то наслонной конструкции стропильной системы для устройства двухскатной крыши стоит отдать предпочтение.

Типовая последовательность работ по сооружению наслонной стропильной конструкции:

• Первым делом промеряем высоты постройки, диагонали и горизонтальность верхнего среза остова. При выявлении вертикальных отклонений кирпичных и бетонных стен, устраняем их цементно-песчаной стяжкой. Превышение высот сруба стесываем. Путем подкладывания щепы под мауэрлат с вертикальными огрехами можно бороться, если величина их незначительна.
• Поверхность перекрытия под укладку лежня необходимо тоже выровнять. Он, мауэрлат и прогон должны быть четко горизонтальны, но расположение перечисленных элементов в одной плоскости не обязательно.
• Обрабатываем все деревянные детали конструкции перед установкой антипиренами и антисептическими препаратами.
• По бетонным и кирпичным стенам прокладываем гидроизоляцию под установку мауэрлата.
• Укладываем брус мауэрлата на стены, вымеряем его диагонали. Если понадобится, слегка передвигаем брусья и поворачиваем углы, стремясь добиться идеальной геометрии. Выравниваем раму по горизонтали при необходимости.
• Монтируем мауэрлатную раму. Сращивание брусьев в единую раму производится посредством косых врубок, места соединений дублируются болтами.
• Фиксируем положение мауэрлата. Крепеж производится либо скобами к загодя заложенным в стену деревянным пробкам, либо анкерными болтами.
• Размечаем положение лежня. Его ось должна отступать от брусьев мауэрлата на равные расстояния с каждой стороны. Если прогон будет опираться только на стойки без лежня, процедуру разметки проводим только для этих столбиков.
• Устанавливаем лежень на двухслойную гидроизоляцию. К основанию его крепим анкерными болтами, с внутренней стеной соединяем проволочными скрутками или скобами.
• Размечаем точки установки стропильных ног.
• Выпиливаем стойки по единым размерам, т.к. лежень у нас выставлен в горизонт. Высота стоек должна учитывать размеры сечения прогона и лежня.
• Устанавливаем стойки. Если предусмотрено проектом, раскрепляем их распорками.
• Укладываем на стойки прогон. Снова проверяем геометрию, затем устанавливаем скобы, металлические накладки, деревянные крепежные пластины.
• Устанавливаем пробную стропильную доску, размечаем на ней места подрезки. Если мауэрлат выставлен строго в горизонт, нет необходимости в подгонке стропилин на крыше по факту. Первая доска может использоваться в качестве шаблона для изготовления остальных.
• Размечаем точки установки стропилин. Народные мастера для разметки обычно заготавливают пару реек, длина которых равна просвету между стропилинами.
• По разметке устанавливаем стропильные ноги и крепим их сначала внизу к мауэрлату, затем вверху к прогону друг к другу. К мауэрлату проволочной связкой прикручивается каждая вторая стропилина. В деревянных домах стропилины прикручивают ко второму от верхнего ряда венцу.

Если подстропильная система сделана безупречно, наслонные доски монтируются в произвольном порядке. Если уверенности в идеальном сооружении нет, то сначала устанавливаются крайние пары стропилин. Между ними натягивается контрольная бечевка или леска, согласно которой подгоняется положение вновь устанавливаемых стропил.

Завершается монтаж стропильной конструкции установкой кобылок, если длина стропильных ног не позволяет сформировать свес требующейся длины. К слову, для деревянных построек свес должен «выходить» за контур здания на 50см. Если запланирована организация козырька, под него устанавливаются отдельные мини-стропила.

Еще одно полезное видео о строительстве двухскатной стропильной основы своими руками:

Висячие стропильные системы

Висячая разновидность стропильных систем представляет собой треугольник. Две верхние стороны треугольника сложены парой стропилин, а основанием служит соединяющая нижние пятки затяжка. Применение затяжки позволяет нейтрализовать действие распора, потому на стены с висячими стропильными конструкциями действует только вес обрешетки, кровли плюс в зависимости от сезона вес осадков.

Специфика висячих стропильных систем

Характерные черты стропильных конструкций висячего типа:

• Обязательное наличие затяжки, выполненной чаще всего из древесины, реже из металла.
• Возможность отказаться от использования мауэрлата. Раму из бруса с успехом заменит уложенная на двуслойную гидроизоляцию доска.
• Установка на стены готовых замкнутых треугольников – стропильных ферм.

К достоинствам висячей схемы относят свободное от стоек пространство под кровлей, позволяющее организовать мансарду без столбов и перегородок. Есть недостатки. Первый из них — ограничения по крутизне скатов: угол их уклона может быть минимум 1/6 пролета треугольной фермы, настоятельно рекомендованы более крутые крыши. Второй минус заключается в необходимости доскональных расчетов для грамотного устройства карнизных узлов.

Кроме всего прочего, угол стропильной фермы устанавливать придется с ювелирной точностью, т.к. оси соединяемых компонентов висячей стропильной системы должны пересекаться в точке, проекция которой обязана попадать на центральную ось мауэрлата или заменяющей его подкладочной доски.

Тонкости большепролетных висячих систем

Затяжка – самый длинный элемент висячей стропильной конструкции. Со временем она, как свойственно всем пиломатериалам, деформируется и провисает под действием собственной массы. Владельцев домов с пролетами 3-5м указанное обстоятельство не слишком беспокоит, а вот хозяевам зданий с пролетами 6 и более метров стоит задуматься об установке дополнительных деталей, исключающих геометрические изменения затяжки.

Чтобы предотвратить провисание в схеме монтажа стропильной системы для большепролетной двухскатной крыши имеется весьма значимый компонент. Это подвеска, называемая бабкой. Чаще всего она представляет собой брусок, прикрепленный деревянными прибоинами к вершине стропильной фермы. Не следует путать бабку со стойками, т.к. ее нижняя часть вообще не должна соприкасаться с затяжкой. И установка стоек в качестве опор в висячих системах не применяется.

Суть заключается в том, что бабка как бы висит на коньковом узле, а уже к ней присоединяется затяжка с помощью болтов или прибитых деревянных накладок. Чтобы корректировать провисающую затяжку используются хомуты резьбового или цангового типа.

Регулировку положения затяжки можно устроить в зоне конькового узла, а бабку с ней соединить жестко врубкой. Вместо бруска на нежилых чердаках для изготовления описанного стягивающего элемента может быть использована арматура. Бабку или подвес рекомендуется устроить еще и там, где затяжка собирается из двух брусьев, для поддержки участка соединения.

В усовершенствованной висячей системе подобного типа бабку дополняют подкосные балки. Силы напряжения в образовавшемся ромбе гасятся самопроизвольно благодаря грамотной расстановке действующих на систему векторных нагрузок. В результате стропильная система радует стабильностью при незначительной и не слишком дорогой модернизации.

Висячий тип для мансард

С целью увеличения полезного пространства затяжка стропильных треугольников для мансарды переносится ближе к коньку. У вполне резонного перемещения есть дополнительные плюсы: оно позволяет использовать затяжки в качестве основы для подшивки потолка. Присоединяется к стропилам она путем врубки полусковороднем с дублированием болтом. От провисания ее оберегают посредством установки короткой бабки.

Ощутимый недостаток мансардной висячей конструкции заключается в необходимости точных расчетов. Самостоятельно рассчитать ее слишком сложно, лучше воспользоваться готовым проектом.

Какая конструкция более экономически выгодна?

Стоимость – немаловажный аргумент для самостоятельного строителя. Естественно, цена сооружения у обоих типов стропильных систем не может быть одинаковой, потому что:

• В строительстве наслонной конструкции для изготовления стропильных ног используется доска или брус небольшого сечения. Т.к. наслонные стропилины имеют под собой две надежные опоры, требования к их мощности ниже, чем в висячем варианте.
• В строительстве висячей конструкции стропила выполняют из толстого бруса. Для изготовления затяжки требуется аналогичный в сечении материал. Даже с учетом отказа от мауэрлата расход будет ощутимо больше.

Сэкономить на сортности материала не получится. Для несущих элементов обоих систем: стропилин, прогонов, лежней, мауэрлата, бабок, стоек нужен пиломатериал 2го сорта. Для ригелей и затяжек, работающих на растяжение, потребуется 1ий сорт. В изготовлении менее ответственных деревянных накладок может применяться 3ий сорт. Без подсчета можно сказать, что в сооружении висячих систем дорогой материал используется в большем объеме.

Висячие фермы собирают на открытой площадке рядом с объектом, затем транспортируют в собранном виде наверх. Для подъема увесистых треугольных арок из бруса потребуется техника, за аренду которой придется платить. Да и проект для сложных узлов висячего варианта тоже чего-то стоит.

Видео-инструктаж по устройству стропильной конструкции висячей категории:

Методов сооружения стропильных систем для крыш с двумя скатами на самом деле гораздо больше. Мы описали лишь базовые разновидности, которые в реальности применимы для небольших дачных домиков и построек без архитектурных затей. Однако представленной информации достаточно, чтобы справиться со строительством простой стропильной конструкции.

При строительстве коттеджей и загородных домов используются системы стропил, применяемые в жилых домах. Данная статья расскажет о том, как проектируют систему стропил, что такое план стропил и как он составляется для облегчения расчета системы.

Стропила для жилых зданий чаще всего изготавливают из древесины. Такие стропильные системы обычно выполняются в форме треугольника, хотя иногда используются и другие конструкции.

При необходимости экономии жилого пространства используют стропильные мансардные системы, позволяющие оборудовать в чердачном помещении еще одну жилую комнату.

Проектирование стропильных систем и стропил

Проектирование системы стропил является довольно сложной задачей, требующей специальных навыков и знаний. Для этого необходимо правильно произвести расчет снега и ветра, оптимальный вес системы.

Поэтому наибольшей эффективности и долговечности построенного дома можно добиться в том случае, если расчет и чертеж стропильной системы выполняет грамотный квалифицированный специалист, имеющий опыт выполнения подобных работ.

Наиболее важными моментами, учитываемыми при проектировании кровли, являются:

• Тип возводимой крыши;
• Углы наклона скатов;
• Материал, используемый для покрытия кровли;
• выбор сечения стропил;
• Расчет конструкций системы стропил.

Тип возводимой крыши;Углы наклона скатов;Материал, используемый для покрытия кровли;выбор сечения стропил;Расчет конструкций системы стропил.

При этом величина наклона скатов влияет также на расчет прочности несущей конструкции и выбор материала, которым будет покрыта кровля.

Большинство таких материалов напрямую влияют на проект стропильной системы, следовательно, материал для покрытия необходимо выбирать еще на этапе проектирования.

Стропильную конструкцию следует тщательно рассчитывать, выполняя проектирование кровли, поскольку допущенные при оценке нагрузок недочеты могут вызвать как деформацию конструкции стропил и нарушение покрытия кровли в процессе эксплуатации, так и обрушение всей крыши.

Несущие конструкции кровли, состоящие в случае скатной кровли из обрешетки и стропил, обеспечивают ее устойчивость и прочность.

Конструктивная схема расположения стропил зависит от следующих параметров:

• Форма крыши;
• Наличие внутренних опор и их расположение;
• Длина перекрываемого пространства.

Выполняя чертеж стропил, следует учитывать, что стропила или фермы стропил бывают висячие и наслонные (наиболее широко распространенный тип).

Чаще всего конструкция стропил выполняется в форме треугольника, обеспечивающей максимальную жесткость и экономичность.

Сложные фермы стропил включают в себя целый ряд различных дополнительных элементов, таких как:

• Стропильные балки, называемые также стропильными ногами;
• Затяжки;
• Ригели;
• Стойки;
• Подкосы и т.д.

Рассмотрим подробнее два основных типа стропил:

1. Наслонные стропила устанавливаются в домах, где несущей стеной является средняя. В их состав входят две стропильные ноги, нижние концы которых опираются на мауэрлаты – несущие брусья, а верхние – на прогон конька, который поддерживается стойками. Стойки устанавливаются на лежень, расположенный на несущей внутренней стене. Мауэрлат и лежень служат для того, чтобы распределять нагрузку на стены. При отсутствии продольных внутренних стен стропила следует опирать на поперечные внутренние стены или на столбы, расстояние между которыми не превышает 6,5 метров. С помощью одной дополнительной опоры ширина перекрываемого помещения может быть увеличена до 12 метров, а с двумя опорами – до 15 или 16 метров. Увеличение пролета усложняет конструкцию, поскольку возникает необходимость вводить дополнительные , такие как стойки и подкосы, позволяющие повысить устойчивость и поперечную жесткость системы стропил, превращая конструкцию стропил в ферму.
2. применяются при отсутствии внутренних опор и опираются только на наружные стены. В состав висячих стропил входят наклонные стропильные ноги и растяжка, представляющая собой горизонтальный брус, воспринимающий распор от ног стропил. Нижними концами стропильные ноги при помощи затяжки опираются на мауэрлаты, а для верхних выполняется крепление стропил в коньке. Наиболее простым вариантом висячих стропил является треугольная симметричная ферма, причем объем перекрываемого пространства может составлять от 7 до 12 метров. Усилить конструкцию можно при помощи специальной стяжки – ригеля.

Важно: следует отметить, что изготовление висячих стропил является довольно трудоемким процессом, а их стоимость существенно превышает стоимость наслонных. Поэтом довольно часто с целью снижения стоимости строительства оборудуют комбинированные системы стропил, в состав которых входят и висячие, и наклонные стропила.

Разработка плана стропил

При разработке плана стропил выполняют следующие процедуры:

• Нанесение модульных координационных осей, к которым привязываются значения толщины капитальных стен здания. При этом вынос венчающего карниза используемой конструкции отображается на плане стен наружных в виде контурной линии;
• На плане вычерчиваются каналы дымо

Проектирование, расчет и монтаж стропильной системы

Проект стропильной системы — от 165 руб/кв.м
Подробнее смотрите в разделе проект кровли

Производим расчет, проектирование и монтаж стропильных систем крыши любой сложности. Заказав проектирование Вы получите полную спецификацию всех деревянных элементов и крепежных деталей, с учетом подрезки и технологических запилов. План кровли, 3D виды и разрезы конструкций — все что будет необходимо для последующего монтажа кровли.

Монтаж стропильной системы кровли — от 500 руб/кв.м
Подробнее смотрите в разделе монтаж кровли

____________________________________________________________________________________

Главные составляющие несущей конструкции крыши — стропильные фермы и обрешетка. Кровля — всего лишь наружная часть крыши, которая укладывается на несущую конструкцию, состоящую из стропильных балок и обрешетки.

Понятие «скатные крыши» подразумевает устройство крыши с большими уклонами скатов (более 20%), на которых применяются наборные кровли, как правило, из штучных материалов, а внутреннее пространство используется как чердак или мансарда. Конструкции таких крыш появились много веков тому назад. Обычно несущие балки выполняются из пиломатериалов из древесины хвойных пород. В кирпичных и блочных домах стропильная система и обрешетка могут быть сделаны из иных материалов (железобетона или металла). Что касается древесной конструкции крыши, то для различных элементов выбирают древесину определенного сорта. Это так же важно как выбор древесины для изготовления клееного бруса.

Монтаж стропильной системы

Оптимальным сечением для стропил любой конструкции является сечение 50х150 мм или 50х200 мм. Для обрешетки большинства кровельных покрытий используются бруски и доски размером 50х50 мм (40х40 мм) и 25х150 (25х100) . Среднее расстояние между стропильными ногами составляет около 0,9 метра. На крышах с уклоном более 45% это расстояние увеличивается до 1,0-1,3 м и на домах, расположенных в снежных районах, уменьшается до 0,8-0,6 метра из-за высокой снеговой нагрузки. Более точно шаг между стропильными ногами можно определить, исходя из сечения стропил и расстояния между опорами несущей конструкции (стойками, подкосами, коньковым прогоном), а так же типа кровельного материала. В последний период строительства конструкции и функции скатных крыш значительно изменились, поэтому наши специалисты уделяют большое внимание качеству монтажа стропильной системы, балок перекрытия, устройству обрешетки, что позволяет обеспечить надежную эксплуатацию в течение нескольких десятилетий.

Устройство стропильной системы

Особенности технологии: наша стропильная система позволяет максимально использовать мансардное пространство.

При помощи: 

• использования клееного материала, что позволяет оставлять клееные стропила цельными (до 18 м.). Наша технология исключает сращивание ! 

• математического расчета на компьютере с использованием новейших немецких и швейцарских программных разработок в этой области. 

После задания всех необходимых вводных данных (геометрия устанавливаемой крыши, ветровые, снеговые нагрузки, типа используемого кровельного материала, региона местности и т.д.) программа выдает полную информацию по стропильным ногам, их расположению, сечению, детализированные чертежи, т.е. всю необходимую документацию для изготовления и устройства каркаса кровли. Имея эти данные, в цехе квалифицированный персонал за короткий срок изготавливает кровлю любой сложности и конфигурации. Результат работы пакетируется и отправляется на объект. На объекте стропильная система собирается буквально за считанные дни.

Так как весь процесс изготовления происходит в заводских условиях мы можем предложить широчайшие возможности для производства очень сложных, фигурных, в том числе и с открытыми элементами стропильных ног, кровель.

Данная технология позволяет проектировать и изготавливать, в заводских условиях, несущие стропильные конструкции практически для любого типа крыш. Системы, с использованием соединительных зубчатых пластин, применяются во всех типах сооружений, например: частные жилые дома, промышленные и прочие сооружения, включая реконструкцию кровли зданий ветхого жилого фонда.

Основные преимущества данной технологии:

1. Надежность в каждом узле. Это достигается за счет применения наиболее передового программного комплекса, что невозможно при традиционном способе проектирования.

2. Заводская обработка конструкций: сушка и нанесение защитных составов.

3. Сроки проектирования и изготовления конструкций значительно меньше традиционных способов. Проектирование стропильных конструкций для частного жилого дома площадью около 300 м2, может занимать 5-6 часов, а заводское изготовление данного комплекта стропил 1-3 дня.

4. Минимальные трудозатраты при монтаже крыши дома.

5. Возможность проектирования кровли и изготовления стропильных систем больших пролетов. Так, опорный пролет таких конструкций может достигать 30 и более метров. Большепролетные конструкции крыши могут изготавливаться в виде монтажных узлов, отдельно перевозимых на место строительства, где их монтируют и устанавливают в общую систему крыши. Проводя монтаж в конечное положение.

6. Стропильные системы изготовленные по данной технологии имеют значительно меньший вес по сравнению с металлическими конструкциями, что позволяет экономить материал при заложении фундамента сооружения, а также использовать их при реконструкции старых крыш и строительстве на их месте новых мансардных этажей. 

7. Малый вес стропильных конструкций, облегчает монтаж кровли, без необходимости применения тяжелой строительной техники.

8. Отсутствуют строительный мусор, который неизбежно образуется при любом другом виде строительства.

Виды стропил:

Проектирование стропильной системы крыши, разновидности и устройство

Содержание статьи

Прежде чем устанавливать стропильную систему, необходимо определить, какой конфигурации крышу вы собираетесь делать. В зависимости от геометрии кровли будут устанавливаться стропила. Кроме вида крыши надо уже определить, чем вы собираетесь укрывать крышу. Это важно, чтобы знать удельный вес кровли. Под металлочерепицу выстроится одна стропильная схема, она будет не такой мощной, как под керамическую черепицу. Для каждой крыши следует устанавливать определённую стропильную систему, но, несмотря на этот факт, есть некоторые общие правила для сооружения стропил.

Разновидности стропильных схем

Фото стропильной системы

Если при строительстве крыши планируется монтаж наклонной стропильной системы, то опорами для стропил будут стены и опорные балки. При висячей системе стропил, опорами являются только стены дома, то есть крайние опоры. В этом случае стены здания несут большую нагрузку от самих стропил и от всей конструкции крыши с её изоляционными материалами. Уменьшить нагрузку можно с помощью затяжек, которые скрепляют стропильные ноги.

Опорой для стропил при наклонной схеме является мауэрлат. К нему крепятся стропила, как правило, с шагом в 6,5 м. Мауэрлат равномерно распределяет всю нагрузку кровли на стены, поэтому очень важно уложить брус мауэрлата в правильном положении.

Наверху стропильная система заканчивается коньковым брусом, стойками и раскосами. Важно правильно выбрать жёсткость бруса для конька. От прочности бруса будет зависеть прочность кровельной конструкции.

Главные показатели, которые необходимо предусмотреть при строительстве стропильной системы: вид кровли, наклон скатов, покрытие кровли, наличие изоляционных материалов, тепло и гидроизоляции, климатические условия региона, внутренняя отделка потолков.

Система отопления в доме, также влияет на установку стропил. На этапе проектирования дома и крыши, необходимо на руках иметь уже и проект системы отопления, чтобы не переустанавливать стропила и не заниматься демонтажем всей кровельной системы.

Правила установки стропил

Если на крышу планируется укладка теплоизоляции, то необходимо устанавливать стропила следующим образом. Практически все утеплители имеют стандартные размеры 600 см или 1200 см, поэтому стропильный шаг лучше выполнять в 1,2 м. Так легче уложить утеплитель, и лишь, немного подрезать его по мере необходимости.

Мощность стропил будет различной, и она рассчитывается в зависимости от нагрузок на них. Учитываются постоянные нагрузки, то есть удельный вес материала, который планируется уложить на крышу, массу утеплителя и обрешётки, и временные нагрузки, к ним относится сезонное выпадение снега, налипание гололёда и выпадения града. Чем больше нагрузка на стропила, тем больше сечение стропил, и стропильный шаг меньше.

Вся стропильная система даёт определённую нагрузку на фундамент и несущие стены. Качество фундамента надо учитывать, прежде чем планировать строительство кровли. Вес 1 куб. м. каркаса из дерева составляет приблизительно 500 кг.

Для двухскатной крыши сечение бруса может составлять от 40*150 мм до 100*250 мм. Чем нагрузка на стропила больше, тем стропильный шаг реже, стропильные ноги длиннее и сечение бруса больше.

Важно подобрать прочный материал для стропил. Лучше устанавливать смолянистые породы деревьев. Смола будет дезинфицировать брус, и он дольше прослужит.

По всему периметру крыши стропила могут быть разного сечения. На рёбрах крыш устанавливают более прочные стропила. Это же касается стыковых плоскостей и мест скрепления нескольких балок. Ендовые и рёберные стропила должны быть на 30% толще других стропил. Нагрузка на каждой метр стропил будет зависеть от общей нагрузки на кровлю и длины стропильного шага. Самостоятельно с расчётами стропильной системы сложно справится, несмотря на то, что существует множество калькуляторов в интернете, справочников и таблиц по домостроению, где все величины уже высчитаны. Проект стропильной системы индивидуален для каждого дома.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилась статья?

Поделиться с друзьями:

Подпишитесь на новые

двухскатный и мансардный вариант, расчет стропильной системы

Содержание статьи:

Ломаная мансардная крыша представляет собой популярный вариант двухскатной крыши для малоэтажных домов частной застройки. Интерес к нему вызван более рациональным использованием подкровельного пространства загородного дома. При этом площадь чердака значительно увеличивается, что позволяет обустроить там полноценное жилое помещение (мансарду).

Конструктивные особенности ломаной крыши

Ломаная мансардная крыша

В общем случае конструкция ломаной крыши несколько отличается от традиционной двухскатной кровли.

Технические требования

Возведение над своим домом ломаной крыши потребует выполнения ряда требований, которые наверняка приведут к увеличению стоимости проекта:

• Понадобится разработка вентиляционной системы, которая не допустит образование конденсата в помещении.
• Высота потолка в подкровельном пространстве должна быть не менее 2,2 м.
• Нужно обратить особое внимание на конструкцию мансардных окон, которые не должны пропускать воду в подкровельное пространство. Мытье их стекол не должно вызывать каких-либо трудностей.
• Конструкция ломаной крыши не должна привести к превышению допустимых нагрузок на стены и фундамент здания. Для этого понадобится провести инженерные расчеты ее нагрузочных характеристик и геометрических параметров.

Несмотря на то что конструкция ломаной крыши мало чем отличается от двухскатной, обустроить ее далеко не так просто, как кажется на первый взгляд.

Разновидности стропильных систем

Стропильная система двухскатной ломаной крыши значительно сложнее традиционной. Как правило, при ее возведении используются два вида стропил:

• наслонные, при помощи которых формируют более крутой скат;
• висячие, оформляющие верхнюю, более пологую часть крыши.

Стропильная система наслонного типа представляет собой конструкцию, в которой стропильные ноги опираются на стены дома. При необходимости устанавливают отдельно стоящую дополнительную опору (стену).

Висячая стропильная система опирается только на стены дома, что позволяет с ее помощью перекрыть довольно большие пролеты. Чтобы уменьшить их воздействие на стены, пары стропил связывают затяжкой. В некоторых случаях затяжкой может выступать балка перекрытия. При необходимости середину затяжки подвешивают к коньковому прогону при помощи бабки, что исключает ее прогиб.

Затяжка – горизонтальная балка, связывающая между собой висячие пары стропил. Коньковый прогон – место встречи пары висячих стропил. Бабка – вертикальное крепление висячих стропил и затяжки.

Монтируются стропильные системы для ломаной крыши несколько иначе, чем традиционные.

• При строительстве деревянных домов используют связку мауэрлата с балками перекрытия, что позволяет получить надежное основание для ломаной крыши.
• При возведении кирпичных, шлакоблочных и др. домов мауэрлат крепится к стенам, а балки перекрытия служат опорой для стоек, отделяющих жилое пространство мансарды от остальной части подкровельного пространства.

Мауэрлат – это скрепленные между собой деревянные брусья, к которым крепится стропильная система крыши.

Стропильная система ломаной крыши содержит большое количество вспомогательных элементов (подкосы, стойки, стяжки и пр.), без правильного расчета которых длительное функционирование крыши будет невозможным.

Проектирование и монтаж ломаной крыши

Ломаная крыша проектируется в два этапа:

1. определение площади кровельного покрытия;
2. расчет размеров конструктивных элементов стропильной системы.

Чтобы рассчитать площадь кровельного покрытия, нужно нарисовать схему (план) крыши и указать на нем все необходимые размеры. Затем разбить поверхность крыши на простые фигуры (четырехугольники и треугольники), посчитать площадь каждого из этих элементов и сложить их. Таким образом получают общую площадь кровли.

Вторая часть расчетов представляет собой более сложный процесс, который потребует учета взаимного расположения достаточно сложных узлов и деталей стропильной системы.

Расчет элементов стропильной системы

При разработке стропильной системы необходимо принять во внимание, что на ее конструкцию влияют следующие факторы:

• вес составных частей кровельного покрытия: обрешетка, контробрешетка, гидро- паро- и теплоизоляция, материал кровельного покрытия;
• параметры ветровой и снеговой нагрузки;
• эксплуатационные характеристики: вес персонала, обслуживающего крышу, инженерного оснащения, мансардных окон и пр.;
• геометрические размеры крыши: угол наклона верхних и нижних стропил, размер пролета от конька крыши до свеса карниза, шаг обрешетки, расстояние между стропилами и пр.

Расчет стропильной системы лучше всего доверить компании, имеющей опыт проведения таких работ.

Необходимые материалы и инструменты

Для возведения стропильной системы ломаной крыши лучше всего подходят хорошо просушенные пиломатериалы из хвойных пород древесины (ель, сосна), на которых нет сучков, трещин, следов поражения грибком и прочих дефектов. При этом их влажность не должна быть выше 20%.

Все деревянные элементы должны быть пропитаны огнестойким составом и антисептическим средством. Не помешает обработка древесины средствами, препятствующими процессам ее гниения.

Из инструмента в первую очередь понадобятся:

• молоток;
• дрель;
• ножовка по дереву;
• шуруповерт и пр.

Необходимо также озаботиться наличием большого количества металлических крепежных изделий (уголки, гвозди и пр.), а также изоляционных и кровельных материалов.

Пошаговый монтаж стропильной системы

Монтаж стропильной системы начинают с установки мауэрлата. Способ его крепления зависит от материала стен. Если мауэрлат будет устанавливаться на кирпичные (каменные) стены, в них предварительно устанавливают металлический крепеж. Для этого используют анкера, закрепив их на расстоянии не более двух метров друг от друга. Поверхность мауэрлата размечается под установку крепежа, затем в брусьях сверлят соответствующие отверстия, устанавливают их на анкера и притягивают к стенам гайками.

Установив мауэрлат, приступают к монтажу балок перекрытия и вертикальных стоек. Сначала укладывают крайние балки по торцам здания и только затем промежуточные. Точно так же устанавливают вертикальные стойки. Между стойками ставятся прогоны, завершающие монтаж каркаса для внутренних стен мансарды.

Балки перекрытия, как и вертикальные стойки, должны монтироваться в одной плоскости.

Поперечные балки должны крепиться не к стойкам, а к прогонам. Соединяют их при помощи металлических уголков.

Далее приступают к монтажу стропильной системы. Вначале устанавливают нижние стропила, а затем верхние. Места их крепления размечают по шаблону, причем нижние стропила соединяются с мауэрлатом, а верхние к затяжкам. Порядок установки и тех и других стропилин прежний – сначала крепят крайние, а затем промежуточные. Шаг их установки – не более 1,2 м. При необходимости верхние стропилины соединяют с коньковой балкой.

Во фронтонах нужно оставить проемы для установки мансардных окон. Их общая площадь должна составлять не менее 1/8 всей площади наружных стен мансарды.

Укладка кровли

Процесс обустройства ломаной крыши завершается обшивкой стропильной системы обрешеткой и укладкой кровельного «пирога».

Тип обрешетки и способы крепления ее элементов зависит от вида выбранного кровельного покрытия.

Стропильная система двухскатной крыши: устройство, установка и крепление

Содержание статьи:

Двухскатная крыша является наиболее популярной конструкцией, применяющейся в частном и коммерческом строительстве. Сооружения данного типа сочетают в себе надежность, прочность, простоту и функциональность. Немаловажным фактором является и вполне доступная стоимость проекта. Начинающему застройщику следует учитывать, что стропильная система двухскатной крыши является ее основой, определяющей форму, надежность и долговечность.

Устройство стропильной системы двускатной крыши

Внешне двускатная крыша представляет собой две расположенные под наклоном одинаковые или разные по размеру поверхности, имеющие общее основание в верхней точке. По бокам скатов остаются треугольные пространства – фронтоны. Внутри крыши находятся опорные, скрепляющие и прочие элементы, предназначенные для установки кровельного материала. Все вместе они образуют стропильную систему. Поверх нее укладывается кровельный материал — черепица, профнастил или рулонное покрытие.

Стропильная система имеет такое устройство:

• Мауэрлат. Прочный брус, который укрепляется по несущим стенам. Служит для равномерного распределения вертикальной нагрузки по стенам дома и удержания кровли от опрокидывания ветром.
• Стропильные ноги. Представляют собой расположенные наклонно брусы, образующие треугольную структуру кровли. Устанавливаются с интервалом 60-120 см в зависимости от сопутствующих факторов.
• Лежень. Мощный брус, укладывающийся между противоположными сторонами мауэрлата. Предназначен для опоры промежуточных элементов и нейтрализации распирающего давления стропил.
• Затяжка. Стягивает основания стропильных ног, не давая им раздвигаться. Применяется в системах висячего типа.
• Стойки. Устанавливаются вертикально для поддержки конька и передачи его веса на стены дома.
• Подкосы. Размещаются под стропилами с целью предотвращения их провисания под массой покрытия, снега или находящихся сверху рабочих.
• Обрешетка. Представляет собой несколько рядов реек, прибиваемых сверху к стропилам. Выполняет функции их стяжки и основы для кровельного материала.
• Конек. Горизонтально расположенный центральный брус, к которому верхними концами прикрепляются стропильные ноги и скаты крыши.
• Кобылки. Используются для создания свеса, когда длины конструктивных элементов треугольных ферм недостаточно.

Существует несколько вариантов обустройства стропильной системы, каждый из которых имеет свои отличительные свойства, плюсы и минусы.

Особенности конструкции

Сборка каркаса двухскатной крыши производится из бруса прямоугольного и квадратного сечения. В первом случае используются фрагменты шириной 50-150 мм и высотой 200-250 мм для создания несущих стропил. Квадратный пиломатериал применяется для укладки мауэрлата (200-250 мм) и в качестве опор под горизонтально расположенные фрагменты (100-150 мм).

При проведении расчетов стропил для двухскатной крыши необходимо учитывать такие факторы:

• прочность породы древесины;
• несущая способность бруса определенного сечения;
• максимальный уровень снегового покрова по региону;
• данные климатической карты относительно направления и силы ветра;
• угол уклона кровли;
• вес квадратного метра кровельного материала;
• масса утеплителя, мембранной пленки и гидроизоляции;
• высота конька над уровнем земли;
• сейсмическая активность местности, где проводится строительство.

Между мауэрлатом и плитой перекрытия в обязательном порядке необходимо укладывать слой гидроизоляции для защиты древесины от сырости. Крепить фрагменты каркаса следует только врубками, фиксируя каждый узел дополнительно штырями или гвоздями, пластинами или уголками.

Правильно подсчитать шаг и сечение стропил можно с помощью таблиц и формул, изложенных в СНИП II-26-76. Несколько упростить процесс позволяют онлайн калькуляторы, которые имеются на сайтах строительных компаний. Однако это позволяет получить примерный результат с погрешностью до 20%. Лучше потратить время, собрать и сопоставить данные, сделать грамотный план и чертеж.

Виды стропильных систем двускатной крыши

Размер ската рассчитывается так, чтобы его вынос за пределы стен составлял не менее 80 см. В некоторых случаях он может достигать 200 см, чтобы закрыть крыльцо без обустройства отдельного козырька. Независимо от варианта конструкцию стропил нужно делать симметричной с обеих сторон, а выступающая часть большего ската укрепляется опорами на землю.

В строительстве применяются такие типы стропильных систем:

• Наслонные. Нижние края стропил жестко крепятся к мауэрлату или верхнему венцу деревянных стен. Сверху крепление осуществляется на конек или брус непосредственно между собой в замок. Такие конструкции являются распорными и безраспорными. Суть состоит в жестком контакте крыши и стен по всему периметру здания.
• Висячие. Здесь проводится сборка фрагментов треугольной формы, где стропила соединяются с горизонтально расположенной затяжке. Нижняя балка соединяется с мауэрлатом или стенами. Особенность такого вида каркаса заключается в том, что он передает на дом только вертикальную нагрузку, так как процессы растяжения гасит затяжка.

При строительстве домов, в которых основой являются колонны, осуществляется установка конструкций обоих типов. Стропила, расположенные под наклоном, опираются на опоры, а висячие размещаются между ними.

Установка и крепление стропил

Поскольку стропила находятся в наклонном положении, они постоянно испытывают нагрузку, действующую по двум направлениям. Первая вертикальная и стремится согнуть балку. Напряжение нарастает, когда на крышу начинают действовать дополнительные нагрузки в виде ветра, снега и людей. Проблема решается монтажом подкосов, переносящих вес на лежни и мауэрлат. Вторая сила стремится растянуть стропильные ноги по сторонам. Эта проблема характерна, как для висячих, так и наслонных систем. Решить ее можно только с помощью крепкого соединения фрагментов конструкции по периметру здания. Поверхностная фиксация метизами здесь не подходит, их вырвет, так как дерево материал мягкий, или разорвет.

Строители разработали отличный вариант — вырубы в несущем брусе. Это небольшое углубление, в которое вставляется аналогичный по форме выступ смежного фрагмента. Сверху стык закрывается стальными крепежами. Такой способ позволяет системе эффективно противостоять нагрузкам на растяжение и отрыв.

Монтаж стропильной системы своими руками

Инструменты для кровельных работ

Чтобы установить каркас для кровли, нужно иметь минимальный набор бытовых инструментов и уметь ими пользоваться.

• перфоратор;
• шуруповерт;
• молоток;
• уровень, рулетка;
• ножовка или мотопила;
• электродрель;
• малярная кисть;
• стальные шпатели;
• цемент и песок;
• антипирен, антисептик;
• гидроизоляционные материалы.

Делать стропильную систему нужно в средствах защиты кожи и органов дыхания. Сборка каркаса проводится на высоте, поэтому нужно продумать вопросы безопасности строителя и людей, находящихся внизу. Необходимо поставить ограждения или повесить предупреждающие знаки.

Стандартная инструкция пошаговой сборки стропильной системы:

1. Определение таких показателей, как толщина снежного покрова, скорости ветра и сейсмоактивности.
2. Выведение формулы расчета стропил, составление схемы конструкции.
3. Выравнивание уровня стен здания с помощью цементного раствора, стесывания или деревянных реек.
4. Укладывание мауэрлата. Изготовление рамы, которая придает ему способность противостоять растягиванию.
5. Проведение разметки и укладка лежней.
6. Наметка точек установки стропильных ног.
7. Выпиливание фрагментов каркаса.
8. Монтаж гидроизоляции.
9. Обработка древесины от насекомых, гниения и возгорания.
10. Установка лежней.
11. Размещение стропил в соответствии с разметкой, соединение на конек или между собой.
12. Монтаж вертикальных элементов.
13. Установка подпорных стоек.
14. Обустройство обрешетки.

В заключение проводится проверка качества сборки и устранение дефектов.

ФЕРМЫ HIP ROOF ROOF

Вальмовая крыша — это крыша, у которой скаты имеют пологий уклон и имеют тенденцию к опусканию к стенам. Вальмовые крыши требуют чрезвычайно сложной системы стропил и стропил. У такой крыши нет ни вертикальных скатов, ни фронтонов. Хотя в наши дни этот вид крыши чаще всего встречается в коттеджах и бунгало, вальмовая крыша широко используется в самых разных архитектурных сооружениях.

Чтобы полностью понять систему стропильных ферм вальмовой крыши, мы должны более внимательно изучить различные типы ферм, используемых в вальмовой крыше.

Усеченная стандартная ферма : имеет форму стандартной фермы, но ее верхняя часть обрезана, так что наклон подходит к верхней части бедра.

Ферма с усеченной балкой : Основная ферма, лежащая на бедренном конце, известна как ферма с усеченной балкой. Он несет вес внешних ферм бедра вместе с весами ферм, домкрата и бедра. Следовательно, это самая прочная из усеченных ферм, поскольку она должна выдерживать все нагрузки.

Ферма бедра : Ферма бедра отвечает за формирование линии бедра на крыше. Бедренная ферма, хотя и не сильно отличается от полукруглой, имеет удлиненный верхний пояс, который заканчивается верхом бедра.

Домкратная ферма : Домкратная ферма входит прямо в тазобедренную ферму. Как и поясная ферма, она имеет удлиненный верхний пояс, который соединяется с бедренной балкой.

Ферма на ползунах : это ферма, которая соединяется с тазобедренной фермой без какого-либо удлинения верхнего пояса.

Ножничная ферма : Это модифицированная ферма, созданная для потолка с уклоном. У них одинаковый угол наклона потолка по обе стороны от вершины.

Ферма колокола : Эта ферма чаще всего встречается на домах Федерации. Верхний пояс имеет 2 разных высоты звука, а нижний — внутренний дворик или балкон.

Ферма тетивы : Они в основном используются в коммерческих зданиях, где верхние пояса спроектированы таким образом, чтобы уступать место изогнутой крыше.

Консольная ферма : Это может быть любая другая ферма при условии, что точка опоры находится в пределах пролета, а не на пятке.

Отрезанная ферма : Это могут быть любые фермы, но без каблука.

Полуфермальная ферма : Это полная ферма, отрезанная от вершины.

Обрамление вальмовой крыши:

Теперь, когда мы знаем названия всех различных типов ферм вальмовой крыши, давайте перейдем к более важному аспекту нашей статьи, а именно.планы стропильных ферм вальмовой крыши.

Обрамление стропильных ферм вальмовой крыши — непростая задача, но если у вас есть подходящие инструменты и правильное руководство, создание вальмовой крыши может быть простой задачей.

Как и двускатная крыша, вальмовая крыша также состоит из обычных стропил вместе с домкратами и шатровыми стропилами. Обрамление вальмовой крыши может быть дороже, чем установка остроконечной крыши, поскольку вам нужно оплатить трудозатраты на создание вальмовой рамы.

Это не только улучшает внешний вид, но и делает здание более устойчивым к ветру.

ПЛАН ФЕРМЫ ВИНТОВОЙ КРЫШИ

Первоначальный этап создания каркаса этой крыши мало чем отличается от остроконечной крыши. Этот этап предполагает поиск прогона обычного стропила. Это позволило бы строителю разместить балки потолка рядом с домкратом и общими стропилами.

Например, предположим, что нам нужно построить вальмовую крышу для здания размером 12х28 футов. На этом этапе мы займемся не скатом крыши, а ходом общих стропил.

Итак, мы должны начать с измерения точной ширины здания, чтобы найти пробег обычного стропила.

Поэтому в данном случае мы будем использовать стропила диаметром 12 дюймов. Воспользуйтесь калькулятором мастера строительства и введите 12 футов. Теперь вычтите толщину коньковой доски, разделенную на 2.

Это будет примерно 5 футов 11 ¼ дюйма длины обычного стропила. Теперь, когда вы знаете длину обычных стропил, вам нужно измерить внешние углы дома, где должны быть размещены вальмы.

После того, как вы выложите общие стропила, вам нужно будет разместить балки потолка рядом с местом, где будут размещены стропила. Можно оставить концы балок потолка открытыми до тех пор, пока не будут установлены вальмовые стропила.

Строительство вальмовой крыши:

Первое, что вам нужно сделать, это установить коньковую доску. После того, как вы установили гребешок, вы узнаете расположение бедер.

Чтобы установить эту доску на крышу, вам потребуется минимум 3 плотника.Кроме того, вам необходимо правильно подрезать 6 обычных стропил и расположить их недалеко от места назначения.

В то время как 2 плотника должны быть расположены в центре здания рядом с областью, где заканчивается доска, третий плотник должен передать имущество плотникам посередине.

Теперь вы можете начать с крепления одного стропила наверху стены рядом с балкой потолка. Плотник посередине должен помочь вам удерживать верхнюю часть в нужном месте.

Теперь пройдите в противоположную сторону дома и сделайте то же самое. Плотнику, работающему посередине, необходимо, чтобы разрезы отвеса совпадали и поддерживали груз.

Этот процесс также необходимо повторить с 3-м плотником на противоположной стороне коньковой доски.

Плотник, работающий за пределами стены, должен передать коньковую доску другим работающим посередине. Он также может помочь им соскользнуть между общинами и прибить их вместе.

Королевские общие стропила теперь можно разместить на концах коньковой доски, чтобы зафиксировать конек в окончательном положении. Теперь можно приступить к установке вальмовых стропил.

Эту работу обычно могут выполнять 2 плотника, но опять же, это зависит от размера здания. Всегда начинайте с забивания дна. В это время вы можете установить оставшиеся общие ресурсы, чтобы дать фору для бедра.

Hip Jack Rafters:

Выпрямите домкрат с помощью веревки и временной распорки перед установкой стропил домкрата.

Стропила должны быть прибиты к противоположной стороне бедренной стропильной балки, чтобы она оставалась вертикальной. Последний шаг заключается в установке фасции перед наложением футляра.

Сборные фермы вальмовой крыши

Однако, если вы хотите избежать всех этих сложностей, вам следует просто использовать готовые фермы вальмовой крыши.

В большинстве новых домов в США для каркаса используются промышленные стропильные фермы. Они предназначены для замены потолочных балок и стропил, необходимых для традиционного каркаса.

Это не только увеличивает скорость и точность, но также помогает сэкономить на расходах. Любой современный строитель посоветует вам использовать сборные фермы вальмовой крыши, так как их намного проще возвести и в результате значительно меньше затраты.

Преимущества сборных ферм вальмовой кровли:

Во-первых, готовые фермы вальмовой крыши перекрывают большее расстояние и могут обойтись без наличия внутренних несущих стен.

Во-вторых, сборные фермы вальмовой крыши намного дешевле, чем каркас крыши, поскольку они бывают небольшими по длине — 2/4 запаса.Это отличается от огромных элементов обрамления, используемых для обычного обрамления потолков и стропил.

Сборные фермы можно легко спроектировать для всех типов потолков или крыш, используемых в большинстве современных домов.

Сборные фермы вальмовой крыши созданы и спроектированы инженерами таким образом, чтобы они могли выдерживать нагрузку на крышу в соответствии с требованиями строительных норм.

Готовые фермы вальмовой крыши можно легко смонтировать за один день. Это приводит к сокращению расходов и, конечно же, к меньшим хлопотам.

Наконец, даже новички могут быть привлечены для установки этих ферм, что еще больше снизит ваши затраты на рабочую силу.

Преимущества вальмовой крыши:

• Единая облицовка со всех сторон гарантирует, что можно установить водостоки по всему зданию.
• Они подходят для жаркой тропической погоды, так как обеспечивают тень со всех сторон.
• Поскольку все 4 стороны крыши расположены под углом, это способствует лучшему дренажу и исключает возможность застаивания воды на крыше.
• Аэродинамический дизайн этой крыши делает ее идеальной для ветреных и штормовых мест.

.

Сборная железобетонная ферма-ферма для крыш

Стальные фермы — самая популярная система для поддержки длиннопролетных крыш в коммерческих зданиях, таких как склады и авиационные ангары. У стальных ферм есть несколько преимуществ, таких как легкий вес, простота обращения и монтажа, а также геометрическая гибкость. Однако у них есть некоторые недостатки, такие как высокая стоимость материалов и обслуживания, а также низкая огнестойкость. В этой статье ферма из сборного железобетона предлагается в качестве альтернативы стальным фермам для пролетов до 48 м (160 футов) без промежуточных опор.Предлагаемая конструкция проста в изготовлении и требует меньших затрат на строительство и обслуживание, чем стальные фермы. Ферма состоит из двух сегментов, которые сформированы с использованием стандартных форм мостовых балок с блокировками в стенке, что приводит к наличию диагоналей и вертикальных элементов и снижает вес балки. Затем два сегмента соединяются мокрым швом и растягиваются в продольном направлении, образуя венчанную ферму. Предлагаемая конструкция оптимизирует расположение элементов фермы, их поперечные сечения и использование материалов.Образец фермы длиной 9 м (30 футов) построен с использованием самоуплотняющегося бетона для исследования конструктивности и структурной способности предлагаемой конструкции. Анализ методом конечных элементов образца проводится для исследования напряжений на диагоналях фермы, вертикалях и соединениях. Результаты тестирования свидетельствуют о производственной и структурной эффективности разработанной системы.

1. Введение

Конструкционная сталь обычно и широко используется для крыш с большими пролетами, таких как склады, складские помещения и ангары для самолетов.При проектировании системы поддержки крыши необходимо учитывать экономичность, скорость строительства, конструктивную способность, эстетический вид, огнестойкость и структурную целостность во время строительства и эксплуатации. Использование конструкционной стали было единственным вариантом, когда речь идет о длиннопролетных крышах из-за простоты обращения и монтажа, геометрической гибкости и легкости. Бетон не был конкурентоспособной альтернативой для кровель из-за большого веса и сложности конструкции бетонных компонентов, что приводит к меньшей рентабельности, чем сталь.Несмотря на преимущества конструкционных стальных кровельных систем, они имеют следующие недостатки: низкая огнестойкость, склонность к коррозии, высокая стоимость обслуживания, длительный период задержки заказов на сталь и рост цен на сталь. Большинство из этих недостатков можно устранить за счет использования сборных железобетонных изделий, поскольку они обладают превосходной огнестойкостью и коррозионной стойкостью, низкими затратами на производство и обслуживание, а также короткими сроками выполнения заказа. Однако существующие системы крыш из сборного железобетона либо ограничены пролетом 30 м (100 футов), такие как пустотелые ядра и двойные тройники [1], либо тяжелые и не имеют эстетичного внешнего вида, такие как глубокие перевернутые тройники и двутавровые балки.Таким образом, основная цель этого исследовательского проекта — разработать ферменную систему из сборного железобетона / предварительно напряженного бетона для крыш с пролетами от 30 до 48 м (от 100 до 160 футов), которая позволяет достичь следующих целей: легкость, эстетичность, экономичность. , и изготовление с использованием существующих технологий и производственных практик.

Фермы из сборного железобетона были впервые использованы в 1962 году для научного павильона США (ныне Павильонный научный центр) в Сиэтле, штат Вашингтон. Эти фермы были неструктурными фермами и предназначались для архитектурных целей [2].В 1976 году конструкция парковки Rock Island была построена с использованием ферм Vierendeel, состоящих из горизонтальных и вертикальных элементов с жесткими соединениями и без диагональных элементов. Используемые фермы имели глубину почти 3,6 м (12 футов) и пролет в свету 9,7 м (32 фута), в результате чего отношение пролета к глубине составляло 2,7. Все верхний пояс, нижний пояс и вертикальные элементы имели поперечное сечение 405 мм × 560 мм (16 дюймов × 22 дюйма) [3]. Вертикальные элементы были подвергнуты последующему натяжению, чтобы противостоять силам натяжения.

Фермы из предварительно напряженного железобетона были представлены в 1978 году в статье журнала ACI «Фермы из предварительно напряженного бетона» [4].В статье обсуждались два прототипа: прототип I с размахом в свету 6,1 м (20,3 фута) и глубиной 0,6 м (2 фута) при соотношении пролета к глубине 10 и прототип II с четким размахом. пролет 18,4 м (60,8 фута) и глубина 2,6 м (8,5 фута) для отношения пролета к глубине 7. Первый прототип имел только диагональные элементы без вертикалей; однако у второго прототипа были диагональные элементы и две вертикали около центра ферм. Все верхние, нижние и диагональные элементы были предварительно напряжены. Однако предварительное напряжение в диагоналях составляло лишь 35% от подъемных напряжений из-за больших потерь на трение, возникающих в прижимных устройствах.Авторы заявили, что члены треснули на ранней стадии нагружения из-за того, что диагонали не были должным образом напряжены. Авторы также заявили, что использование бетонных ферм снизит цену почти вдвое, если бы использовалась стальная альтернатива. В 2007 году была разработана новая система бетонных ферм для многоуровневого здания кондоминиума, построенного в Миннеаполисе, Миннесота, с использованием так называемой «ER-Post». ER-Post — это система, изобретенная М. ДеСаттером из Erickson Roed & Associates, чтобы обеспечить пространство без колонн для кондоминиумов [5].ДеСаттер смог предварительно натянуть фермы Vierendeel глубиной 4,1 м (13,5 фута) и пролетом 20,3 м (67,33 фута) при соотношении пролета к глубине 5 [6].

В 2010 году была спроектирована ферма-балка из сборного железобетона для поддержки крыши угольного хранилища в Шардже, Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ). Ферма глубиной 1,5 м (5 футов), спроектированная компанией e.Construct USA, LLC, имела пролет 50 м (165 футов) без промежуточных опор, что привело к соотношению пролета к глубине 33. Ферма состояла из двух сегменты сборных ферм; каждый сегмент 25 м (82.5 футов) в длину. Два сегмента были соединены с помощью сухожилий с последующим натяжением и монолитного бетонного соединения. Несколько ферм были возведены на расстоянии 10 м (30 футов), чтобы создать венчанную крышу. На рис. 1 показаны построенные фермы и временная опора, использованные во время монтажа в середине пролета для поддержки двух сегментов фермы до тех пор, пока не будет применено дополнительное напряжение и соединение монолитного бетона не затвердеет.

Согласно e.Construct USA, LLC, использование сборной железобетонной стропильной системы вместе со стальными прогонами Z-образной формы и металлическим настилом крыши привело к примерно 25% экономии стоимости строительства по сравнению с первоначальным проектом с использованием конструкционной стали. ,Это значительная экономия, которая побудила авторов продолжить исследования систем ферменных конструкций из сборного железобетона, чтобы оптимизировать их конструкции, улучшить их конструктивность и приспособить производственную практику в Соединенных Штатах. Несколько усовершенствований, которые будут обсуждаться в разделе 2, привели к снижению стоимости и веса и, как следствие, возможности использования сборных железобетонных ферм для длиннопролетных крыш.

2. Разработка предлагаемой системы

Сборная железобетонная ферменная система, предложенная в этом исследовании, является развитием ферменно-балочной системы Шарджи, представленной ранее.Основные усовершенствования, которые были предложены для решения проблем проектирования, изготовления и строительства, включают (1) изменение ориентации диагоналей, чтобы они были элементами сжатия, сделанными из традиционно армированного бетона; (2) использование резьбовых стержней из высокопрочной стали для натяжных элементов (вертикалей) для исключения растрескивания; (3) использование легкодоступных форм типичных двутавровых балок из сборного железобетона / предварительно напряженного бетона, таких как AASHTO и тройник, с модульными блокировками для упрощения производства; (4) использование самоуплотняющегося бетона с высокими эксплуатационными характеристиками (SCC) для обеспечения качества, эффективности и экономичности изготовления фермы; и (5) размещение каналов для последующего натяжения в нижнем фланце, чтобы исключить необходимость в более толстых перемычках на концах балок.Чтобы представить эти улучшения, было выбрано здание в качестве примера для проектирования предлагаемой стропильно-балочной системы. На рис. 2 показаны вид сверху и план примерной компоновки здания соответственно. Пролет фермы-балки 48 м (160 футов) с уклоном 5% (венчанная ферма). Длина здания составляет 90 м (300 футов) и состоит из 11 ферм-балок, расстояние между которыми составляет 9 м (30 футов).

2.1. Системный анализ и проектирование

Предлагаемая система разработана в соответствии со Стандартом минимальных расчетных нагрузок для зданий и других конструкций ASCE 7–10 [7].Вертикальные нагрузки, прилагаемые к крыше, — это статическая нагрузка (), (крыша) временная нагрузка () и снеговая нагрузка (). Боковые нагрузки, такие как ветер и землетрясения, считаются устойчивыми к сдвиговым стенам или системам крепления колонн, аналогичным тем, которые используются в типичной складской конструкции, и поэтому не будут представлены в этой статье. Расчетная снеговая нагрузка 1,44 кН / м ² (30 фунтов на квадратный фут) в дополнение к 0,72 кН / м ² (15 фунтов на квадратный фут) для механических, электрических и плюминговых нагрузок (MEP) и металлического настила крыши используется для расчеты нагрузки.Для анализа предлагаемой ферменно-балочной системы, тройник с луковицей AASHTO-PCI (BT-72) выбран для ферменно-балочной секции в качестве примера легкодоступной секции для большинства производителей сборных мостов. Программа расчета конструкций SAP2000 используется для моделирования предлагаемой фермы-фермы с использованием элементов каркаса с точечными нагрузками, приложенными в местах расположения прогонов. Вертикальные элементы имеют расцепители момента на обоих концах для восприятия только осевой нагрузки. Результаты анализа при факторизованных нагрузках показывают, что максимальные осевые силы в верхней и нижней полке, а также в вертикальных и диагональных элементах составляют 7 486 кН (сжатие 1683 тысячи фунтов), 7,553 кН (растяжение 1698 тысяч фунтов), 605 кН (давление 136 тысяч фунтов) и 1192 тысячи фунтов. кН (сжатие 268 тысяч фунтов) соответственно.Результаты анализа показывают, что для этапов транспортировки, погрузочно-разгрузочных работ и монтажа силы в верхнем и нижнем фланцах не являются критическими. Однако сила растяжения 271 кН (61 тысяча фунтов) в диагональных элементах и ​​сила сжатия 129 кН (29 тысяч фунтов) в вертикальных элементах развиваются при учтенных строительных нагрузках. Прогиб промежуточного пролета при рабочей временной нагрузке составляет 160 мм (6,3 дюйма), что соответствует L / 305.

Предлагаемая стропильная система спроектирована с использованием подкосно-связочного метода согласно Приложению норм ACI 318-11 [8].Диагональные элементы выполнены в виде железобетонных подкосов, а вертикальные элементы — в виде стальных стяжек. Диагональные элементы имеют заданную прочность бетона на сжатие 55 МПа (8000 фунтов на квадратный дюйм) и квадратное сечение 200 мм × 200 мм (8 дюймов × 8 дюймов), армированное 4-м номером 19 (# 6) класса 420 (60) (коэффициент усиления 2,75%), чтобы противостоять силе натяжения, возникающей во время строительства, когда ферма временно поддерживается в середине пролета перед заливкой мокрого стыка и последующим натяжением.Кроме того, стальные квадратные стяжки № 10 (# 3) марки 420 (60) используются в качестве поперечной арматуры с шагом 200 мм (8 дюймов). Вертикальные элементы изготовлены из резьбовых стержней диаметром 38 мм (1,5 дюйма) с пределом текучести 724 МПа (105 фунтов на квадратный дюйм) и пределом прочности 862 МПа (125 фунтов на квадратный дюйм) [9]. Несмотря на низкую растягивающую силу, передаваемую вертикальными элементами около середины пролета, одинаковые резьбовые стержни используются во всех вертикалях, чтобы упростить изготовление и противостоять сжимающей силе, возникающей во время строительства, без потери устойчивости [10].

Нижний и верхний фланцы фермы также спроектированы методом подкоса и стяжки. Компрессионная стойка (верхний фланец) имеет заданную прочность бетона на сжатие 55 МПа (8000 фунтов на кв. Дюйм) и усилена 4-м номером 13 (# 4) класса 420 (60). Натяжная стяжка (нижний фланец) имеет два канала для последующего натяжения с прядями низкого релаксации класса 1860 (270) диаметром 12–15,3 мм (0,6 дюйма). Кроме того, для транспортировки и обращения с фермами используются предварительно натянутые пряди с низким релаксацией из класса 1860 (270) диаметром 10–15,3 мм (0,6 дюйма).На рисунках 3 и 4 показаны размеры бетона и детали армирования предлагаемой ферменно-балочной системы. Сравнение конструкции предлагаемой системы с той, которая реализована на угольном хранилище в Шардже, представленной на Рисунке 1,

.

Завод по производству стропильных ферм, Компания по производству OEM / ODM по индивидуальному заказу стропильных систем

Всего найдено 206 заводов и компаний по производству стропильных конструкций с 618 продуктами. Получите высококачественную стропильную систему из нашего огромного ассортимента надежных заводов по производству стропильной системы. Бриллиантовый член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory
Основные продукты:	Алюминий Ферма , Алюминиевый этап, Алюминиевые леса, Алюминиевая баррикада, Полетный кейс
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	ODM, OEM
Расположение:	Гуанчжоу, Гуандун
Производственные линии:	3

Бриллиантовый член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory , Торговая компания
Основные продукты:	Шатер, алюминий Ферма , Концертная сцена, ферма Дисплей.
Mgmt. Сертификация:	ISO9001: 2015
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	ODM, OEM
Расположение:	Сучжоу, Цзянсу

Бриллиантовый член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory
Основные продукты:	Подвижный подиум, ферма , кейс, алюминиевые леса, сиденья Система
Mgmt.Сертификация:	ISO 9001
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	OEM
Расположение:	Фошань, провинция Гуандун

Золотой член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory , Торговая компания
Основные продукты:	Ферма , Сцена, Барьер, Строительные леса, Хоровой стояк
Mgmt.Сертификация:	ISO9001: 2015
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	Собственный бренд, ODM, OEM
Расположение:	Уси, Цзянсу

Золотой член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory
Основные продукты:	Алюминий Ферма , сцена, подъемная стойка
Mgmt.Сертификация:	EN 1090-1: 2009 + A1: 2011, EN ISO 3834-3
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	Собственный бренд, ODM, OEM
Расположение:	Фошань, провинция Гуандун

Бриллиантовый член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory , Торговая компания
Основные продукты:	Продукция: Ферма , Сцена, Алюминиевые перегородки, Барные стулья, Большие палатки
Mgmt.Сертификация:	ISO 9001
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	ODM, OEM
Расположение:	Гуанчжоу, Гуандун

Золотой член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory , Торговая компания
Основные продукты:	Алюминий Ферма , Алюминиевые ступени, Алюминиевые отбеливатели, Алюминиевые барьеры
Mgmt.Сертификация:	ISO9001: 2008
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	Собственный бренд, ODM, OEM
Расположение:	Гуанчжоу, Гуандун

.

Завод по производству ферменных кровельных систем, Производственная компания OEM / ODM по изготовлению индивидуальных ферменных крыш

Всего найдено 206 заводов и компаний по производству стропильных крыш с 618 продуктами. Получите высококачественную стропильную крышу из нашего огромного ассортимента надежных заводов по производству стропильных систем. Бриллиантовый член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory
Основные продукты:	Алюминий Ферма , Алюминиевый этап, Алюминиевые леса, Алюминиевая баррикада, Полетный кейс
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	ODM, OEM
Расположение:	Гуанчжоу, Гуандун
Производственные линии:	3

Бриллиантовый член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory , Торговая компания
Основные продукты:	Шатер, алюминий Ферма , Концертная сцена, ферма Дисплей.
Mgmt. Сертификация:	ISO9001: 2015
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	ODM, OEM
Расположение:	Сучжоу, Цзянсу

Бриллиантовый член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory
Основные продукты:	Подвижный подиум, ферма , кейс, алюминиевые леса, сиденья Система
Mgmt.Сертификация:	ISO 9001
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	OEM
Расположение:	Фошань, провинция Гуандун

Золотой член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory , Торговая компания
Основные продукты:	Ферма , Сцена, Барьер, Строительные леса, Хоровой стояк
Mgmt.Сертификация:	ISO9001: 2015
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	Собственный бренд, ODM, OEM
Расположение:	Уси, Цзянсу

Золотой член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory
Основные продукты:	Алюминий Ферма , сцена, подъемная стойка
Mgmt.Сертификация:	EN 1090-1: 2009 + A1: 2011, EN ISO 3834-3
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	Собственный бренд, ODM, OEM
Расположение:	Фошань, провинция Гуандун

Бриллиантовый член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory , Торговая компания
Основные продукты:	Продукция: Ферма , Сцена, Алюминиевые перегородки, Барные стулья, Большие палатки
Mgmt.Сертификация:	ISO 9001
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	ODM, OEM
Расположение:	Гуанчжоу, Гуандун

Золотой член

Тип бизнеса:	Производитель / Factory , Торговая компания
Основные продукты:	Алюминий Ферма , Алюминиевые ступени, Алюминиевые отбеливатели, Алюминиевые барьеры
Mgmt.Сертификация:	ISO9001: 2008
Собственность завода:	Общество с ограниченной ответственностью
Объем НИОКР:	Собственный бренд, ODM, OEM
Расположение:	Гуанчжоу, Гуандун

.