Расчет стропил: как это делается? - krovlyakryshi.ru расчет стропил: как это делается?

Как сделать фермы самостоятельно?

Инструменты для установки стропильных ферм.

Раньше фермы подобного типа сооружались на стройплощадках, однако сегодня подобные конструкции изготавливаются в заводских условиях.

Изготовление ферм выполняется на специальном оборудовании.

Если выполняются конструкции из дерева, то они должны пройти обработку защитными средствами, которые способны предотвратить гниение.

Благодаря применению новейших технологий можно соорудить изделия подобного типа для крыш различных форм.

Можно изготовить как фермы полностью, так и их отдельные детали, которые в дальнейшем будут собраны в единую конструкцию на стройплощадке.

Постройки из стали и железобетона

В приватном строительстве достаточно часто применяются и постройки из стали. Типы ферм могут быть следующими:

треугольные;
полигональные;
с несколькими поясами.

Если в планах сооружение мягкой крыши, то можно использовать фермы двух последних типов. Для листовых материалов подходят изделия треугольной формы. В индустриальных условиях изготавливаются конструкции из стали стандартных размеров, которые подходят для пролетов, длина которых составляет 18, 24 и 36 м.

Пояса ферм и решетки изготавливаются из металлических уголков. Рациональной является постройка, пояса которой сооружаются из широкополочных балок. Подобные конструкции легко изготавливать. Чтобы соорудить такие элементы, понадобится лишь небольшое количество материалов. Однако изделия являются прочными и надежными.

Схема устройства фермы из профильной трубы.

Подстропильная ферма из стали отличается от стропильной наличием дополнительного пояса. Они имеют стандартные размеры. В процессе возведения частных домов в большинстве случаев используются стальные изделия, которые сооружаются из профильных трубок прямоугольного сечения. Подобные конструкции имеют меньший вес, чем изделия, которые сооружаются из металлического уголка.

Подобную конструкцию можно соорудить на стройплощадке с помощью сварочного устройства.

Чтобы сделать фермы, рекомендуется использовать гнутые трубки. Сталь должна иметь толщину приблизительно 2-4 мм.

В современных строительных работах используются и железобетонные фермы. Подобные фермы лучше всего монтировать на крыши построек небольшой высоты, которые испытывают существенные нагрузки на покрытия. Фермы из данного материала можно разделить на:

Раскосные и безраскосные изделия.
Конструкции для кровель с небольшим уклоном.
Треугольные конструкции.

При возведении жилых построек изделия из железобетона используются редко. К недостаткам таких ферм можно отнести немалый вес и сложность установки.

Монтаж

Порядок крепежа, сборки каркаса из разных материалов отличаются. Рассмотрим каждый из них по отдельности.

Металлической

Подготовка ферм. Собирать и сваривать элементы между собой лучше на земле.
Крепеж вертикальных стоек каркаса. Вертикальность установки проверяется отвесом.
К стойкам привариваются трубы в горизонтальном положении. Все сварочные швы зачищаются.
Ферма поднимается наверх. Одному этого сделать не выйдет, поэтому придется привлекать помощников.

Готовый каркас обезжиривается, обрабатывается антикоррозийным составом и красится в нужный цвет.

Для удобства сборки на земле лучше предусмотреть специальные опорные мостики, что будут шире, чем каркас. На них сваривать элементы конструкции будет проще.

Деревянной

Порядок монтажа проводится в следующем порядке

Пропитывают деревянные элементы защитным средством – антисептиком.
Производят крепеж мауэрлата. Его толщина равна толщине опорных стенок. Мауэрлат гидроизолируют, крепят четко горизонтально.
На мауэрлате делают отметки, где будут монтироваться стропила. Выпиливаются под них проемы.
Если пролеты будут большой длины, то потребуется по длине сращивать стропила, усиливая их металлическими уголками или пластинами.
Фермы крепят так, чтобы был выступ минимум на 30 см за пределы мауэрлата. Фиксация проводится болтами, металлическими скобами.
Выставляются подпорки. Они нужны в случае, когда длина стропил свыше 4,5 м.
Набиваются планки обрешетки.
Изнутри каркаса монтируется потолочное перекрытие. Утепление подкровельного пространства, если это предусмотрено проектом.

Расчет стропил на действие ветровой нагрузки

Как правило в I, II ветровых районах нагрузка на стропильную систему относительно снеговой небольшая. К тому же при уклоне кровли 20-30° эта ветровая нагрузка является чаще отрицательной, чем положительной. Т.е. при расчетах стропильной системы на основные нагрузки ветровой нагрузкой можно пренебречь.

Тем не менее ветровая нагрузка действует на кровлю не только в зимнее время, когда на крыше лежит снег, но и в любое другое время года. А отрицательное значение ветровой нагрузки означает, что ветер пытается сорвать крышу. Если кровля из натуральной черепицы, то ветровая нагрузка как правило меньше собственного веса стропильной системы. Тем не менее сейчас все более популярными становятся «легкие» крыши, где в качестве кровельного материала используется профнастил или металлочерепица. Впрочем, сорванные ветром листы асбоцементного шифера также приходилось наблюдать.

Стропильная система при смещенной центральной несущей стене

Когда-то на моем сайте был форум, где я отвечал на различные вопросы. Сейчас у меня нет ни времени, ни технической возможности поддерживать форум, потому я его закрыл.

Однако рукописи не горят. Наиболее актуальные теме я постепенно переношу на основной сайт. Далее будет рассматриваться расчет стропильной системы при смещенной внутренней стене, извлеченный мной из вышеуказанного форума. А кроме того, я для удобства добавил в текст ссылки на статьи, которые вышли уже после всей этой переписки.

Возможно, вам эта тема будет интересна. А кроме того, расчет стропильной системы выполнялся человеком, до этого не изучавшим сопромат, теормех и прочие строительные науки, что лишний раз доказывает то, что больших проблем с расчетом строительных конструкций даже у человека, впервые с этим столкнувшегося, быть не может.

Стропильная система при смещенной центральной несущей стене. Часть 2 — расчет стоек и подкосов

Doctor Lom: 03 янв 2014, 19:53

Вы не указали, для какого именно элемента конструкции вы собираете нагрузки, но вообще, чем ближе к фундаменту рассматриваемый элемент, тем больше на него нагрузка. Например, для подкоса правой стропильной ноги собирать нагрузки вообще не нужно — так как опорная реакция для средней опоры — подкоса это и есть нагрузка на подкос. Для того, чтобы определить нагрузку на стойку, следует выполнить и более сложный расчет левой стропильной ноги, но если вы примете сечение стойки такое же как и сечение подкоса, то необходимости в таком расчете нет, так как нагрузка на стойку при подобных расчетных схемах меньше, чем на подкосы.

Если нагрузка вертикальная и действует на вертикально расположенный элемент (например, стойки, стены), то такой элемент рассчитывается как центрально (или внецентренно) сжатый. Но это не означает, что такой элемент рассчитывать не нужно.

Как установить подобные фермы?

Варианты установки ферм для крыши можно увидеть на рис. 2. На начальном этапе нужно рассчитать уровень перепада стенок. Для этого нужно использовать такую формулу: H = Ш * tg L, где H — перепад стенок, Ш — расстояние между стенками для опоры, tg L — тангенс уклона конструкции.

На следующем этапе нужно будет подготовить необходимое количество стропил из древесины и покрыть их специальными средствами для защиты. Далее устанавливается балка для опоры. Толщина планки должна соответствовать толщине стенки, ее нужно жестко зафиксировать и покрыть гидроизоляционным материалом. При закреплении опорной рейки надо следить за тем, чтобы ее основание было горизонтальным. После того как будет выполнена фиксация мауэрлата, на нем следует разметить места монтажа стропил и вырезать специальные углубления соответствующих размеров.

Далее монтируются стропильные ноги. Подготовленные стропильные фермы следует уложить так, чтобы они примерно на 25 см выступали за основание планки для опоры. Элементы рекомендуется укрепить с помощью скоб.

На следующем этапе выполняется монтаж подпорок и каркасной конструкции. Подпоры обязательно нужно установить в случае, если длина стропил превышает 4,5 м. Поверх смонтированных стропильных ног понадобится набить рейки обрешетки.

Соблюдение правильной последовательности действий позволит исключить основные ошибки при монтаже подобных элементов крыши.

Как сделать своими руками?

Пошаговая инструкция, где расписано как выбрать место, сварить навес и установить крышу, очень важна для новичков. Опытные люди могут обойтись без нее, но те, кто делает навес в первый раз, должны многое изучить перед тем, как приступать к работе.

Выбор места

Прежде чем приступить к монтажу навеса, следует определиться с местом, где будет размещена данная пристройка. Специалисты рекомендуют воздержаться от строительства конструкции в низине. Если другого места нет, то придётся сделать ливневую канализацию, что потянет за собой дополнительные денежные вложения. Также следует учесть, что навес должен защищать от солнечных лучей на протяжении всего дня. Возможно, для этого следует изменить градус наклона козырька.

Следующим шагом выступают качественные чертежи навеса. Расчет следует сделать не только на размер металлических конструкций, но и на сечение профильного материала. В основном для каркасов до 6-7 метров в длину выбирают сечение 60×60, если размер превышает вышеуказанную длину, тогда подойдет труба с сечением 80×80.

Монтаж опор и обрешетки

После того как выбрано подходящее место, по готовой схеме приступают к установке опор

Крайне важно ровно и качественно их установить, иначе каркас не прослужит долго. Для проверки правильного положения строительных опор используют уровень

Далее стойки бетонируют и оставляют на несколько дней для застывания бетона

За это время собирают или сваривают обрешетку. Для этого используют металлический профиль или профильную трубу. Применяют и деревянный брус, но значительно реже

Далее стойки бетонируют и оставляют на несколько дней для застывания бетона. За это время собирают или сваривают обрешетку. Для этого используют металлический профиль или профильную трубу. Применяют и деревянный брус, но значительно реже.

Обрешетка выполняет крайне важную функцию. От того, насколько правильно будет установлена данная конструкция, напрямую зависит устойчивость и безопасность всего навеса. Если правильно все рассчитать и смонтировать, то крыша сможет перенести даже самые свирепые снегопады и ливни. Полностью весь монтаж легко выполнить своими руками, не привлекая специалистов. Обрешетка, построенная самостоятельно, сможет порадовать долгим сроком службы только при тщательном расчете и качественном подходе к выполнению всех работ.

Если выбор пал на обрешетку из дерева, то при выборе досок следует обратить внимание на некоторые факторы:

доски и брусья не должны быть мокрыми;
самыми лучшими породами дерева, которые используют под профнастил, считаются хвойные;
во избежание поражения грибками и различными микроорганизмами древесину обязательно нужно обработать антисептиком.

При выборе обрешетки из профильной трубы самое главное – это ее прочность. Для того чтобы обеспечить выносливость всех несущих деталей, следует выбирать трубу с самыми минимальными размерами. Оптимальные параметры сечения таких элементов – это 40×20 мм. Абсолютно весь металл обрабатывают антикоррозийными средствами.

Установка крыши

Для того чтобы узнать количество кровельного материала, сначала нужно просчитать всю площадь поверхности, которую следует накрыть. Полученную цифру следует увеличить на 5-7%. Самым популярным материалом для навесов признан профнастил. Это гофрированный лист, который покрыт полимерной оболочкой и цинком. Он не боится перепадов температуры, коррозии и ржавчины, нетребовательный в уходе, имеет разнообразую цветовую гамму, экологически чистый и не воспламеняется.

Делится он на три основных вида: несущий, стеновой и кровельный. Опытные мастера советуют использовать в строительстве каркасов именно несущий профнастил, а не кровельный, так как он отличается своей повышенной жесткостью и способен выдерживать большие нагрузки (например, снеговые). Завершающий штрих — это закрепление выбранных листов. Для этого понадобятся саморезы

Укладывать профнастил следует очень осторожно, чтобы не повредить полимерную оболочку. Нахлест выполняется в одну волну

О том, как сделать навес из металлопрофиля своими руками, смотрите в следующем видео.

Требования к уклонам

Уклон крыши – это угол, который образовывается между стропилами и перекрывающей плоскостью (материалом покрытия кровли).

Фото — Угол наклона крыши

Часто мастера рассчитывают этот показатель при помощи простого уравнения:

i = h / (1/2L)

Здесь мы видим следующие значения:

h – по традиционному определению, это высота, в данном случае, это определение высоты коньковой доски над материалом перекрытия; L – это расстояние, которое перекрывается данным участком крыши, или другими словами, ширина здания

Важно помнить, что если у Вас ломаная кровля, то данное значение варьируется от одного ската к другому, поэтому расчеты немного усложняются.. Фото — Оптимальные уклоны кровли. Фото — Оптимальные уклоны кровли

Фото — Оптимальные уклоны кровли

Как пример, если Ваш дом шириной 10 метров, а конек высотой 4, то размер наклона кровли будет составлять:

(1/10*2) / 4 = 0,2, либо если нужно преобразовать данное число в проценты, то умножьте его на 100, получится 20 %. Угол также выражается в градусах, от конвертации его значение не меняется и сейчас одинаково популярны все системы. Градусы предпочтительнее использовать, т.к. в них мы видим реальную величину геометрического значения.

Фото — Теорема расчета угла кровли

Чтобы не путаться самому и не усложнять работу строителям (если Вы заказываете услугу у определенной компании), можно воспользоваться нашей таблицей, в которой, зная данные в процентах или градус уклона, Вы можете подобрать соответствующий угол:

Значение градуса	Процент уклона	Значение градуса	Процент уклона	Значение градуса	Процент уклона
1	1,8	16	28,7	31	60
2	3,4	17	30,5	32	62,4
3	5,2	18	32,5	33	64,9
4	7	19	34,4	34	67,4
5	8,8	20	36,4	35	70
6	10,5	21	38,4	36	72,6
7	12,3	22	40,4	37	75,4
8	14,1	23	42,4	38	78,9
9	15,8	24	44,5	39	80,9
10	17,6	25	43,6	40	83,9
11	19,4	26	48,7	41	86
12	21,2	27	50,9	42	90
13	23	28	53,1	43	93
14	24,9	29	55,4	44	96,5
15	26,8	30	57,7	45	100

Крыша должны проектироваться вместе со всем строением, но как Вы понимаете, в процессе строительства, от полученных показаний можно немного отойти. Если возникла такая необходимость, то Вы можете изменить высоту конька для изменения угла уклона. После того, как Вы рассчитали нужный уклон, нужно вычислить, какая высота конька будет для Вас оптимальной. Чтобы узнать это значения, нам опять понадобится таблица, по которой определяют коэффициент высоты коньковой доски:

Градусы уклона крыши	Коэффициент
5	0,8
10	0,17
15	0,26
20	0,36
25	0,47
30	0,59
35	0,79
40	0,86
45	1
50	1,22
55	1,45
60	1,78

Чтобы обработать значение, полученное в таблице, Вы должны умножить градус с половины перекрытия, который выясняли в первой таблице, на коэффициент из второй. Получится величина, которая характеризует высоту конька кровли. Точно такое же действие проводится для определения рекомендуемый высоты конька у односкатной кровли, только в таком случае необходимо рассчитывать брать полную площадь перекрытия.

Если у Вас вальмовая или крыша-конверт, то торцевые стороны меряются от середины, до места, на которое опирается скат. Чтобы вывести высоту конька по определенному участку крыши, необходимо по длине каждой стены, где идет скат кровли, прорисовать специальные метки или установить маяки из гвоздей или шурупов. Желательно располагать их четко по центру стены. Между маяками, которые расположены друг напротив друга, нужно натянуть нить или монтажную ленту.

При помощи метра или уровня находим центр бечевки и монтируем на него тонкую планку, которая по отношению к перекрытию будет расположена под углом 90 градусов. Обязательно проверяйте это уголком, уровнем или строительным транспортиром. После двигая веревку по планке, Вы сможете измерить угол стены, и увидеть, где находится оптимальный уклон крыши. Когда определите место, пометьте его при помощи маркера, мела или гвоздя. Если в этом месте Вы отпилите планку, то у Вас будет готовый шаблон, при помощи которого можно будет нарезать любое количество полностью соответствующих Вашим требованиям коньковых досок.

Фото — Градус крыши и её стиль

Расчет угла наклона крыши – это достаточно сложная и кропотливая работа, даже минимальный недочет может стать причиной плохой вентиляции, стоков вод, разрушения кровельного и подкровельного пространства.Видео: устройство крыши

Какие материалы используются для изготовления стропил?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Главная » Перекрытия » Ферма перекрытия деревянные для кровли. Деревянные фермы стропильные своими руками: конструкция, расчет

Конструктивные особенности

Среди основных

Верхний пояс.
Нижний пояс.
Решетки. Размещаются между верхним и нижним поясом. Служат усилением конструкции.
Стойки. Они же ребра жесткости, которые фиксируются под прямым углом к верхнему и нижнему поясу.
Раскосы. Также добавляют ферме жесткости. Монтируются к поверхности под углом. Один из видов раскосов – шпренгеля.
Узел. Так принято называть точку, где сходятся несколько ребер.
Панель – расстояние между расположенными рядом узлами.
Пролет. Часть фермы между опорами (стойками).

Успешный опыт строительства показывает, что чем больше решеток стоит на каждом пролете фермы, тем прочнее выйдет крыша.

Если сборка деревянной фермы производится сразу сверху здания, то металлическую ферму лучше изготовить и собрать согласно разработанному чертежу на земле, а потом вместе с помощниками поднять наверх.

В зависимости от формы, сложности конструкции в частном строительстве применяются такие виды ферм:

Треугольные. Простая форма позволяет собрать ферму быстро, нет необходимости в сложных расчетах. Применяются при возведении крыш под большим углом, навесов. Обеспечивают хорошее естественное освещение подкровельного пространства. Толщина металла, дерева для обустройства подбирается с учетом веса кровельного материала. При сварке металлических деталей придется потрудиться, чтобы получить острые углы на опорах.
Полигональные. Изготавливаются из профильных труб. Применение – крыша складских помещений, ангаров. Пролеты получаются больших размеров. Сварка деталей требует серьезных навыков. Плюс – экономный расход металла.
С параллельными поясами. Отличный вариант прочной фермы. Удобно собирать из металла. Все элементы повторяются. Количество стыков минимально. Такую конструкцию получиться сварить и своими силами.
Трапециевидная с опорой на стойки. Будет оптимальным решением, когда необходимо надежно зафиксировать постройку. Имеет по бокам раскосы.

Выделяют 3 варианта возведения фермы, с учетом наклона крыши:

6-15 градусов;
15-20 градусов;
22-35 градусов.

С наклоном до 15 градусов односкатную крышу лучше делать с фермой трапециевидной формы. При этом чем меньше будет вес кровли, тем выше должна быть ферма. При большем показателе наклона применяются более сложные конструкции стропильных систем.

Расчет нагрузки на стропила и кровельное покрытие

Расчет нагрузок на стропила и кровлю складывается из двух слагаемых:

Постоянная нагрузка. Это — собственный вес стропил и кровельного покрытия, утеплителя и гидроизоляции, всех элементов крыши.
Временная нагрузка. Учитываются длительные или кратковременные усилия разной направленности, вызываемые весом снега в зимний период, воздействием ветра и т.п.

Постоянная нагрузка определяется суммированием веса всех элементов, присутствующих на крыше, причем учитывается и полезная нагрузка — вес расширительных баков, обшивки чердака, окон или иных предметов, нагружающих крышу и подкровельное пространство.

Если для постоянных нагрузок расчет не выглядит чем-то сложным, то учесть природные факторы будет сложнее. Потребуются данные о преобладающих направлениях и силе ветра, случаях ураганных шквалистых проявлений, количество снега в зимнее время, его качественные показатели — сухой снег намного легче, чем мокрый.

Расчет снеговой нагрузки производится по формуле:

S = Sg * µ

где

Sg — вес снега на 1 кв м плоскости, выпадающий в данной местности.
µ — поправочный коэффициент, учитывающий угол наклона кровли (для плоских крыш до 25° он равен 1, для более крутых — 0,7).

При наклоне кровли от 60° и выше вес снега не учитывается.

Ветровая нагрузка вычисляется так:

W = Wo * k

Wo — нормативный показатель силы ветра для данной местности.
k — поправочный коэффициент, учитывающий тип местности и высоту над землей.

Обе формулы показывают нагрузку на 1 кв.м., для получения полного значения надо результат умножить на площадь крыши.

Следует также понимать, что данные расчеты не всегда учитывают предельные нагрузки или частные случаи — например, скопления снега или единичные сильные порывы ветра, нетипичные для данной местности, но иногда случающиеся. Для того, чтобы иметь гарантию прочности, надо принимать нагрузку с запасом в 15% — 20% от расчетной.

Советы по выбору материала для стропильной фермы

Самым главным моментом выбора стропильной конструкции является подбор строительного материала, который может обеспечить требуемую степень прочности, жесткости, надежности. Значение имеет и ценовая категория, к которой относится материал.

Деревянные фермы

Стропильные фермы на основе дерева являются наиболее популярным вариантом, который соответствует большинству предъявляемых к конструкции требований.

Их применяют в следующих случаях:

при устройстве кровель мансардного типа;
при возведении коммерческих, сельскохозяйственных, спортивных, промышленных объектов;
во время восстановления плоских кровель сооружений разного назначения;

Основными достоинствами деревянных стропильных ферм по отношению к другим разновидностям таких конструкций являются:

простота процесса производства и его автоматизированность;
короткие сроки выполнения работ по проектированию;
легкость осуществления монтажа (благодаря наличию готовых элементов конструкции);
широкая перспектива реализации самых необычных дизайнерских решений в плане формы, конфигурации и т.д.;
сравнительно небольшой вес;
возможность применения в случае пролетов больших размеров (наибольшая длина может составлять 18 м);
возможность утепления и простота его осуществления;
отличные эксплуатационные качества и технологические характеристики;
принадлежность к первой категории пожаробезопасности (материал проходит соответствующую обработку в заводских условиях);
соответствие требованиям экологической безопасности.

Специфика металлических стропильных ферм

Для обеспечения повышенной жесткости применяют стропильные системы на основе металла. Этот вариант максимально подходит при устройстве стропильных ферм значительной длины (более 10 м). В таких случаях из стали изготавливаются не только стропила, но также брус мауэрлата и коньковые опоры. Укладка производится не с помощью деревянной соединительной детали, а посредством швеллера. Для крепления стропильных ног используются приваренные уголки.

Основными преимуществами стальных стропильных ферм являются:

повышенный уровень прочности;
стойкость;
неподверженность разрушению и гниению;
значительный срок службы;
удобство применения при необходимости перекрытия сооружений большой площади и высоты.

Следует указать также недостатки металлических ферм:

значительный вес создаваемой конструкции;
применение специальной техники для подъема конструкции на требуемую высоту;
неустойчивость материала и высокая вероятность его деформации в условиях высокого температурного фона;
дороговизна.

Стальные стропильные фермы бывают трех типов:

спараллельными поясами;
треугольные;
полигональные.

При планировании мягкой кровли оптимально подходят фермы с параллельными поясами или полигональные. В случае применения листовых материалов лучше выбрать треугольные конструкции.

Промышленность выпускает стропильные фермы унифицированных размеров, которые рассчитаны на пролеты, длина которых составляет 18, 24, 30 и 36 метров.

Для изготовления поясов и решеток ферм в большинстве случаев применяются уголки, а скрепление отдельных элементов осуществляется посредством сварки. Наиболее рациональной считаются конструкции, для изготовления поясов которых были использованы тавровые широкополочные балки. Процесс изготовления подобных конструкций довольно простой, к тому же на них уходит меньше материала, но надежность и прочность конструкции от этого не страдают.

Во время строительства частных домов во многих случаях используются стальные стропильные фермы, материалом для которых служит профильная труба. По сравнению с фермами на основе уголков, швеллеров или тавра подобные конструкции обладают меньшим весом.

Такие конструкции могут собираться прямо на строительной площадке. При этом используется сварочный аппарат.

Фермы изготавливаются на основе гнутых или горячекатаных профильных труб. При этом используется сталь толщиной от полутора до пяти миллиметров. Сечение профиля трубы может быть квадратным или прямоугольным.

В настоящее время в строительстве нередко применяют также железобетонные стропильные фермы. Они представляют собой очень прочные решетчатые конструкции для перекрытия значительных по длине пролетов.

Подобные фермы целесообразно монтировать на кровлях одноэтажных строений, покрытие которых испытывает очень большие нагрузки.

Как рассчитать висячие стропила

Висячие стропила — популярное название для стропильной системы, которую можно рассматривать и как арку с затяжкой и как ферму. Вне зависимости от принятой расчетной схемы результат будет одинаковым. Поэтому для того, чтобы рассчитать висячие стропила, достаточно изучить статью «Расчет стропил — треугольной арки с затяжкой».

А если ваши исходные данные точно такие же, как в указанной статье, то и рассчитывать ничего не надо, точнее весь расчет сведется к определению объемов пиломатериала. Тем не менее такое счастье выпадает далеко не всегда. То снеговая нагрузка другая, то длина пролета, то уклон кровли, то шаг стропил и т.д.

Но хуже всего, когда все эти понятия типа: изгибающий момент, нормальные и касательные напряжения, опорная реакция, статическое равновесие, уравнение моментов и т.п. ничего кроме головной боли и рвотного рефлекса у вас не вызывают.