Схема стропильная система двухскатной крыши: Стропильная система двухскатной крыши – расчет, монтаж, установка стропил своими руками

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши

02.03.2015

Двухскатная крыша в наше время чаще всего используется для обустройства жилых домов, имеющих как один, так и несколько этажей. И этому существует вполне логическое объяснение.
[contents]

Все дело в том, что конструкция двухскатных крыш отличается удивительной простотой монтажа, да и стоит такая крыша несколько дешевле, чем, например, вальмовая.

Двухскатную кровлю очень просто рассчитать, спроектировать и смонтировать, не имея никаких строительных навыков, чего не скажешь о многощипцовых, а также о многих других конструктивно более сложных видах крыш.

Устройство двускатной крыши

Конструктивно устройство двухскатной крыши дома отличается простотой и по своему виду напоминает треугольник. Схема стропильной системы этой кровли состоит из двух наклонных прямоугольных плоскостей, соединенных вверху посредством конька.

Состоит такая конструкция из стропил, различных опор и мауэрлата. Для максимально равномерного распределения нагрузки по поверхности несущих стен применяется довольно простая система ригелей, затяжек, стоек и подкосов. Именно эти элементы обеспечивают стропильной системе необходимую степень жесткости и надежности.

От выбора стропильной системы во многом зависит качество будущей крыши дома, а также то насколько эффективно она сможет справиться с воздействующими на нее нагрузками.

После монтажа стропильной системы дома укладывается слой гидроизоляции и наступает черед монтажа обрешетки с последующей укладкой кровельного покрытия.

Виды стропильных систем дома

Виды стропильных систем могут быть разными. В зависимости от размеров дома и его конструкционных особенностей выбирается тип стропильной системы. Она бывает двух видов: наслонная и висячая.

Выбор типа конструкции определяется длиной пролета, конфигурацией крыши дома, климатом местности, наличием или отсутствием средних несущих опор в доме, а также видом выбранного кровельного материала.

Схема наслонной стропильной системы дома

Обустройство наслонных стропил требует тщательного и обдуманного подхода. Их установка возможна только при наличии промежуточных опор. Своими концами стропильные ноги упираются на мауэрлат, уложенный на торцевые частях несущих стен, а их центральная часть опирается на опору, расположенную в середине дома.

Не стоит даже говорить о том, что в реализации такая стропильная схема, конечно, является более сложной, но при этом она идеально подходит для обустройства домов, имеющих значительные размеры, а также обладает огромным запасом прочности и надежности.

Схема висячей стропильной системы дома

Устройство двускатной крыши дома – достаточно несложная задача, если подойти к ее реализации со всей ответственностью. Конструктивно ноги висячих стропил упираются на мауэрлат, благодаря чему форма кровли дома представляет собой равнобедренный треугольник.

Для достижения необходимой статистической устойчивости в верхней или нижней части конструкции обустраиваются затяжки, которые компенсируют мощное распирающее усилие, которое передает стропильная система посредством мауэрлата на стены дома.

Разные способы крепления затяжек обусловлены различными размерами дома, а также углом наклона кровельных скатов и мощностью распирающего усилия.

Для обеспечения необходимой жесткости стропильной системы висячего типа, а также предупреждения смещения ее элементов (что обязательно приведет к разрушению крыши), устанавливаются ригели, подкосы, прогоны и стойки. Ригели и затяжки устанавливаются в верхней части стропильной системы, а совместно с ними монтируются балки с подкосами.

Затяжки могут быть разными: металлическими и деревянными, установленными в верхней точке стропильной системы или в нижней ее точке (тогда они также представляют собой балки перекрытия). Чаще всего такие кровли актуальны в тех случаях, когда в процессе строительства крыши дома обустраивается мансарда.

Расчет стропильной системы для двухскатной крыши

Все дома имеют разные размеры и свои собственные архитектурные особенности. В связи с этим фактически невозможно найти две одинаковые стропильные системы.

Поэтому важным этапом при возведении крыши является проектирование стропильной системы. От качества выполнения этого этапа зависит надежность и долговечность будущей кровли.

При проведении расчетов обязательно учитывается степень общих нагрузок, которым будет подвергаться кровля в процессе эксплуатации.

Все нагрузки можно условно разделить на временные (масса снежного покровы, сила ветра, человеческий вес) и постоянные (вес кровельного материала и всех конструктивных элементов кровли).

Также при выполнении этой задачи необходимо правильно рассчитать распределение нагрузок по поверхности кровли, так как при неравномерной нагрузке на скаты крыши места, подвергающиеся интенсивному воздействию, могут преждевременно выйти из строя.

На начальном этапе определяется угол наклона кровельных скатов, он основывается на особенностях климата местности и типе выбранного кровельного покрытия.

Следует заметить, что с увеличением угла кровельных скатов будет прямо пропорционально увеличиваться расход строительного материала, а также парусность кровли, что абсолютно не допустимо для районов, характеризующихся сильными ветровыми нагрузками.

Однако и здесь имеются свои плюсы, так, например, кровля с большим углом кровельных скатов будет обладать самоочищающимися способностями и на ней надолго не задержится не то что дождевая вода, но даже значительных размеров снежные массы.

На заключительном этапе выполняется подсчет объемов пиломатериалов, а также виды, размеры и типы кровельных элементов, которые потребуются для возведения крыши в каждом конкретном случае.

Этапы установки стропильной системы

• Монтаж армопояса
• Установка мауэрлата

• Установка стропильных ферм и всех остальных кровельных элементов
• Установка конькового бруса
• Укладка гидроизоляционного слоя
• Монтаж обрешетки
• Укладка кровельного покрытия

Устройство двухскатной крыши не доставит никаких проблем только в том случае, если исполнитель будет строго следовать инструкции и выполнять все этапы монтажа.

Это тоже интересно:

• Навес беседка для барбекю
• Монтаж наплавляемой кровли
• Водосток Plastmo для крыши

Типы стропильных ферм и их применение в жилом дизайне

Стропильные фермы могут использоваться в различных формах крыш, включая двускатные, вальмовые, плоские и вальмовые крыши. Стропильные фермы становятся все более популярными в дизайне жилых домов из-за их универсальности, прочности и экономичности.

В этом сообщении блога мы рассмотрим различные типы ферм для жилых крыш и их преимущества для различных применений в жилом дизайне.

Общие типы ферм крыши

Крышная ферма с большой стойкой

Крышная ферма с большой стойкой представляет собой простую конструкцию, состоящую из центральной вертикальной стойки, двух наклонных стропил, двух наклонных стоек и горизонтальной анкерной балки.

В стропильной ферме с шкворнем траектория нагрузки начинается с переноса веса крыши на верхнюю часть двух наклонных стропил. Затем эти стропила поддерживаются центральной вертикальной стойкой, которая обычно располагается непосредственно под козырьком крыши. Затем вес переносится вниз по центральной стойке на две наклонные стойки с обеих сторон. Эти распорки расположены под углом и выходят наружу от центральной стойки, чтобы встретиться с горизонтальной тяговой балкой, которая проходит между концами распорок. Затем горизонтальная анкерная балка равномерно распределяет вес крыши по двум стойкам, которые, в свою очередь, передают нагрузку на фундамент или опорные стены.

Они обычно используются в малых и средних зданиях с пролетом до 8 метров. Фермы шкворня симметричны, относительно легко копируются и собираются простым способом. Эта простота снижает вероятность ошибок во время строительства и упрощает анализ фермы с помощью программного обеспечения для проектирования конструкций, что делает их одним из наиболее экономичных вариантов.

Рисунок 1.1: Компоненты большой фермы крыши (образец)

Рисунок 1.2: Пример фермы для крыши с центральной стойкой в ​​жилом здании (ссылка)

Ферма для крыши с центральной стойкой

Фермы для крыши с центральной стойкой аналогичны фермам с центральной стойкой, но имеют две вертикальные стойки, обеспечивающие дополнительную поддержку более длинные пролеты и могут быть более визуально привлекательными.

Они обычно используются в больших зданиях с пролетом до 12 метров. Однако они, как правило, дороже в производстве и установке, чем фермы King Post, из-за дополнительных элементов и более длинных пролетов.

Рис. 2.1: Компоненты фермы длинных стоек (ссылка)

2 ножничные фермы спроектированы с наклоном нижние хорды, которые пересекаются в центральной точке, создавая форму ножниц. Ножничные фермы характеризуются наклонными нижними поясами, которые пересекают друг друга в форме буквы «X» в центре фермы. Напротив, другие типы ферм, такие как обычные фермы или фермы с центральной стойкой, обычно имеют горизонтальные нижние пояса, которые не пересекают друг друга. Хотя некоторые другие типы ферм, такие как фермы с приподнятой пяткой, могут иметь наклонные нижние пояса, они не считаются ножничными фермами, поскольку пояса не пересекаются друг с другом в центре фермы. 9№ 0003

Эта конструкция обеспечивает дополнительную высоту и открытость пространству внизу, позволяя планировать открытые жилые или коммерческие помещения со сводчатым или соборным потолком.

Они обычно используются для пролетов до 12 метров, а их дизайн и конструкция обычно дороже, чем более простые фермы, такие как King и Queen Post.

Рисунок 3,1: Компоненты ножничной фермы (ссылка)

Рисунок 3.2: Пример ножничной фермы, используемой в строительстве крыши жилого дома (ссылка)

Ферма для чердачной крыши

Фермы для чердачной крыши представляют собой модифицированную версию конструкции фермы с центральной стойкой, которая включает в себя пространство, похожее на комнату, внутри крыши.

Этот тип ферм идеально подходит для создания дополнительного жилого пространства или хранения на крыше, не требуя дополнительного уровня или большей площади земли. Мансардные стропильные фермы предназначены для создания дополнительных жилых или складских помещений в зоне крыши.

Эти фермы обычно стоят дороже, чем фермы с королем и королевой, из-за дополнительной сложности их конструкции, включая необходимость конструкции пола и потолка, что приводит к дополнительным материалам.

Рисунок 4.1: Компоненты фермы чердачной крыши (эталон)

2 кровельные фермы Fink состоят из сети треугольников, которые равномерно распределяют нагрузку по всей конструкции, обеспечивая максимальную прочность и устойчивость, позволяя использовать длинные пролеты, которые часто используются в коммерческих зданиях.

Фермы Fink экономичны, просты в установке и могут иметь пролет до 30 метров. Примечательно, что конструкция фермы fink отличается характерной W-образной формой. Они относительно экономичны из-за простой конструкции и эффективности материалов.

Рисунок 5.1: Компоненты фермы Fink (ссылка)

Рисунок 5.1: Пример фермы Fink, используемой в жилищном строительстве (ссылка)

Конструкции ферм для соответствия типу крыши

900 02 Строителям часто приходится соответствовать типы ферм, используемые в соответствии с требованиями архитектора. Три основных типа крыш в жилищном строительстве — это вальмовые, двускатные и плоские крыши.

Рисунок 6: Различные типы крыш для жилых зданий (ссылка)

Вальмовая ферма

Вальмовая ферма используется в вальмовых крышах, где все четыре стороны крыши спускаются к стенам.

Вальмовые фермы предназначены для поддержки веса кровли и обеспечения дополнительной поддержки углов здания. Вальмовые фермы обычно используются в жилых и коммерческих зданиях.

Они имеют сложную конструкцию, что может сделать их более дорогими, чем простые фермы, особенно для больших пролетов.

Рисунок 7.1: Расположение вальмовой фермы (ссылка)

Фронтальная ферма

Фронтальная ферма используется в двускатных крышах, которые состоят из двух наклонных сторон, которые сходятся на центральном коньке.

Фронтонные фермы предназначены для поддержки веса крыши и передачи нагрузок на стены. Это одна из самых простых конструкций ферм, что делает их очень дешевыми для небольших пролетов.

Рисунок 8.1: Компоненты двускатной фермы (ссылка)

Рисунок 8. 2: Пример двускатной фермы, используемой в строительстве крыши жилого дома (ссылка)

Плоская ферма

Плоские фермы часто используются на плоских или пологих крышах, где есть ограничения по высоте здания из-за правил совета, нависающих деревьев или архитектурных требований.

Они предназначены для поддержки веса крыши и равномерного распределения нагрузки по конструкции. Плоские фермы можно использовать для крыш в жилых зданиях или вместо стальных балок в системах композитных бетонных плит в коммерческих зданиях, как показано на рис. 9..1.

Их сложнее спроектировать и установить, чем простые фермы, что может сделать их более дорогими. При использовании плоских ферм проектировщик должен продумать, как надлежащим образом обеспечить дренаж, чтобы вода не скапливалась на крыше.

Рисунок 9.1: Композитная плита с использованием плоских ферм (ссылка)

Рисунок 9.2: Пример плоской фермы, используемой в конструкции (ссылка)

Внутренние аккорды можно организовать Ферма Уоррена, Пратта или Хоу.

Ферма Уоррена

Ферма Уоррена — это тип фермы с рядом равносторонних треугольников внутри конструкции. Эта ферма имеет диагональные элементы, которые чередуются в направлении и пересекаются друг с другом в виде зигзага. Он обычно используется в мостах и ​​других конструкциях, требующих легкой и эффективной конструкции. Если используются большие стальные элементы, ферма Уоррена может использоваться в пролетах до 250 футов (75 метров).

Ферма Пратта

Ферма Пратта похожа на ферму Уоррена тем, что имеет диагональные элементы, которые чередуются в направлении, но также имеет вертикальные элементы. Эта ферма характеризуется вертикальными элементами, образующими стойки, и диагональными элементами, наклоненными к центру пролета. Ферма Пратта обычно используется в пролетах до 250 футов (75 метров), где используются большие стальные элементы, и часто используется в мостах, промышленных зданиях и других конструкциях, требующих прочной и жесткой конструкции.

Ферма Howe

Ферма Howe представляет собой тип фермы с вертикальными элементами, образующими стойки, и диагональными элементами, отходящими от центра пролета. Эта ферма характеризуется диагональными элементами, находящимися под сжатием, и вертикальными элементами, находящимися под напряжением. Ферма Howe обычно используется в пролетах до 200 футов (60 метров) и часто используется в мостах, крышах и других конструкциях, требующих прочной и эффективной конструкции.

Рисунок 9.3: Расположение поясов в плоских фермах (ссылка)

Односкатная ферма

Односкатные фермы (также известные как односкатные фермы и фермы Skillion) аналогичны фермам Fink, но рассчитаны на большее расстояние с меньшим шагом, который часто используется в таких сооружениях, как сараи, гаражи и небольшие мастерские.

Эта конструкция обычно используется в коммерческих и промышленных зданиях, где желательна пологая односкатная плоская крыша из-за ограничений по высоте здания или архитектурных требований.

Простая конструкция делает их экономичным вариантом для меньших пролетов, но обычно они нуждаются в дополнительном усилении, чтобы сделать их конструктивно подходящими для более длинных пролетов по сравнению с фермами с коромыслом и королевой.

Моноарочная ферма представляет собой вариант моноарочной фермы с приподнятой или сводчатой ​​центральной частью, создающей более открытый и просторный интерьер. Приподнятая центральная часть моноарочной фермы достигается за счет расширения центральной части верхнего пояса вверх при сохранении того же угла нижних поясов. Это создает остроконечную или арочную форму в центре крыши, что обеспечивает дополнительное пространство над головой и позволяет увеличить окна или световые люки.

Хотя базовая конструкция двух типов ферм аналогична, добавление приподнятой центральной секции к моноарочной ферме требует дополнительных инженерных работ и поддержки, чтобы гарантировать, что конструкция крыши сможет выдержать дополнительный вес и нагрузку.

Рисунок 10.1: Различные типы моноферм (ссылка)

0007

В Австралии и США существует несколько стандартов проектирования, которым необходимо следовать при проектировании ферм крыши.

В Соединенных Штатах наиболее распространенным стандартом является Национальная спецификация проектирования деревянных конструкций (NDS), в которой содержатся рекомендации по проектированию и строительству деревянных конструкций, включая фермы крыши.

В Австралии наиболее распространенным стандартом является Австралийский стандарт для деревянных конструкций (AS 1720), который содержит рекомендации по проектированию и строительству деревянных конструкций, и Австралийский стандарт для установки деревянных ферм с гвоздевым покрытием (AS 4440), который содержит спецификации. и эксплуатационные требования, а также для крепления, соединения и установки деревянных ферм с гвоздевым покрытием.

Эти стандарты удобно встроены в Мастер анализа ферм ClearCalcs.

Выбор типа фермы для использования

При принятии решения о том, какой тип ферм использовать для проектирования крыши, инженеры должны учитывать множество факторов, включая форму и пролет крыши, ограничения по высоте, архитектурные требования, тип потолка, материал доступность и применяемая нагрузка.

Фермы King Post и Queen Post обычно используются в зданиях малого и среднего размера, в то время как фермы Scissor, Attic, Fink и Mono используются в более крупных и сложных зданиях и, как правило, дороже.

Вальмовые, двускатные и плоские фермы используются для удовлетворения архитектурных требований к форме крыши.

Кроме того, инженеры должны учитывать время на приобретение и простоту установки. Сборные фермы, как правило, более качественные (изготавливаются профессионалами), дешевле (сокращение трудозатрат на месте) и проще в установке (меньше соединений на месте), но время закупки часто может составлять 1-6 месяцев.

Если сроки изготовления сборных ферм в вашем регионе слишком велики, инженеры-конструкторы могут спроектировать фермы для сборки на месте. Это включает в себя распил древесины и сборку необходимых компонентов на месте с использованием соединений, покрытых гвоздями. Строительство ферм из стержней может занять много времени, но они могут быть экономически эффективным решением для небольших проектов или проектов с уникальными требованиями к дизайну.

Мастер анализа ферм ClearCalcs может быть невероятно полезен для испытания различных типов ферм, чтобы определить наиболее эффективную конструкцию.

Рейтинг ферм по стоимости

Трудно дать точный рейтинг ферм по стоимости, поскольку цены могут варьироваться в зависимости от множества факторов, таких как размер, сложность конструкции, местоположение и условия местного рынка. Однако в целом перечисленные выше фермы можно ранжировать от наименее дорогих к наиболее дорогим следующим образом: включая их максимальный пролет в метрах:

• Плоская ферма: самая простая и недорогая, с пролетами до 6 метров.
• Ферма королевской стойки: относительно простая и недорогая, с пролетами до 10 метров.
• Ферма королевской стойки: немного сложнее, чем ферма королевской стойки, с пролетами до 12 метров.
• Фронтонная ферма: распространенная и относительно простая, с пролетами до 15 метров.
• Ферма Fink: обычно используется в жилом и легком коммерческом строительстве с пролетами до 25 метров.
• Мансардная ферма: Более сложная ферма, предназначенная для создания дополнительной жилой площади на чердаке, с пролетами до 30 метров.
• Односкатная ферма: Простая ферма с одной наклонной плоскостью, с пролетами до 35 метров.
• Вальмовая ферма: более сложная ферма с наклонными стропилами со всех сторон, обычно используемая в больших зданиях с пролетами до 45 метров.
• Ножничная ферма: более сложная ферма с наклонными нижними поясами, которые пересекаются друг с другом, создавая сводчатую или арочную форму, с пролетами до 50 метров.

Опять же, важно отметить, что эти максимальные пролеты являются общими и могут варьироваться в зависимости от множества факторов, таких как конструкция фермы, строительные материалы и местные строительные нормы и правила

Типы ферм крыши и их применение

Ферма крыши представляет собой сборную конструкцию, предназначенную для поддержки крыши здания. Они бывают двух основных типов: плоские и скатные. Эти термины разбиваются на более конкретные типы ферм крыши. Подходит для всех видов строительных проектов.

Скорее всего, вы увидите их треугольной формы, но существуют и другие формы. Они также изготавливаются за пределами площадки и обычно поднимаются на место перед закреплением на месте.

Итак, что значит «ферма»? Ну, «ферма» относится к треугольной конструкции конструкции. Структура часто включает в себя эти треугольные формы в различных конфигурациях. Позволяя им соответствовать шагу, размеру или дизайну крыши.

Треугольники — очень эффективная форма, позволяющая контролировать нагрузку. Именно поэтому мы используем их в строительстве. Они должны выдерживать весь вес крыши и быть прочными и устойчивыми. Какой треугольник наиболее определенно.

Содержание

• Общие типы ферм крыши
  • Ферма King Post
  • Ферма Queen Post
  • Ферма Fink
  • Ферма с двухскатным профилем
  • Односкатная ферма
  • Ножничная ферма (она же сводчатая ферма)
  • Приподнятая анкерная ферма
• Должен ли я строить собственную ферму крыши с нуля?

Общие типы стропильных ферм

При изготовлении стропильной фермы используется множество различных элементов. Каждый элемент имеет определенное имя. Элементы внешней рамы представляют собой «хорды», а треугольные конструкции — «стенки».

Производители могут изготавливать эти два элемента разных форм и размеров. Хотя это будет зависеть от требований работы.

В стропильных фермах, у которых они есть, есть и шкворень. Это вертикальная опора, которая помогает поддерживать структурную целостность.

Вот некоторые распространенные типы кровельных ферм:

Ферма с центральной стойкой

Ферма с центральной стойкой обычно используется для коротких пролетов. Их часто используют в пристройках, гаражах, верандах и хозяйственных постройках. Многие старые здания могут похвастаться открытыми, видимыми фермами королевской стойки.

Ферма длинной стойки

Ферма длинной стойки обычно представляет собой вертикальную стойку с двумя треугольниками с каждой стороны. Они больше не используются широко, поскольку на смену им пришла ферма Fink.

Финковая ферма

Финковая ферма — очень распространенный тип фермы крыши с W-образной формой между поясами. Это очень простая, но эффективная форма, которую можно использовать во всех проектах.

Ферма с двухскатным профилем

Ферма с двухскатным профилем используется для создания различных уклонов крыши, часто в коммерческих зданиях, но также и в некоторых жилых домах.

Односкатная ферма

Односкатная ферма с одним стропилом представляет собой прямоугольную ферму, используемую для формирования односкатных или односкатных крыш.

Ножничная ферма (также известная как сводчатая ферма)

Ножничная ферма также используется для создания сводчатых потолков или более интересных потолков формы.

Приподнятая анкерная ферма

Приподнятая анкерная ферма используется для создания сводчатых потолков. Нижний пояс приподнят, чтобы создать более плоский профиль для более высоких потолков со скошенными краями.

Должен ли я сам строить стропильную ферму с нуля?

Короткий ответ: это зависит от размера проекта.