Виды стропильных систем, стропил, ферм: металлическая система, чем обработать

Металлические стропила для крыши – особенности устройства и монтажа

Стропила и обрешетка – каркас крыши, который несет на себе всю тяжесть кровельного пирога, термоизоляции, снеговую нагрузку, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, прочностью. Идея использовать металлические стропила, чтобы конструкция кровли получилась более жесткой, не нова, но ранее она применялась в основном для перекрытия промышленных или хозяйственных сооружений. Сейчас стропильный каркас и обрешетка из металлопрофиля считаются реальной альтернативой деревянным элементам крыши, если длина ската превышает 10 метров.

Функции стропил

Конструкция стропильного каркаса крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые образуют фермы. Шаг, величину сечения между стропилами и другими опорами определяет расчет нагрузок, которым они подвергаются в процессе эксплуатации. Кровельный каркас выполняет следующие функции:

  1. Распределение нагрузки. Взаимосвязанные узлы, усиленные уголками, равномерно распределяют вес кровли, который может достигать с учетом снеговой нагрузки до 500-600 кг. Чем больше сечение стропил и меньше шаг между ними, тем большую несущую способность имеет конструкция.
  2. Придание уклона и формы. Стропила, расположенные под углом к основанию крыши, формируют наклонную плоскость скатов, благодаря чему на поверхности кровли не скапливается снег и вода.
  3. Формирование основания для фиксации кровельного материала. Крепление финишного покрытия кровельного пирога происходит к каркасу кровли. Обрешетка выступает как основа для фиксации покрытия, распределяющая его вес равномерно по стропильным балкам.

Обратите внимание! Какими должны быть все узлы, стропила и обрешетка кровельной конструкции определяет инженерный расчет. Чтобы определить необходимую несущую способность каркаса, необходимо вычислить суммарную нагрузку, которой он будет подвергаться. Для этого складывают вес кровельного материала, утеплителя, гидроизоляции, максимальную снеговую нагрузку с весом стропильной системы.

Виды стропильных систем

Наиболее распространённым материалом, из которого изготавливается обрешетка и стропила каркаса кровли, считается древесина. Однако, если вес кровельного материала достаточно велик, а длина ската больше 6 метров, то конструкция получается слишком массивной. Строителям приходится уменьшать шаг между стропильными ногами, увеличивать их сечение, из-за чего узлы кровли приобретают большой вес, увеличивая нагрузку на фундамент. Разгрузить несущие стены и основание постройки можно, используя более прочные, но легкие металлические стропила. По типу использованного материала выделяют следующие типы стропильных систем:

  • Деревянные. Стропила и обрешетка из дерева применяются для возведения крыш, длина ската которых не превышает 7-10 метров. Крепление элементов каркаса между собой происходит с помощью саморезов, гвоздей или подвижных металлических элементов. Шаг между ногами обычно бывает в пределах 50-80 см.
  • Металлические. Металлические кровельные каркасы изготавливают из стального металлопрофиля с цинковым покрытием, который не боится влаги. Стропила и обрешетка из этого материала легкие, прочные, поэтому шаг между ними можно увеличить до 1,5-2 метра. Крепление металлопрофиля выполняют при помощи сварки или крепежных элементов. Металлические узлы крыши применяют при длине ската от 10 метров.
  • Комбинированные. Стропильный каркас, сочетающий металлические и деревянные узлы, называют комбинированным. Сочетание опорных элементов из дерева и оцинкованной стали позволяет сделать более дешевую конструкцию, обладающую высокой несущей способностью, увеличив шаг между стропилами.

Учтите, что металлические и деревянные элементы каркаса нельзя соединять между собой без прокладки из гидроизоляционного материала или обработки антисептическим препаратом. Так как металл обладает высокой теплопроводностью, его соседство с деревом приводит к образованию конденсата и загниванию стропил.

Методы крепления

Металлические стропила собирают в фермы треугольной, трапециевидной или арочной формы. К балкам рамы прикрепляют внутренние ребра жесткости, которые образуют уголки, значительно увеличивающие несущую способность каркаса. Такая система позволяет сделать шаг между стропилами больше, сделав расчет на опорные возможности каждой фермы. Крепление металлических элементов каркаса крыши выполняют одним из следующих методов:

  1. Крепление с помощью сварки. Если сварить детали стропильной системы с помощью сварочного аппарата, можно получить жесткую конструкцию, обладающую высокой прочностью и несущей способностью. Если правильно выполнить расчет кровли, можно облегчить каркас и снизить нагрузку на фундамент сооружения. Недостаток этого метода в том, что выполнить сварку может только профессионал с помощью специального оборудования.
  2. Крепление с помощью болтов. Фиксация стропил с помощью крепежных элементов позволяет выполнить менее жесткое крепление. Этот способ сборки стропильного каркаса на основе металлопрофиля используется в частном домостроении, где длина скатов не превышает 10 метров. Отказ от сварки позволяет ускорить монтаж крыши.

Опытные мастера делают расчет на то, что металлическая обрешетка и стропила могут выдержать больший вес, чем деревянные, поэтому можно увеличить шаг между ними и уменьшить толщину сечения элементов. Более того, в строительных магазинах продаются готовые стропильные фермы, крепление которых выполнялось методом сварки, пригодные для перекрытия построек стандартной ширины.

Преимущества

Металлический стропильный каркас используют для возведения крыш любой формы, любой скатности с уклоном от 1-2 градусов. В качестве материала, из которого изготавливаются стропила и обрешетка, используются стальные уголки, трубы круглого и прямоугольного сечения, тавры. Чтобы правильно подобрать толщину элементов каркаса и выбрать шаг между ними, выполняют расчет конструкции крыши, учитывающий постоянные и временные нагрузки, которые передаются стропильным балкам в процессе эксплуатации. Достоинствами стропильной системы из этого материала считают:

  • Пожарная безопасность. В отличии от деревянных, металлическим балкам каркаса не страны возгорания, что повышает пожаробезопасность здания.
  • Простота обслуживания. Цинковое гальваническое покрытие, которым покрывают стальные уголки, защищает каркас крыши от коррозии в течении всего срока службы. Им, в отличии от деревянных, не требуется ежегодная обработка антисептиком.
  • Безотходность. Хотя металлические конструкции обходятся достаточно дорого, оно считается экономически выгодным, так как крепление выполняется сварным методом, а отходов практически не остается.
  • Долгий срок службы. Если правильно выполнить расчет нагрузок, то кровельный каркас из металла прослужит более 100 лет, что превышает срок эксплуатации даже самых устойчивых кровельных покрытий.

Профессиональные кровельщики считают, что целесообразно использовать сварные металлоконструкции для изготовления стропильного каркаса крыши при длине ската от 10-12 метров. При этом главная задача – правильно выполнить расчет нагрузок, а затем определить шаг между ногами в соответствии с климатическими характеристиками и свойствами кровельного материала.

Недостатки

Несмотря на очевидные достоинства, металлические стропильные системы – не самое популярное конструктивное решение в частном домостроении. Даже большой шаг между стропилами и разреженная обрешетка при высокой стоимости метала не могут сделать конструкцию дешевле деревянной. Недостатками металлических стропил считают:

  1. Высокая теплопроводность. Металл обладает высоким коэффициентом теплопроводности, поэтому стропила и обрешетка крыши образуют мостики холодна. С точки зрения энергоэффектвности, каркас из металлопрофиля – не лучшее решение.
  2. Проблематичность транспортировки и монтажа. Выбирая металлическую стропильную систему, принимайте в расчет, что перевозить, поднимать на высоту и осуществлять крепление длинных и тяжелых элементов сложнее, чем стропила пиломатериалов стандартной длины.
  3. Сложность монтажа. Для подъема на высоту и фиксации ферм используется специальная техника, аренда или покупка которой обходится дорого.
  4. Деформация под действием высокой температуры. Хотя металл считают негорючим материалов, во время пожара он сильно деформируется, что обычно приводит к обрушению кровли.

Чтобы определить имеет ли смысл использовать более дорогие стропильные элементы из металлопрофиля, нужно выполнить расчет каркаса крыши. Если длина ската превышает 10 метров, а нагрузка более 450-600 кг, то монтаж металлического каркаса экономически целесообразен.

Видео-инструкция

Какие бывают и где применяются стропильные фермы


Основной задачей при возведении кровли любой конфигурации и вида является максимальное обеспечение защиты здания от негативного воздействия внешних факторов. Этого можно достичь посредством использования стропильных ферм на основе дерева или металла.

Основные требования к конструкции

  • Независимо от конкретного типа строительных материалов (дерево, наплавляемая кровля, металлочерепица, обычная черепица) перед началом отделочных работ должна быть возведена прочная строительная конструкция, основной задачей которой должно стать обеспечение устойчивости и надежности устраиваемой кровли.
  • Качественное выполнение конструкции, основными частями которой являются стропильные и подстропильные фермы, является гарантией того, что она выдержит все оказываемые на нее постоянные и временные нагрузки.
  • Основными требованиями к выбираемому материалу и конструкции стропильной фермы являются прочность, устойчивость и надежность.

Конструктивные особенности стропильных ферм

В определение “стропильная ферма” входит ряд конструктивных элементов: раскосов, стоек, обрешеток. Подобная жесткая конструкция в результате сборки будет обеспечивать скелет кровли.

Под этим определением подразумеваются жесткие конструкции, применяемые при устройстве скатных крыш.

Задачей ферм является передача общей нагрузки, которая оказывается на крышу, на стены здания. Материалом для изготовления ферм в основном служит дерево, но возможны также альтернативные варианты.

Основой для создания деревянных конструкций являются доски, лес-кругляк, брус.

Полезная информация о том, какие бывают виды крыш деревянных домов.

Всё о видах герметиков для металлической кровли вы найдете в отдельной статье.

Отдельные элементы соединяются методом врубки. В том случае, когда детали сделаны из досок, в ход идут болты, гвозди, зубчатые кольцевые шпонки.

При возведении больших по площади зданий, когда длина пролета оказывается больше 16 метров, при строительстве используются фермы с растянутыми стойками на основе металла.

В случае использования растянутых деревянных стоек надежное крепление узлов является достаточно сложной задачей, а при использовании металлических элементов сделать это легко.

Сборка деревянных ферм – процесс достаточно трудоемкий. При использовании ферм комбинированного типа (с деревянными и металлическими деталями) сделать это можно гораздо быстрее.

При возведении жилых зданий редко применяют вариант кровельной конструкции с открытыми фермами. В основном они закрываются при помощи потолочных перекрытий. В сфере строительства зданий промышленного назначения открытые фермы являются довольно популярным вариантом устройства кровли.

В качестве главных элементов могут использоваться также балки. Стропильные балки на основе железобетона являются подстропильными конструкциями, перекрывающими шаги колонн длиной 12, 18 метров. Подобные элементы при этом являются промежуточными опорами.

Виды стропильных ферм

Выбирая конструкцию и материал для создания кровельного скелета, необходимо учитывать, на основе какого материала построены стены. Опорами для несущих конструкций могут являться железобетонные, металлические колонны, кирпичные стены или подстропильные фермы.

Особенности ферм дают возможность их классификации в соответствии со следующими признаками:

  • очертанием поясов;
  • конструктивным оформлением;
  • статической схемой;
  • типом решетки.

Самым значимым критерием для разделения ферм на отдельные виды является очертание поясов. Оно определяется конструкцией кровли, размерами перекрываемого пролета, величиной оказываемой нагрузки. В основном выбор кровельного материала зависит от уклона верхнего пояса.

  • С области промышленного строительства при устройстве кровель плоского типа используются стропильные фермы с параллельными поясами.
  • В случае использования в качестве кровельного материала асбестоцементных или стальных листов устраивается трапециевидная разновидность несущих конструкций.
  • В сфере гражданского строительства наиболее популярными являются остовы треугольной формы.
  • При любой разновидности очертаний применяют разные системы решеток. При устройстве ферм с параллельными поясами или трапециевидной формы оптимальным вариантом является решетка треугольной формы, укрепленная посредством устройства дополнительных стоек.
  • Помимо этого типа, широкое распространение получили разрезная балочная схема или решетки со шпренгелями.

По признаку конструктивного оформления фермы делятся на следующие виды:

  • легкие, или одностенные – отличаются наличием одной фасонки в узлах;
  • тяжелые, или двустенные – их особенностью является наличие в узлах двух фасонных листов.

При возведении зданий со значительной длиной пролета (сборочных цехов, ангаров) применяются тяжелые конструкции. В подобных строениях промышленного назначения скелет выполняет функции ригелей рамных систем.

В соответствии с материалом изготовления стропильные фермы бывают:

  • деревянными;
  • металлическими;
  • смешанными (или комбинированными).

Выбор формы

Чтобы правильно выбрать форму конструкции, необходимо обращать внимание на следующие важные моменты:

  • материал, используемый в качестве кровельного покрытия;
  • величина угла уклона крыши;
  • наличие перекрытий потолка;
  • специфика конкретного типа соединения деталей стропильных ферм.

К примеру, в случае возведения кровли плоского типа, покрытием для которого служат рулонные битумные материалы, наилучшим вариантом стропильной фермы являются прямоугольная или трапециевидная конструкция.

При величине угла уклона более 12 градусов и в случае тяжелых покрытий оптимальным выбором являются фермы треугольной конфигурации.

Расчет высоты стропильной фермы проводится с использованием формулы, соответствующей выбранной форме конструкции:

  • Для треугольного варианта: 1/5 х L. Латинской буквой обозначена длина пролета.
  • Для прямоугольной конструкции: 1/6 х L.

При возведении частных жилых домов самой часто используемой является стропильная ферма треугольной конфигурации. Для устройства кровель с одним или двумя скатами с разными углами уклона применяются самые разные комбинации со стропилами наклонного типа, устраиваются деревянные или металлические стропильные фермы.

Устойчивость ферм повышается посредством устройства дополнительных связок для верхнего и нижнего поясов. Изготовление подобных связок осуществляется главным образом на основе досок.

В случае возведения кровли с двумя скатами рациональным выбором является разновидность фермы со стропилами висячего типа.

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.

В случае выбора конструкций на основе дерева необходимо обращать внимание на качественное проведение обработки материала антисептическими и антипиретическими составами, обеспечивающими защиту конструкции от разрушительного воздействия гнили, грибов, насекомых и от огня.

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.

Читайте также:  Симметрия и асимметрия: какой вид расстановки мебели выбрать

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.

Отличительной особенностью стальной подстропильной фермы от стропильной является наличие параллельного пояса. Их выпускают в аналогичных унифицированных размерах.

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.

Расчет нагрузок

Во время возведения системы стропил важным моментом является не только правильный выбор формы конструкции и материала изготовления, но и корректный расчет возможных нагрузок.

Они бывают трех видов:

  • постоянные: общий вес кровельного пирога;
  • временные: вес снежного пласта, находящихся на кровле людей, сила порывов ветра;
  • особые – к этой категории относится сейсмическая нагрузка.

Стропильная система на основе ферм и балок является несущей конструкцией, в состав которой входят многие элементы. Вне зависимости от конкретной конструкции и формы это сложный в технологическом плане процесс, главным этапом которого является этап проектирования. Именно в это время проводятся расчеты, от правильности которых зависит безопасность всей конструкции в течение всего эксплуатационного периода. Такой расчет состоит из сложных вычислений, осуществление которых требует наличия профессиональных знаний.

Как выглядит конструкция двухскатной мансардной крыши можно посмотреть на нашем сайте.

Об особенностях устройства ломанной крыши ищите информацию здесь.

Монтаж

В качестве примера ниже описан наиболее простой процесс монтажа стропильных конструкций при возведении односкатной кровли.

  • Сначала в соответствии с приведенной формулой рассчитывается величина перепада стен:
    Ш х tgL

Буквой Ш обозначено расстояние между двумя опорными стенами, а tgL– это тангенс угла уклона кровли.

  • После этого заготавливается необходимое количество деревянных стропил, предварительно обработанных антисептическими составами.
  • Следующим шагом является установка мауэрлата. Балка по толщине должна соответствовать величине толщины стен. Ее необходимо прикрепить по возможности более жестко и провести качественную гидроизоляцию. В процессе монтажа опорной балки надо следить за соблюдением строго горизонтального расположения.
  • После окончания монтажа мауэрлата на нем должны быть обозначены точки установки стропильных ног и вырезаны выемки для них.
  • Заранее подготовленные фермы укладываются таким образом, чтобы они выступали на поверхность опорной балки на 30 см. Закрепление осуществляется с помощью болтов и скоб.
  • Процесс завершается установкой подпорок и монтажом обрешетки. В тех случаях, когда стропильные ноги имеют длину более 4,5 м, подпоры являются обязательным элементом. Поверх смонтированных стропил устраиваются планки обрешетки.

ВЫВОДЫ:

  • Использование стропильных ферм на основе дерева или металла обеспечивает защиту здания от внешних воздействий.
  • Основными требованиями к выбираемому материалу и конструкции стропильной фермы являются прочность, устойчивость и надежность.
  • Задачей ферм является передача общей нагрузки, которая оказывается на крышу, на стены здания.
  • Фермы классифицируются по очертанию поясов, конструктивному оформлению, статической схеме, типу решетки.
  • Различают фермы с параллельными поясами, трапециевидные, треугольные.
  • Стропильные фермы выполняются из дерева или металла. Возможны также комбинированные варианты.
  • Устойчивость ферм повышается посредством устройства дополнительных связок для верхнего и нижнего поясов на основе досок.
  • При возведении системы стропил важным моментом является корректный расчет возможных нагрузок.

Подробнее о стропильной системе вальмовой крыши смотрите в видеосюжете.

Как и чем обработать стропила и обрешетку – выбираем антисептик

Для изготовления стропильного каркаса в большинстве случаев используется древесина, которая подвержена воздействию влаги и очень горюча. С этими факторами необходимо бороться, поскольку восстановление разрушенной стропильной системы потребует гораздо больших усилий. О том, чем обработать стропила и обрешетку для защиты от огня и влаги, и пойдет речь в этой статье.

Требования к защитным составам

Все средства, используемые для обработки стропильных систем, должны соответствовать следующим требованиям:

  • Возможность глубокой пропитки древесины;
  • Отсутствие в составе медного купороса, бихромата калия, мышьяка или хрома;
  • Способность растворяться в воде, но при этом хорошо держаться на поверхности дерева даже при попадании на него влаги;
  • Обеспечение надежной защиты стропил и обрешетки от различных биологических факторов и воспламенения.

Решая, чем пропитать стропила, нужно в первую очередь отталкиваться от того, что воздействует на стропильную систему сильнее всего. Если регион, где находится здание, характеризуется высокой влажностью воздуха, то наиболее актуальными будут антисептики, которыми нужно пропитать дерево. Немаловажной является последовательность обработки – нанесенный первым состав работает гораздо эффективнее последующих слоев.

Виды и характеристики антисептиков – чем лучше обработать

Большинство антисептиков для стропильных систем могут повышать декоративные свойства конструкции при нанесении за счет входящей в состав алкидной смолы, меняющей оттенок древесины.

Наиболее популярными антисептиками являются водорастворимые, которые имеют следующие преимущества:

  • Глубокое проникновение в структуру древесины;
  • Простота нанесения и быстрое высыхание;
  • Возможность нормальной вентиляции дерева;
  • Создание влагозащитной пленки на поверхности деревянных элементов.

Независимо от особенностей антисептика, он должен хорошо защищать дерево от микробов, насекомых и грибка. Кроме того, любой антисептик для стропил должен быть безвредным для человеческого здоровья.

Способы нанесения антисептика на стропила и обрешетку

Обработка стропильной системы антисептиком выполняется методом импрегнации, которая может выполняться посредством полного погружения элементов стропильной системы в состав или же путем поверхностного нанесения защитного средства.

Чтобы обработать дерево первым способом, требуется любая крупная емкость – ванна, корыто или обычная яма. Главное – перед погружением полностью закрыть ее полиэтиленовой пленкой. Время, необходимое для глубокой пропитки древесины, варьируется в достаточно широких пределах: тонкое дерево может пропитаться за полчаса, а на обработку крупных конструкций может потребоваться до четырех часов. Когда пропитка стропильной системы завершена, нужно просушить деталь на протяжении суток и обработать ее края.

Все остальные методы – распыление, обрызгивание или окрашивание – отличаются значительно меньшей эффективностью. Зато обработка стропильной системы при использовании данных методов будет несколько проще, да и антисептика уйдет намного меньше. Чтобы обработка была качественной, покрытие нужно наносить в несколько слоев, дав каждому из них просохнуть хотя бы полчаса.

Самые популярные антисептики

Одним из самых распространенных защитных средств является антисептик для кровли Сенеж, имеющий массу достоинств, среди которых:

  • Длительный срок службы, достигающий 30-35 лет;
  • Надежность покрытия и хорошее сопротивление смыванию;
  • Отличное проникновение в древесину;
  • Обеспечение нормальной вентиляции дерева;
  • Хорошие декоративные свойства.

Водорастворимый состав Сенеж отлично подходит для обработки деревянных элементов стропильной системы и обрешетки. Проникая в структуру древесины, данная пропитка для стропил обеспечивает двухслойную защиту от грибка, плесени, насекомых и различных микроорганизмов. Средство Сенеж выпускается в нескольких сериях – Ультра, Тор, Био и Сауна, каждая из которых подходит для использования в конкретных ситуациях.

Еще одно хорошее средство, подходящее для обработки стропильного каркаса – Пинотекс Импра (Эстония). Данный антисептик изготавливается на основе воды, а в качестве связующего материала используется алкидное вещество. Пинотекс достаточно эффективно защищает древесину от различных биологических повреждений. Главный недостаток – обработка стропил антисептиком Пинотекс невозможна, если они уже повреждены.

Неплохой альтернативой зарубежным средствам является отечественный антисептик Древотекс, который обеспечивает надежную защиту деревянных элементов стропильного каркаса от влаги и биологических факторов. Данное средство выпускается в нескольких сериях: серия Био используется для обработки новых досок, а составы серии Антиплесень разработаны специально для восстановления древесины, уже имеющей очаги поражения.

Древотекс практически не вымывается при попадании на него влаги и не мешает прохождению воздуха к древесине. Срок службы нанесенного покрытия может достигать 30 лет. Если грамотно подходить к вопросу выбора серии, то данное средство отлично подойдет для любых ситуаций. Перед выбором стоит проверить древесину на влажность – многие антисептики не подходят для обработки дерева с влажностью свыше 20%.

Виды и характеристики антипиренов для стропильной системы

Антипирены – это средства, повышающие сопротивляемость древесины огню и снижающие воспламеняемость. Решая, нужно ли обрабатывать стропила антипиреном, стоит разобраться, какие факторы будут воздействовать на каркас сильнее. Чаще всего данные средства наносятся во вторую очередь, но если есть высокий риск возгорания стропильной конструкции, то их стоит использовать как основную пропитку.

Все антипирены делятся на две группы эффективности. Первая группа отличается большей эффективностью и долговечностью – данные средства обеспечивают огневую защиту на срок около 5-7 лет. Вторая группа, соответственно, несколько менее эффективна.

В зависимости от индивидуальных особенностей антипирены классифицируются следующим образом:

  1. Пропитки. Данные вещества представляют собой соляные растворы, которые посредством погружению или ручной обработки наносятся на древесину.
  2. Обмазочные средства. Эта категория огнезащитных веществ отличается пастообразной формой.
  3. Лаки. Лаки чаще всего используются как декоративное покрытие, поэтому для обработки стропил их использование будет нецелесообразным.
  4. Краски. Данные средства создают на поверхности древесины тонкую пленку, которая и обеспечивает защиту от огня.

Если планируется использование антипирена в качестве главного защитного средства, то стоит использовать пропитки. В случае нанесения антипирена поверх антисептика лучше всего подойдут обмазочные составы. Технология обработки древесины антипиренами не отличается от технологии нанесения антисептиков.

Антипирен Неомид для обработки деревянных элементов кровли

Одним из самых популярных средств, используемых для защиты от огня, является Неомид, подходящий для обработки любых типов древесины. Существует немало разновидностей средства Неомид – помимо повышения сопротивляемости огню, они могут выполнять функции антисептиков, защищая древесину от наиболее типичных воздействий.

Перечень достоинств данного средства выглядит очень внушительно и включает в себя следующие качества:

  • Длительный срок службы (до 10 лет);
  • Наличие антисептических свойств;
  • Отсутствие токсичных и опасных для человеческого здоровья веществ в составе;
  • При необходимости древесину можно будет обработать поверх средства Неомид;
  • Древесина после обработки не меняет степень впитывания влаги;
  • Защитный состав Неомид, изготовленный на водной основе, можно использовать сразу же после приобретения, без дополнительной подготовки.

Заключение

Перед обработкой стропильного каркаса нужно обязательно определиться, чем обработать стропила в первую очередь. Нанесенный первым состав влияет на характеристики древесины гораздо сильнее, чем следующий слой защиты.

Обзор средств для обработки стропил крыши

Стропильная система кровли – это древесный материал, который легко разрушается при контакте с влагой и быстро воспламеняется в случае пожара. Чем обработать стропила, чтобы продлить срок их службы и исключить образование плесневой микрофлоры. Какой из имеющихся на рынке составов наиболее эффективен? Это зависит от породы древесины и преобладающих климатических условий. Влажно – нужна защита от воды, жарко – необходимо уберечь древо от огня.

Каким должен быть состав

Любое средство, которое вы решили использовать для покрытия стропильной системы, должно отвечать следующим требованиям:

  • глубоко проникать в структуру древесных волокон;
  • не содержать медный купорос, бихромат калия, мышьяк, хром;
  • хорошо растворяться в воде, но не смываться с дерева;
  • эффективно защищать балки перекрытия и обрешетку от плесени, образования гнили, грибка, предотвращать воспламенение.

После этого стоит определиться, что больше угрожает стропильной системе – гниль или возгорание. Для влажных климатических условий выбирают антисептик, который глубоко проникнет в дерево, а после этого дополнительно покрывают антипиреном. Дело в том, что пропитать древесину можно только один раз. От того, какой состав нанесен первым, зависит усиление свойств древесины сопротивляться образованию гнили или возгоранию.

Какие бывают антисептические средства

Антисептики для балок перекрытия и обрешетки могут обладать дополнительным декоративным эффектом. В состав средств входит алкидная смола, которая придает дереву определенный цвет. Для стропильной системы чаще всего используют водорастворимые антисептики. Они обладают рядом преимуществ:

  • проникают глубоко в древесную структуру;
  • их легко наносить на элементы стропильной системы;
  • быстро высыхают и позволяют дереву дышать;
  • образуют влагозащитную пленку на поверхности дерева.
Читайте также:  Что такое фитодизайн и как правильно его использовать в интерьере своей квартиры

Качественные антисептики должны обладать противомикробными (биоцидными) и противогрибковыми (фунгицидными) свойствами, а также обеспечивать надежную защиту от насекомых – инсектицидные свойства.

Водорастворимые вещества преимущественно содержат фторид и кремнефторид натрия, смесь буры и борной кислоты, пентахлорфенол, смесь хлористого цинка с натриевым (калиевым) хромпиком. Составы токсичны только для микроорганизмов и совершенно безвредны для человека. Существуют также средства, растворимые в масле, нефтепродуктах и легких растворителях.

Методы нанесения антисептических средств

Импрегнация (поверхностная пропитка антисептиком) выполняется путем полного погружения деревянных элементов в состав или методом нанесения вещества пульверизатором / обычной кисточкой. Для погружения используют специальную ванну, корыто или даже канаву, предварительно выстилая емкость полиэтиленовой пленкой.

Время погружения материала зависит от конкретного антисептика. Обычно производитель указывает на упаковке 30-60 минут для древесины малого и среднего сечения. При погружении больших ферм, например, для кровли из натуральной черепицы, время пропитки увеличивают до четырех часов. После просушки в течение суток обрабатывают все торцы деревянных конструкций.

При обработке антисептиком вручную распылением, обрызгиванием или окрашиванием эффективность проникновения состава глубоко в древесину заметно снижается. Хотя такой способ требует небольшого количества антисептического состава.

Покрытие выполняется в несколько слоев с интервалом нанесения около получаса.

Самые популярные антисептические средства

Хорошо зарекомендовало себя на практике современное средство Сенеж. Таким антисептиком можно обрабатывать кровлю, деревянную обрешетку, балки перекрытия. Состав представлен в виде готового к использованию раствора на водной основе. Его преимущества:

  • биозащита сроком на 30-35 лет;
  • тип состава – трудновымываемый;
  • химическая связка с древесиной;
  • глубоко проникает в структуру волокон, не увеличивая гигроскопичность;
  • позволяет дереву дышать;
  • обладает декоративным эффектом.

Рекомендуемый расход составляет 250-300 г/м. куб. при нанесении без погружения, 60-80 кг/м. куб при вымачивании. Сенеж глубоко проникает в балки перекрытия и другие элементы, образуя двухуровневый защитный барьер. Препятствует развитию грибков и плесневых микроорганизмов, насекомых. Производитель выпускает различные серии антисептиков – Ультра, Био, Тор, Сауна для конкретных деревянных конструкций.

Высокой эффективностью отличается средство Пинотекс Импра эстонского производства. Подходит для биозащиты балок перекрытия, обрешетки, мауэрлатов, стропил. Представляет собой антисептик на водной основе с алкидным связующим веществом. Глубоко впитывается в поверхность древесины, обеспечивает хорошую защиту от гнили, синевы, плесени.

Расход вещества составляет от 85 до 200 г на квадратный метр в зависимости от обработки древесины – пиленая или струганная. Пинотекс Импра нельзя использовать для уже пораженных микроорганизмами элементов стропильной системы, в отличие от состава Сенеж.

Средство производства России Древотекс используется для защиты древесного материала от образования гнили, плесени. Основные характеристики:

  • эффективно защищает балки перекрытия, доски от воздействия атмосферной влаги;
  • серия био подходит для профилактики здорового древесинного материала, серия антиплесень используется для пораженного очаговыми микроорганизмами дерева;
  • тип пропитки – трудновымываемая, позволяет дереву «дышать»;
  • срок биозащиты стропильной системы комплексным средством Древотекс составляет около 30 лет;
  • расход средства составляет 250-350 г/кв. м при обработке кистью и 200 кг/м. куб при погружении.

Средство можно наносить на новую древесину или в качестве обработки эксплуатируемой кровельной конструкции.

При выборе антисептических составов для балок перекрытия, досок обрешетки и мауэрлатов необходимо обращать внимание на влажность древесины, поскольку не все антисептики подходят для дерева с влажностью более 20 процентов.

Применение антипиренов

Огнезащита предназначена для придания древесному материалу дополнительных качеств – сопротивление огню, снижение воспламеняемости. Если вы решили, что вероятность возникновения пожара выше, чем возможность гниения стропильной конструкции, в первую очередь все деревянные фрагменты кровли следует обработать антипиренами.

Они классифицируются на первую и вторую группу эффективности. Средства первой группы создают огнезащиту на 5-7 лет, поэтому они более эффективны. Преимущественно в основу антипиренов включают фосфаты и сульфаты аммония, буру, борную кислоту и комбинации этих веществ.

Все антипирены разделяют на:

  1. Пропитки – растворы солей, которые наносят ручным способом или погружением.
  2. Обмазочные антипирены – имеют пастообразную консистенцию.
  3. Лаки применяют для декоративных целей. На крыше их использование излишне.
  4. Краски образуют на поверхности тонкую защитную пленку.

Чаще всего для защиты балок перекрытия и стропил используют пропитку, когда антипирен будет выполнять роль основной защиты, и обмазку, если антипирен наносится на антисептик. Способы покрытия огнезащитой идентичны нанесению антисептиков. На рынке представлен большой выбор составов первой и второй категории. Большой популярностью пользуется средство Неомид.

Поскольку состав получил массу положительных отзывов покупателей, можно подробнее рассмотреть его свойства.

Неомид 530 – огнезащита

Средство подходит для любого типа древесной поверхности – пиленых или струганных балок перекрытия, досок, стропил, обрешетки. Основные преимущества:

  • огнезащита сроком на десять лет;
  • обладает антисептическими свойствами;
  • не содержит токсичные вещества и формальдегид;
  • не препятствует дальнейшей обработке дерева;
  • не изменяет гигроскопичность материала;
  • поставляется в готовом к использованию виде;
  • выполнен на водной основе;
  • по опасности для человека занимает ту же категорию, что бытовая химия, – не опасен.

Составы Неомид выпускаются в разных сериях. Одни средства предназначены для защиты балок перекрытия и остальных элементов стропильной системы от насекомых, гниения, синевы, используются в качестве отбеливателей древесины. Неомид 530 – это эффективная огнезащита, которая в настоящее время пользуется наибольшей популярностью.

Перед обработкой стропил нужно правильно выбрать приоритет защиты. Тот состав, который наносят первым, и будет основным. Второе вещество будет выполнять дополнительную защитную функцию.

Виды стропильных систем: наиболее распространенные конструкции

Для возведения каркасов крыш сегодня используются разные виды стропильных систем. Однако, несмотря на их разнообразие, в основе каждой из таких стропильных систем лежат общие принципы, которые и обеспечивают кровле необходимый запас прочности.

В данной статье мы проанализируем особенности конструкции наиболее распространенных стропильных систем, и попытаемся формулировать рекомендации, которые будут вам максимально полезны при самостоятельном обустройстве крыши.

  1. Стропильные системы: общие сведения
  2. Материал для стропильной системы
  3. Стропильная система висячего типа
  4. Стропильная система наслонного типа
  5. Стропила вальмовой кровли

Стропильные системы: общие сведения

Итак, стропильная система: что же она собой представляет? В самом общем виде стропильная система – это каркас кровли, опирающийся на несущие конструкции здания и служащий основой для гидроизоляционных, утеплительных и кровельных материалов.

Конструкция и размеры стропильной системы зависят от:

  • Размеров здания
  • Габаритов здания
  • Выбранного кровельного материала (в первую очередь – его удельного веса)
  • Материала стропильных ферм
  • Актуальных для региона нагрузок на кровлю (в первую очередь — ветровых и снеговых)
  • Личных предпочтений относительно формы кровли

Каждый из этих факторов, безусловно, важен для понимания того, какие виды стропильной системы будут оптимальными для той или иной конкретной ситуации.

Материал для стропильной системы

В качестве наиболее распространенного материала для обустройства стропильных систем сегодня выступает дерево.

Чаще всего используется сосновый брус 150х150 мм или же доски 50х150 мм, однако при необходимости усиления конструкции брус берут более толстый, а доски – сшивают между собой.

Обратите внимание! В данном случае речь идет, естественно, о строительстве частных жилых домов. При возведении многоквартирных домов или же промышленных зданий используются совершенно другие материалы и технологии.

Деревянные стропила перед установкой в обязательном порядке подлежат обработке:

  • Антибактериальной – она предотвращает развитие процессов гниения в том случае, если древесина стропил будет находиться в увлажненной среде (например, под воздействием внутрикровельного конденсата)
  • Противопожарной – такая обработка снижает горючесть древесины.

На сегодняшний день вопрос «чем обработать стропила?» ни в коей мере не является критичным. На рынке представлен широкий выбор как антисептиков, так и антипиретиков, а также – препаратов для комплексной защиты древесины («Сенеж», «Рогнеда», «Ловин» и другие).

Обрабатывать древесину стропил лучше с помощью кисти, так как распыление не обеспечивает достаточный уровень пропитки.

В качестве альтернативы дереву и для повышения надежности конструкции стропильной системы возможно использование дополнительных элементов из металла.

Чаще всего стойки из металлического профиля устанавливают в качестве опор под коньковыми прогонами, которые подвергаются максимальным нагрузкам.

Однако в этом случае область контакта металла с деревом необходимо защитить с помощью изоляционных материалов, иначе возможно загнивание древесины вследствие переувлажнения от конденсата на металле.

Полностью металлическая стропильная система, которая возводится сварным способом, лишена этого недостатка, так как ее металл не контактирует с деревянными частями.

Однако стропила из металла требуют более серьезного подхода к утепления кровли, так как металл выступает в качестве «мостика холода».

Однако вне зависимости от того, из какого материала изготовлены сами стропила, стропильная система создается таким образом, чтобы ее конструкция была максимально жесткой.

Именно поэтому основные виды стропильных ферм стремятся к треугольной форме – ведь как известно, именно треугольник является самой жесткой фигурой.

Исходя из особенностей конструкции стропильных систем выделяют их следующие типы:

  • Висячие стропила
  • Наслонные стропила

Далее мы рассмотрим каждую из них максимально подробно.

Стропильная система висячего типа

Самый простой тип стропильных систем – висячие стропила. Их особенности следующие:

  • Стропила для крыши своими руками висячего типа имеют только две точки опоры для каждой пары стропильных ног. Чаще всего в качестве таких точек опоры выступают несущие стены дома. Стропильные ноги в этом случае работают как на сжатие, так и на изгиб.

Обратите внимание! Стропильные ноги должны опираться не на сами стены, а на опорный брус – мауэрлат. Мауэрлат представляет собой толстый деревянный брус или конструкцию из сшитых между собой досок, жестко закрепленных на торце несущей стены. Крепление стропильной ноги к мауэрлату производится с помощью врубки, дополнительно стропило фиксируется скобой или кронштейном.

  • При этом вся конструкция стропильной системы создает распирающее усилие, которое передается стеновому ограждению.
  • Наиболее распространенный способ компенсации распирания – обустройство затяжки, соединяющей каждую стропильную пару в нижней части. Чаще всего затяжка ставится в самом низу – тогда она выступает одновременно и перекрытием кровли. Однако затяжку можно располагать и выше – но тогда она должна обладать большей мощностью, ведь нагрузка на нее многократно усиливается.
  • Кроме компенсации распирающего усилия затяжка препятствует разъезжанию стропильных ног.

Стропильная система наслонного типа

В отличие от висячих стропил наслонная стропильная система требует наличия в здании средней несущей стены.

Структуру наслонных стропил отличают следующие признаки:

  • Концы стропил наслонного типа опираются на стены дома, а средняя часть – на внутреннюю несущую стену или внутренние столбчатые опоры.
  • Стропильные ноги наслонной стропильной системы работают только на изгиб, при этом нагрузка на сжатие с них снимается. Вследствие этого для создания наслонной стропильной системы можно использовать более тонкие элементы, а вся стропильная система получается более легкой. При этом экономия пиломатериалов может быть очень существенной.
  • При обустройстве кровли на здании сложной конструкции типы стропил могут чередоваться. Там, где средняя несущая стена или опора есть – устанавливаем наслонные стропила, а там, где опора отсутствует – стропила висячего типа.

Стропила вальмовой кровли

Вальмовая четырехскатная кровля требует обустройства особой стропильной системы.

Ввиду сложной геометрии данной кровли ее стропила выполняют разное назначение, поэтому выделяют несколько их типов:

  • Накосные (диагональные) стропила — соединяют углы здания с торцами конькового бруса, и формируют ребра будущей крыши. Накосные стропила являются самыми длинными и должны быть наиболее прочными, так как именно на них приходится основная нагрузка.
  • Рядовые (центральные) стропила — соединяют коньковый брус с мауэрлатом по бокам скатов. Рядовые стропила устанавливаем строго параллаельно.
  • Угловые стропила – нарожники – короче рядовых, и соединяют мауэрлат не с коньком, а с накосными стропилами. Все вместе они формируют плоскости скатов кровли.

Как видите, данная система несколько сложнее, чем традиционные висячие или наслонные стропильные системы, однако она обеспечивает необходимую прочность для кровли с четырьмя скатами.

Таким образом, правильно выбрав стропильную систему и используя соответствующие конструктивным особенностям виды стропил вы сможете самостоятельно создать прочный и надежный каркас вашей будущей крыши.

Все, что нужно знать о стропильных фермах

При строительстве любой кровли самое важное – безопасность и надёжная защита от негативного влияния окружающей среды. Чтобы добиться этого, необходимо использовать деревянные или металлические системы стропил.

Что это такое?

Стропильной фермой называют целый комплекс элементов конструкции, куда входят обрешётка, раскосы, стойки. После сборки конструкция станет надёжным «скелетом» будущей крыши.

Под стропильной фермой прежде всего понимается жёсткая конструкция, актуальная при постройке скатных кровель. Главная задача фермы состоит в распределении основной нагрузки, которую оказывают стены строения. Изготавливаются чаще всего такие конструкции из древесины, но возможна установка из аналогичных материалов.

Основой при возведении деревянной типовой конструкции выступают закруглённые брусья, обычные доски. Дополнительные элементы присоединяются к основной конструкции, буквально врубаясь в необходимые участки. Если детали созданы из досок, то в присоединении участвуют болты, кольцевые шпонки, а также гвозди.

Фермы, имеющие металлические основания растянутой формы, задействуются при возведении крупномасштабных построек, когда пролёт имеет протяжённость свыше 16 метров. Если речь идёт о возведении конструкции при помощи растянутых стоек из досок, то сложно добиться надёжности закрепления узлов. Однако если использовать элементы из металла, то прочно закрепить узлы довольно легко.

Чтобы собрать деревянную ферму, нужно приложить много усилий. Гораздо быстрее процесс пойдёт, если использовать не только деревянные детали, но и металлические. Такой тип сборки называется комбинированным.

При постройке жилых домов крайне редко планировщики прибегают к варианту крыши с открытыми фермами. Чаще всего фермы просто закрываются специальными перекрытиями для потолка. При возведении построек производственной направленности на кровле оставляют открытые фермы.

Читайте также:  Каких видов бывают душевые кабины и как выбрать подходящую для своей ванной

Несущими частями такой конструкции часто становятся балки. Строительные балки производятся на основе железобетона, укладываются под стропила и перекрывают шаги колонн длиной 12, 18 м. Эти части конструкции выполняют роль промежуточной опоры.

Основные требования

Вне зависимости от вида строительных материалов перед основной отделкой необходимо построить крепкую и надёжную конструкцию, чьей главной задачей станет устойчивость и прочность крыши.

Если конструкция с элементами из подстропильных и стропильных комплексов была возведена правильно, то её надёжность гарантирована. Конструкция с лёгкостью выдержит нагрузки любого типа, будь они временными или постоянными.

От материала и конструкции фермы требуется максимальная прочность, безопасность и устойчивость.

Обзор видов

При выборе типа конструкции и материала, из которого будет изготовлен костяк кровли, следует учесть материал самих стен. Колонны из металла или железобетонного полотна, подстропильные системы и стены из кирпича станут надёжной опорой для несущих основ.

Характеристики ферм позволяют классифицировать их по данным параметрам:

  • архитектурное оформление конструкции;
  • схема в статике;
  • вид решётки;
  • очертания стропильных поясов.

Самым важным критерием для классификации ферм считается очертание поясов. Оно рассчитывается при учёте параметров пролёта, конструкционных особенностей кровли, а также при учёте уровня возможной нагрузки. Выбор материала также напрямую зависит от уклона (в расчёт берётся уклон пояса на максимальной высоте).

  1. При возведении плоских крыш чаще всего задействуются фермы, оснащённые параллельными поясами.
  2. Если материалом для строительства крыши стали стальные или асбестоцементные листовые перекрытия, то лучшим вариантом станет несущая система в виде трапеции.
  3. В частном строительстве чаще всего можно встретить конструкции треугольных конфигураций.
  4. При учёте варианта очертаний проводится и выбор решётки. Если задействуются системы в форме трапеции или разновидности с параллельными поясами, то лучшим вариантом становятся решётки треугольных форм. Решётка укрепляется при помощи дополнительных стоек.
  5. Часто используются решётки, оснащённые шпренгелями

По признаку конструктивного оформления

По оформлению конструкции можно разделить все фермы:

  1. на тяжёлые (двустенные), с двумя фасонными листами в узлах конструкции;
  2. лёгкие (одностенные), в конструкции которых только один лист.

При строительстве зданий, имеющих длинный пролёт (промышленные постройки), используются конструкции большого веса. При возведении огромных промышленных помещений «скелет» кровли выполняет роль рамы, на которую опираются несущие системы.

По материалу

По разновидностям материала системы ферм могут создаваться:

  • из древесины;
  • из стали;
  • комбинированные.

Советы по выбору формы

Рассмотрим, как правильно сделать выбор формовой конфигурации конструкции. Чтобы подбор формы был правильным, важными считаются следующие критерии:

  • тип материала покрытия крыши;
  • есть или нет перекрытия на потолке;
  • угол наклона кровли;
  • особенности соединений стропильных элементов.

При постройке плоской крыши, покрытой битумными рулонами, лучше использовать конструкции в виде прямоугольника или трапеции.

Если уклон угла по величине составляет выше 12 градусов, и если покрытия являются тяжёлыми, то лучше использовать конструкции в треугольном формате.

Выбор материала

Самым ответственным и важным всегда считается выбор материала для строительства. К материалу предъявляются особые требования: он должен обеспечивать высочайшую прочность, быть достаточно жёстким и не деформироваться. Актуален и ценовой показатель, поскольку стоимость — довольно ощутимый фактор, особенно в частном строительстве.

Дерево

Древесина считается одним из самых популярных и недорогих строительных материалов.

Конструкции из дерева актуальны для следующих случаев:

  • при возведении крыш по типу мансарды;
  • при установке объектов как промышленной, так и других направленностей;
  • при реставрации плоских крыш различных построек.

Главными особенностями ферм из древесины, по сравнению с аналогичными конструкциями, можно назвать следующие:

  • скорость проектирования увеличена в несколько раз;
  • автоматизированность установки и простота всех этапов строительства;
  • простота при проведении монтажных работ (элементы уже готовы, их остаётся только правильно установить);
  • возможность реализовать даже самые смелые дизайнерские задумки в отношении конфигурации, формы и других аспектов;
  • конструкция весит сравнительно немного;
  • возможность монтажа в ситуациях, когда пролёты имеют большие размеры (максимальная длина – 18 м);
  • возможность провести утепление, общая простота этой процедуры;
  • прекрасные технические и эксплуатационные качества;
  • материал считается пригодным для обработки в промышленных условиях, а значит, относится к первой категории материалов по пожаробезопасности;
  • экологичность.

Металл

Стальные конструкции из профильной трубы могут похвастаться повышенной жёсткостью, в отличие от деревянных конкурентов. За счёт этого качества металлические системы стропил часто используются в случае, если конструкции нужно придать дополнительную жёсткость. Это хороший вариант, если устанавливаются фермы большой длины, свыше 10 метров. В этой ситуации не только стропила должны быть выполнены из стали, но и опоры конька, и брус мауэрлата.

Установка должна производиться не при помощи соединяющихся частей из древесины, а при использовании специальных швеллерных профилей.

Для крепежа оснований стропил необходимы уголки, которые были предварительно приварены.

Главные плюсы ферм из стали:

  • более высокая прочность по сравнению с другими вариантами;
  • стойкость к различным коррозионным явлениям и физическому влиянию;
  • материал не способен гнить и имеет особую устойчивость к деформации;
  • длительный срок службы;
  • если требуется перекрыть периметр крупногабаритного здания, сделать это очень просто при помощи стальных элементов.

Некоторые минусы металлических конструкций:

  • сама конструкция весит немало, использование таких элементов даёт дополнительную нагрузку на кровлю;
  • при установке необходимо использовать специальную технику (чтобы поднимать изделия на определённую высоту);
  • детали не выдерживают слишком резкие температурные перепады и могут деформироваться;
  • достаточно высокая стоимость.

Фермы из стали подразделяются на три вида:

  • имеющие параллельные пояса;
  • в форме треугольника;
  • полигональные.

Для постройки мягкой крыши отлично подходят стропильные конструкции, имеющие параллельные пояса. Также можно использовать полигональные модели.

Если будут использоваться материалы в виде листов, то лучшим вариантом станут конструкции треугольной формы.

Фермы, которые выпускаются на фабриках, подходят под универсальные размеры пролётов – 18, 24, 30 и 36 метров в длину.

При создании решёток конструкций и поясов чаще всего используются уголки. Отдельные элементы скрепляются через приваривание. Самой надёжной можно назвать конструкцию, при обустройстве поясов которой были задействованы балки с широкими полками (тавровые).

Само изготовление не слишком сложное, такой способ работы требует меньшего количества материала. При этом прочность и надёжность конструкции остаются на высоте.

Особенности расчёта нагрузок

При установке стропильной системы важно не только верно определить наилучший вариант формы и материала, но и провести расчёт планируемой нагруженности.

Нагрузки можно подразделить на три вида:

  • неизменные: к этому типу относится общий вес крыши;
  • временные: вес снежного покрова или наледи, сильный ветровой поток;
  • особый тип нагрузки: возможность землетрясения.

Система стропил, созданная при помощи балок и ферм, становится несущей. Состоит такая система из множества элементов. При установке конкретного типа конструкции и её формы важно понимать, что это всегда очень ответственный процесс. Каждый этап имеет своё значение, но особое место отводится проектированию. Все расчёты должны быть произведены правильно, учтены многие факторы, ведь от этого зависит безопасность будущей постройки.

Расчёт базируется на сложнейших вычислениях, произвести которые может только профессионал.

Технология монтажа

Как пример, ниже представлен наиболее простой вариант монтажных работ стропильной системы (использован при постройке односкатной крыши). Конструирование можно выполнить своими руками.

  1. Вначале нужно на чертеже рассчитать уровень перепада между стенами: tgL х Ш. Значок «Ш» обозначает расстояние между двумя стенками-опорами. Тангенс угла (кровельный уклон) обозначается значком «tgL».
  2. После проведения расчёта следует подготовить нужное число стропил из досок, обработав древесину антисептиком.
  3. Дальше следует постройка мауэрлата. Доска должна быть соизмерима с величиной диаметра стенок. Балку нужно укрепить очень крепко и жёстко, нелишней будет хорошая гидроизоляция. При монтаже необходимо соблюдать горизонтальное положение конструкции.
  4. Затем обозначаются участки для укладки стропильных оснований (после обозначения таких участков врезаются выемки).
  5. Фермы должны так располагаться, чтобы они шли на выступ по опорной конструкции примерно на 30 см. Закреп можно произвести при помощи строительных скоб и специальных болтов.
  6. Итогом работ станет укладка обрешётки и подпорок. Если основание стропил превышает 4,5 метра в длину, то подпорки просто необходимы. Сверху установленных конструкций прокладываются обрешёточные планки.

О том, как происходит сборка девевянной стропильной фермы, вы можете узнать из видео ниже.

Стропильные фермы на металлозубчатых пластинах. Что нужно знать прежде, чем рассчитывать кровлю?

Партнерский материал

Требования к кровле собственного дома у любого застройщика понятны и просты: надежность, долговечность и выгодная стоимость. На неискушенный взгляд задача выглядит достаточно тривиально: рассчитать необходимую кубатуру древесины, пригласить бригаду, которая напилит доски в размер и смонтирует кровлю сообразно собственному опыту и представлениям о надежности. Это так называемая традиционная стропильная система, собираемая по месту. При кажущейся простоте и доступности, такой подход имеет ряд недостатков по сравнению с более современными кровельными системами, собираемыми из готовых ферм.

Во-первых, редко какая бригада имеет в своем составе человека с инженерным образованием, способного грамотно рассчитать нагрузки. Здесь всем рулит собственный опыт и «я всю жизнь так строю, и никто не жаловался». Даже наличие рабочего проекта не защитит вас от всевозможных «инноваций» или, наоборот, шаблонных решений, которые не во всякой ситуации оказываются правильными. При таком подходе вашу кровлю нельзя будет назвать оптимальной. В худшем случае, она не будет соответствовать требуемым нагрузкам, в лучшем – будет сделана с избыточным запасом прочности. Но избыточный запас – это всегда увеличение стоимости, вы просто своими деньгами оплачиваете некомпетентность исполнителей.

Во-вторых, сборка стропильной системы по месту в большинстве случаев оказывается более затратной, чем монтаж готовых ферм. В основном это обусловлено перерасходом древесины.

В-третьих, традиционный подход гораздо более трудозатратен. Всем самостройщикам известны эти «качели»: отмерил-отпилил-поднял-примерил по месту-опустил в низ-подрезал и т.д. Сборка стропильной системы по месту всегда имеет более долгий период исполнения и требует большее количество рабочих, чем монтаж готовых стропильных ферм.

В-четвертых, очевидным недостатком традиционных стропильных систем является ограничение по длине пиломатериала, соответственно, необходимость устанавливать дополнительные опоры при перекрытии больших проемов. Заводские фермы на МЗП же с легкостью перекрывают безопорные проемы шириной до 30 метров.

Как делают стропильные фермы на металлических зубчатых пластинах

Рассмотрим технологию производства стропильных ферм на МЗП на примере продукции компании «Карельский профиль». Но прежде, чем углубиться в технологические аспекты, расскажем, что собой представляет стропильная ферма.

Стропильная ферма представляет собой жесткую конструкцию, состоящую из пояса фермы, диагоналей и металлозубчатых пластин. Современные фермы отличатся тем, что силы сжатия и растяжения, действующие на стропила, равномерно распределены по всему треугольнику конструкции при помощи диагоналей. По сути, ферма является цельным ребром жесткости. Такой подход минимизирует количество усиливающих элементов и существенно снижает расход древесины. Нижний пояс фермы – основание одновременно может служить и балками перекрытий. Благодаря именно этим особенностям готовые конструкции оказываются дешевле традиционных стропильных систем. Применение МЗП обеспечивает превосходные показатели жесткости, с их помощью производится связка деревянных элементов в единую систему.

Изготовление ферм под каждый конкретный проект начинается на производстве с индивидуального проектирования кровли с учетом всех нагрузок. Особенность изготовления стропильных систем заключается в компьютерном моделировании кровли дома, которое учитывает архитектуру постройки, а также ветровые и снеговые нагрузки для конкретного региона строительства. Лицензионное программное обеспечение в автоматическом режиме проектирует компоненты стропильной фермы, включая основные и дополнительные параметры.

Производство ферм в компании «Карельский профиль» осуществляется на высокоточном оборудовании из сухого строганого пиломатериала. Это не только обеспечивает идеальную геометрию конструкций, но и гарантирует отсутствие неравномерной усадки, характерной для традиционных стропильных систем из обрезной доски. После распила происходит предварительная сборка и соединение всех элементов МЗП. Металлозубчатая пластина — это самостоятельный крепежный элемент, для соединения деревянных частей конструкции в одной плоскости. МЗП представляет собой прямоугольную пластину из конструкционной стали с выпрессованными зубьями.

Справка: МЗП была запатентована в 1955 и стала применятся на рынке под торговой маркой Gang-Nail (ныне MiTek). Сегодня MiTek является собственником технологии и разработчиком лицензионного программного обеспечения для моделирования кровельных систем. Компания «Карельский профиль» официальный партнер MiTek и все ее проектировщики имеют соответствующие сертификаты обучения.

Запрессовки МЗП в древесину осуществляется при помощи гидравлического пресса с давлением от 30 тонн, что позволяет осуществить процесс равномерно, без перекосов и повреждений. Задание правильной геометрии производимых ферм и фиксация деревянных элементов в процессе запрессовки осуществляются при помощи системы кондукторов. В результате получается готовое изделие, полностью соответствующее заданным параметрам, с гарантийным сроком эксплуатации в 25 лет. А теперь задайте себе вопрос: какую гарантию вы сможете получить от нанятой бригады плотников, монтирующих кровлю традиционным способом? Даем подсказку: максимум 5 лет и то в силу закона.

Профессиональные застройщики уже давно по достоинству оценили стропильные фермы на металлических зубчатых пластинах. Их использование в частной застройке существенно повышает качество кровельных конструкций. Стропильные фермы отлично подходят для любых типов опорных стен: каркас, бревно, кирпич или газобетон, а также под любое кровельное покрытие. При этом монтаж готовых ферм осуществляется буквально за 1-3 дня силой двух-трех человек. Компания «Карельский профиль» обеспечит расчет и изготовление стропильных ферм любой конфигурации непосредственно под ваш проект и организует доставку готовых изделий в любой уголок России.

Ссылка на основную публикацию