Надежность крыши – это очень важная составляющая любого дома. В ее основе лежат несущие конструкции, которые называются стропильными фермами. Их установка – трудоемкая и ответственная работа, требующая точного расчета и определенного опыта. Важно понимать, что стропильная система должна выдерживать вес утеплителя, кровельных материалов, обрешетки и атмосферных осадков (льда, снега). Поэтому при выполнении монтажа кровли в конструкцию стропильных ферм или систем закладывается максимально возможная прочность. Ведь только в таком случае можно будет рассчитывать на долговечность службы кровли.
При установке крыши чаще всего используют стропильные конструкции и фермы. На каком варианте остановиться? Наша статья как раз и призвана ответить на этот вопрос.
Монтажные бригады и заказчики задумываются о том, можно ли сэкономить на кровельной системе дома и при этом не снизить ее качество? Некоторые могут отнестись к этому скептически и сказать, что это невозможно. Однако на практике, при правильном подходе и выбора способа монтажа экономия может достигать 35-50%. Такую выгоду могут получить люди, которые будут использовать фермы вместо классической стропильной системы. Рассмотрим эти две системы кровли и обозначим за счет формируется указанный процент экономии.
Стропильная конструкция
Представляет собой систему стропил. Или, как ее еще называют, стропильных ног, опирающихся с одной стороны на мауэрлат, а с другой стороны на коньковую балку. Чтобы стропила были способны выдерживать необходимую нагрузку, их следует связать между собой ригелями. В случае повышенной нагрузки их опирают на стойки, упоры или подкосы.
Главной задачей всех этих составляющих является обеспечение надежности и устойчивости стропильных ног. Если специалист по монтажу определил, что в определенном месте такая нога может не выдержать нагрузку, то добавляют еще несколько опорных элементов для усиления конструкции. Все это приводит к увеличению объемов древесины, крепежных элементов, и как следствие, стоимости всей кровли.
В противовес данному подходу, когда используется лишний материал, проектировщики поставили перед собой цель: максимально снизить материальную составляющую стропильной системы. Но при этом не потерять в прочностных характеристиках. В процессе решения конструкторами были найдены новые, современные подходы, как в проектировании — деревянные стропильные фермы, так и в технологии изготовления стропильных конструкций.
Стропильные фермы
Представляют собой жесткий каркас, который используется для обустройства скатных крыш. Главная ее суть заключается в том, чтобы распределить нагрузку, которой подвергается крыша, на стены сооружения. Для изготовления ферм сейчас используют различные материалы, но чаще всего это древесина. Деревянная ферма, как правило, производится из качественного бруса, досок или же из леса-кругляка.
Для соединения всех компонентов в единую систему применяется метод врубки. При монтаже кровли в малоэтажном строительстве при изготовлении ферм из дерева используются пиломатериалы хвойных пород, так как они дешевые и просты в подгонке. При строительстве крыши для здания, имеющего большую площадь (длиной более 16 метров), применяют фермы с растянутыми металлическими стойками.
Конструкция
Как мы писали выше, прочность и жесткость несущей конструкции обеспечивает форма. Наиболее часто используемые варианты металлической фермы состоят из прутьев – это два параллельных и еще между ними, которые сварены зигзагообразно. Она позволяет при малом расходе материала добиться того, что будет повышено сопротивление металлической конструкции.
Основные компоненты металлической фермы:
- Верхний и нижний пояса, которые образуют контур;
- Решетка, собранная из раскосов и стоек.
Узловое соединение компонентов фермы выполняют плотным примыканием одного элемента к другому. Для фиксации стержней решетки к поясам используют сваркой или фасонные элементы. Помимо стропильных конструкций могут применяться также и подстропильные. Они предназначаются для опоры несущих конструкций и перекрытий. Их используют в том случае, когда расстояние между колоннами превышает шаг балок или у колонн имеется неодинаковый шаг.
Преимущества ферм от стропильной конструкции:
- диагонали фермы распределяют силы растяжения и сжатия равномерно по всей конструкции, а не передают ее определенному элементу, как это сделано в стропильной конструкции. Это существенно влияет на использование дополнительных усиливающих частей крыши.
- жесткость обеспечивается металлическими зубчатыми пластинами, скрепляющих деревянные элементы – это также позволяет снизить объем необходимой древесины для крыши.
В итоге стропильные фермы позволяют сэкономить минимум 25% древесины, которая необходима крыши каркасного дома.
