Устройство и ремонт кровли крыш


Фермы стропильные и подстропильные




стропильные фермыОдним из основных элементов каждого строения является кровля, от правильной организации которой зависит комфортность эксплуатации и безопасность объекта в целом. 

Стропильные фермы являются несущими конструкциями кровли и призваны передавать ее вес и дополнительную массу снежного покрова на стены здания, а также успешно противостоять порывам ветра и другим природным аномалиям.

Многообразие требований, применяемых к кровле на различных объектах, ведет к применению различных материалов для изготовления стропильных конструкций. Все используемые материалы делятся на три группы – древесина, металл и железобетон.

Деревянные стропильные фермы изготавливаются из бруса и широко применяются в малоэтажном коттеджном строительстве и при возведении построек бытового назначения.

деревянные фермы

деревянные фермы

Деревянные стропильные системы обычно собираются непосредственно на строительной площадке, а в некоторых случаях используются конструкции, заранее изготовленные промышленным способом. Они собираются из обработанного бруса, на поверхность которого нанесен влагозащитный слой, при помощи металлических скоб, анкерных или болтовых соединений.

Возведение стропильных конструкций подобного вида требует повышенных трудозатрат, при этом проявляются сложности надежного соединения узлов конструкции в общую систему. Ограничением для устройства стропильных конструкций из древесины служит площадь возводимого сооружения, поскольку при увеличении длины пролета растет вероятность разрушения конструкции под собственным весом, и усложняется соединение ее деталей.

Стальные стропильные фермы применяются при строительстве зданий с большой площадью кровли практически в любом случае возведения промышленных объектов. Стропила из стальных ферм быстро монтируются с применением сварочного оборудования и болтовых соединений и создают довольно легкую и очень надежную конструкцию, способную решать любые технологические задачи.



 конструкции из металла

конструкции из металла

Для сборки стропильных ферм используется стальной прокат (уголки, швеллера, тавровый и двутавровый профили, трубы прямоугольного или квадратного сечения и многое другое), в зависимости от поставленной задачи и расчетов, проведенных конструкторами. При применении стропильных конструкций из металла кровельным материалом обычно служит листовой прокат или профнастил, но применяются и другие материалы, на выбор которых влияет множество факторов.

Обычно при строительстве жилых зданий не используется проект с открытыми стропильными конструкциями, а металлические стропильные фермы, применяемые для возведения промышленных объектов, практически всегда остаются свободными, поскольку в этом случае не требуется дополнительного декорирования.

фермы бетонные

фермы бетонные

Железобетонная ферма имеет очень специфическое применение и используется в случае больших нагрузок на кровлю или необходимости надежного перекрытия больших пролетов. Хотя стропильные конструкции из железобетона и отличаются большой надежностью и долговечностью, но их применение ограниченно в связи с довольно большим весом и связанными с этим сложностями монтажа. Обычно подобный материал используется для создания стропильных конструкций на одноэтажных зданиях большой площади в сложных климатических условиях.

Расчет стропильной фермы – это комплексная процедура, требующая специальных знаний и учета множества факторов, влияющих на прочность конструкции. Обычно такой расчет проводится специалистами на стадии проектирования объекта и заключается в выборе конструкции стропил, материала для их изготовления, выявления оптимальных видов соединения деталей и узлов с учетом всех действующих факторов.

При расчете прочности кровли учитывается три основных фактора:

  • Постоянные нагрузки на кровлю (вес стропильной системы и кровельного материала).
  • Дополнительные нагрузки (вес снега, скапливающегося в зимнее время, вес людей, осуществляющих уход и техническое обслуживание кровли, ветровые нагрузки и пр.).
  • Особые и периодические нагрузки (сейсмическая активность, наличие ураганов в данном климатическом районе и прочие случайные факторы).

Снеговая нагрузка на кровлю рассчитывается по специальной формуле:

S =Sg*μ

Где: S – снеговая нагрузка;
Sg*- количество выпадающих осадков на один м2 в течение зимнего периода;
μ – коэффициент, учитывающий угол ската кровли.

Расчет ветровой нагрузки более сложен и учитывает следующие факторы:

  • максимальную скорость ветра в данном регионе;
  • этажность строения;
  • площадь и конструктивные особенности кровли;
  • специфику местности, выбранной для возведения будущего строения (отдельно расположенный объект или часть комплексной застройки).

Следует помнить, что точный расчет прочности стропильной системы может осуществить только специалист. Такой расчет не только минимизирует затраты на строительство, но и обезопасит будущий объект от разрушения.

В недалеком прошлом изготовление стропильных ферм из древесины производилось непосредственно на месте строительства вручную. Такой процесс отнимал много сил и времени, да и точность изготовления этих довольно сложных конструкций не всегда удовлетворяла предъявляемым требованиям. В настоящий момент многие строительные организации, обладающие собственными производственными мощностями, предлагают изготовление стропильных конструкций из древесины любой сложности.

размеры стропил

размеры стропил

 

Изготовление стропил производится на прессовом оборудовании с точным соблюдением размеров, указанных в чертежах, и надежным скреплением всех узлов и деталей. Готовые стропила поставляются на строительную площадку, где при помощи крана монтируются в самые сжатые сроки.

  • Металлические конструкции стропил обычно изготавливаются на строительной площадке. Это необходимо из-за больших габаритных размеров готовых стропил, но некоторые элементы могут собираться и в промышленных условиях, и после этого монтироваться в готовую конструкцию. Такой подход обычно является экономически более оправданным.
  • Железобетонные стропила изготавливаются только на производственных мощностях, поскольку к качеству изготовления предъявляются очень строгие требования. Затем специальным автотранспортом они отправляются к месту установки и монтируются при помощи кранового оборудования.

Монтаж стропильных ферм требует специальных навыков и знаний, которыми обладают профессиональные бригады, поэтому выполнение подобных работ целесообразней поручить именно им.
Для самостоятельного возведения несложной кровли с использованием стропильных конструкций, выполненных из древесины, следует придерживаться определенных правил.

  • При самостоятельном соединении конструкций необходимо внимательно изучить узлы, предназначенные для стропильных ферм, поскольку от правильности выбора во многом зависит прочность стропил. Способов сборки стропильных конструкций довольно много, и все они имеют специфические особенности, поэтому перед началом проведения работ необходимо проконсультироваться со специалистом.
  • Собранные стропила устанавливаются согласно проекту и крепятся к опорной балке скобами или анкерами. При сборке и установке стропил следует учитывать, что край стропильной конструкции должен на 300 – 400 мм выступать за мауэрлат.
  • После установки и закрепления стропил производится обрешетка в соответствии со спецификой кровельного материала.
  • При длине перекрываемых пролетов более 4,5 м следует обеспечить дополнительные опоры стропильным конструкциям для более жесткого их крепления.

Металлическими фермами обычно перекрываются большие пролеты, что требует дополнительных опорных колонн для поддержания конструкций, поэтому стропильные и подстропильные фермы служат неотъемлемой частью проекта. Подстропильные фермы служат для объединения опорных колонн и стропильных конструкций в единое целое, они также изготавливаются из металла.

В некоторых случаях (при реконструкции кровли здания, применении дополнительного кранового оборудования и пр.) производят усиление стропильных ферм, для чего используются шарнирно-стержневые цепи с предварительным напряжением. Это достаточно простой, но очень эффективный способ, позволяющий значительно повысить прочность конструкций с минимальными затратами.

Все элементы конструкции стропильных систем являются очень ответственными деталями, и поэтому при проектировании, расчете и возведении требуется соблюдать все правила и рекомендации СНиП.






Также советуем посмотреть: