Стропильная ферма: что это, разновидности, особенности

Крыша один из самых важных элементов в строительстве дома. От того насколько прочной она будет, зависят эксплуатационные свойства строения. Если использовать одни стропила, крыша может получится недостаточно крепкой, особенно, если она высокая. Тогда на помощь приходят подстропильные фермы. Что это такое? Где и когда используется? И какие материалы применяются для изготовления? Ответим на все вопросы.

Что такое ферма

Крыша – стержень здания, чтобы обеспечить надежный каркас, строители устанавливают на основание кровли деревянную ферму. Она обеспечивает не только устойчивость крыши при попадании большого количества осадков снега и проливных дождей, но и удерживает материал, которым покрывают дом.

Стропильными фермами называют жесткую конструкцию, каркас крыши со скатом, если кровля прямая, фермы не применяются. После того как крыша установлена давление распределяется по каркасу здания и предотвращает прогиб основания крыши, от ветра и других сильных нагрузок.

Ферму из пиломатериалов использовали для строительства мостов. Но поскольку конструкция получалась не надежной из-за попадания на дерево осадков и воздействия насекомых, строительный материал стали применять для возведения кровли.

Деревянное покрытие сверху накрывается железом, профлистом или металлочерепицей и воздействие погодных условий сказываются не так пагубно.

Виды и материалы изготовления

В зависимости от назначения классифицируют стропильные фермы по типам.

1. Деревянная стропильная ферма-каркас собирается на участке и поднимается и закрепляется на готовый дом. Дерево легкий материал, поэтому с транспортировкой не возникает проблем, собирать каркас на крыше неудобно и не безопасно, а такой тип конструкции экономит время и силы.
2. Ферма-перекрытие – такой формой стропил перекрывают площадь между лестничными пролетами.

Деревянный каркас разделяется по формам, бывает 4 вида.

1. С параллельным поясом-укрепляют межэтажное пространство.
2. Треугольный-предназначен для строительства крыш, для перекрытия одного основания берется 2-3 стропильные фермы, которые соединяются при помощи деревянного бруса.
3. Прямоугольный – еще один вид для укрепления кровли, но для крыш с большим уклоном не используется.
4. Если крыша нестандартной формы, используется ферма по типу трапеции или с искривлением верхнего пояса.

Выпиливаются фермы из деревянных стоек или бревна, но при необходимости используется и другой материал:

• стальное основание и деревянный каркас-конструкция выдерживает большие нагрузки, чем строительная ферма полностью из дерева. Вес будет распределяться по железному основанию, сокращая давление на деревянный каркас;
• если сооружение небольшое, сарай или погребка, для каркаса крыши можно использовать фанерную трубу, материал легок в перевозке и монтаже. По надежности, конечно, уступает деревянным брусьям и железу, но если конструкция, не несущая подойдет;
• сочетание стеклопластика и дерева, не часто изготавливается из такого материала, в основном по индивидуальному заказу. Изделие прочное и легкое, конструкция легко поднимается с земли на здание, а также может собираться на строении;
• клееный брус и доски – основной материал, из которого создается каркас для крыш. Хоть конструкция получается массивной, но в строительстве используется чаще всего.

Изготовление и сборка ферм

Схема и форма фермы определяется проектом здания, хоть строительство домов происходит по одной схеме нужно учитывать некоторые вопросы:

• наклон кровли;
• каким способом будет соединяться конструкция;
• чем будет покрываться крыша;
• присутствует ли в строении потолочное перекрытие между этажами и чердаком.

Если кровля будет плоской и покрываться легким строительным материалом, заказывают и возводят заводскую прямоугольную или ферму трапецию.

Массивные треугольные фермы, высчитываются по количеству и устанавливаются на кровлю с крутым скатом, форма выдерживает тяжелый покрывной материал.

Треугольная форма используется для строительства жилого помещения, а остальные для технических и подсобных помещений.

От протяженности основания крыши будет зависеть в каком направлении раскладывать стропилы. Чтобы определить, какая форма подойдет нужно учитывать присутствуют ли дополнительные опоры, которые состоят из внутренней стены. Если конструкция отсутствует, а протяженность не превышает шесть метров, то подойдет простая ферма, устанавливается на внешнюю стену.

Если протяженность пролетов больше шести метров, тогда нужна опора, которая устанавливается в центре стропила. В дополнение нужно смонтировать подкосы и затяжку, которая закрепляет стропильные балки. Так создается надежное перекрытие по основанию чердака, по нему можно ходить не бояться, что конструкция не выдержит веса.

Ригельные элементы в стропильных фермах используют для прочных стен. Кроме, того, их связывают перекрытием, для этого используют балки или доски. Без конструкции будет возникать изгиб в стропильном каркасе в местах закрепления ригеля.

Стропила опираются на установленное перекрытие, а не на стену. Это обеспечивает равномерное распределение нагрузки, стена не перегружается стропильной ногой.

Перекрытие под ферму называют мауэрлат, материал не используют, если крыша устанавливается на дом с деревянными стенами, они не выдержат нагрузку. А если стена кирпичная подстропильная ферма необходима, тяжесть равномерно распределяется на несущую конструкцию.

Если нужен более прочный материал, используют металлические фермы, способные выдержать нагрузку, кровельного покрытия.

Стропильные конструкции состоят из узловых элементов, это слабые места фермы. При сборке, в узлах не должно быть промежутков, строительный материал будет недостаточно жестким и прочным. К узловым местам относят:

• опора стропильных ног на мауэрлаты;
• крепление дополнительного усиливающего элемента;
• если стропила удлиняли, место соединения.

Соединяют стропила скользящим или жестким узлом, но дерево расширяется или сжимается от попадания влаги или солнечного света. Наличие в месте крепления жесткого узла может вызвать деформацию конструкции.

Чтобы этого не произошло, материал обрабатывается водоотталкивающим средством и для изготовления деревянных ферм в расчет берут качественную древесину.

Несущая конструкция здания принимает на себя всю нагрузку, которая распределяется по крыше. Поэтому так важно учитывать материал стен и не использовать тяжелые перекрытия для кровли при слабых стенах.

Вывод

Стропильная конструкция нужна, чтобы обеспечить кровле надежность и прочность:

• ферма в строительстве металлическая или деревянная защищает крышу от дождей, солнца, ветра и морозов;
• тип материала следует выбирать исходя из устойчивости основания здания, фундамента и стен;
• фермы передают нагрузку на стены;
• классификация происходит по поясу, форме конструкции, статистическим схемам и типам обрешетки;
• ферма бывает треугольной, прямоугольной, в виде трапеции и параллельным поясом;
• в составе стропила бывает металл, дерево или стеклопластик;
• ферма будет устойчивее, если организовать дополнительные связки;
• при монтаже здания и перекрытия рассчитывается возможная нагрузка.