Конструкция фермы для крыши ошибки

Основные
дефекты стальных стропильных ферм:
погнутость
(особенно опасна для сжатых стержней);
наличие
дефектов в узлах ферм (трещины в основном
металле и в сварных швах; наличие
прерывистых швов; чрезмерное сближение
сварных швов при сварке поясов и решетки;
расцентровка осей стержней в пределах
узла фермы; расцентровка в приложении
нагрузки в узлы фермы).

Усиление
металлических конструкций может
производиться после их частичного или
полного разгружения или под нагрузкой.

Основные
методы усиления:

изменение конструктивной схемы каркаса
в целом или его отдельных эл-ов; создание
предварительного натяжения; увеличение
площади сечения; усиление соединений.

l.)Усиление
металлических конструкций, работающих
на растяжение, сжатие и изгиб,
увеличением их поперечного сечения
элементов
производится присоединением дополнительных
элементов. Совместная работа обеспечивается
путем сварки, а также с помощью болтового
или заклепочного соединения. Следует
стремиться к сохранению центровки
усиливаемых элементов и узлов соединений.
Усиление
ферм следует начинать с элементов и
узлов нижнего пояса, а затем производить
усиление верхнего пояса.

Рис.
15.1. Усиление увеличением поперечного
сечения без изменения гибкости
металлических
элементов

Рис.
15.2. Усиление увеличением поперечного
сечения с уменьшением гибкости

металлических элементов

Уменьшение
расчетной длины отдельных элементов
эффективно в случае, когда не обеспечена
их устойчивость. Усиление сжатых
элементов уменьшением его расчетной
длины в плоскости стропильной фермы
производится установкой дополнительных
раскосов или подвесок (рис. 15.3, а),
из плоскости фермы или для отдельно
стоящих стоек – предварительно
напряженных шпренгелей (рис. 15.3, б, в).

Рис.
15.3. Усиление стальных конструкций за
счет уменьшения их расчетной длины:

а
– установкой дополнительных раскосов;
б, в – установкой предварительно

напряженных шпренгелей: 1 – усиливаемый
элемент, 2 – дополнительные раскосы,

3 – дополнительная подвеска, 4 –
предварительно напряженные шпренгели

Усиление
отдельных элементов металлических
конструкций, имеющих погнутости,
трещины, вмятины и разрывы сечений,
производится, как правило, после их
разгружения выравниванием, присоединением
дополнительных деталей (рис. 15.9, 15.10.)
или заменой поврежденной части (рис.
15.11).

Рис.
15.9. Усиление элементов стальных
конструкций, имеющих повреждения,

накладками: а – из уголка; б – из
швеллера с дополнительными соединительными
планками; в – из пластины

Рис.
15.10. Усиление искривленных стальных
элементов шпренгелем

Рис.
15.11. Восстановление элементов стальных
конструкций вырезанием
и заменой
поврежденной части: а – элементов из
спаренных уголков;
б – элементов из
одиночного уголка

II.)Усиление
сварных швов

производят путем увеличения их длины
или толщины. Стыковые швы не усиливают
из-за концентрации местных напряжений.
Усиление угловых швов выполняется
увеличением их длины и (или) катета.

Рис.
15.12. Усиление сварных швов: а – увеличением
длины за счет наложения
лобового
шва; б – увеличением высоты катетов
угловых швов: 1 – существующие швы,
2
– дополнительный лобовой шов, 3 –
дополнительная наплавка

Рис.
15.13. Усиление узловых соединений: а, б
– сварных; в – клепаных:
1 –
дополнительные швы, 2 – накладки, 3 –
дополнительные фасонки,
4 –
дополнительные ребра, 5 – дополнительные
высокопрочные болты

Усиление
заклепочных и болтовых соединений

при ослабевании стяжки пакета деталей
производится увеличением количества
заклепок и болтов (рис. 15.13, в) или их
заменой высокопрочными болтами с
предварительным напряжением путем
закручивания гаек тарировочными
ключами.

III.)Усиление
металлических конструкций изменением
их расчетной схемы

позволяет перераспределить усилия
между элементами (методы: изменение
места передачи нагрузки, повышение
степени внешней статической
неопределимости, повышение степени их
внутренней статической неопределимости).

Рис.
15.16. Схемы усиления стропильных ферм:
а – предварительно напряженными

затяжками, б – шарнирно-стержневыми
цепями, в – включением конструкции
фонаря
в совместную работу с фермой:
1 – затяжка, 2 – натяжное приспособление,
3 – стальной канат, 4 – подвеска, 5 –
дополнительная стойка, 6 – дополнительный
раскос

Соседние файлы в папке билеты по реконструкции

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Перед тем как сделать расчет фермы для навеса и крыши, нужно учесть ее разновидности, преимущества и недостатки каждого типа. Расскажем о том, какие действия необходимо предпринять для того, чтобы провести установку, какую конструкцию фермы лучше выбрать и как рассчитать необходимые показатели, опираясь на технические характеристики.

Одна из опор фермы

Источник vmasshtabe.ru

Особенности использования металлических ферм

При строительстве часто используются фермы различных видов. Долгое время их делали из деревянных брусьев и досок. Однако металлические конструкции имеют перед ними существенные преимущества:

  1. Если имеют место механические нагрузки, то это не приводит к деформации.
  2. Из-за того, что металлические фермы полые, они имеют относительно небольшой вес.
  3. Тот, кто строит частный жилой дом, может позволить себе купить такую конструкцию.
  4. Использование металлических частей даёт возможность создавать фермы, имеющие сложную конфигурацию. При этом не происходит потери прочности.
  5. В отличие от деревянных конструкций, металлические — не являются пожароопасными.
  6. Нет опасности — пострадать от грибка или насекомых.

Покраска конструкции

Покраска конструкции

Источник promalp-industria.ru

Разновидности ферм

Использование таких конструкций широко распространено. При этом для разных целей применяются различные типы металлических ферм.

Обычно используются следующие типы таких конструкций:

  • Параллельные являются наиболее простыми с точки зрения их устройства. Они состоят из нескольких одинаковых деталей.
  • Арочные конструкции имеют типовое строение. Они состоят из внутренней и внешней арочных поверхностей, соединёнными между собой при помощи большого количества рёбер жёсткости. Такие конструкции могут иметь различный радиус арки.
  • Треугольные металлические системы иногда представляют собой односкатную металлическую конструкцию. Они, например, могут применяться для устройства односкатной крыши. Применяются также треугольные двухскатные варианты. Их обычно используют для крыш, в которых поверхности по отношению друг к другу находятся под острым углом.

Двускатная ферма

Двускатная ферма треугольная

Источник images.ru.prom.st

  • Полигональные конструкции применяются в тех случаях, когда нужно работать с тяжёлым настилом. Использование их связанно с выполнением сложного монтажа.
  • Конструкции трапецевидной формы применяются аналогично полигональным, но имеют более простую форму.
  • Сегментные конструкции представляют собой наиболее сложный вид металлических ферм.

Здесь приведены не все, а наиболее распространённые виды металлических конструкций.

Строение фермы

Типовые конструкции состоят из следующих узлов:

  • У каждой структуры имеется верхняя и нижняя поверхность. Их называют верхним и нижним поясами.
  • Эти поверхности укреплены решётками, которые связывают их друг с другом.
  • Перпендикулярно поясам предусмотрены рёбра жёсткости, называющиеся стойками.
  • Раскосы – это рёбра жёсткости, которые расположены под углом к поверхности. Они придают конструкции жёсткость.
  • Шпренгеля – это специальные виды раскосов, которые играют вспомогательную роль.

С большим пролётом

С большим пролётом

Источник zmkprof.ru

Точку, в которой сходятся два или большее количество рёбер, называют узлом. Панелью называют расстояние между соседними узлами. Пролёт представляет собой расстояние между опорами конструкции.

Считается, что чем больше решёток установлено здесь, то тем более высокая у неё прочность.

Большое значение имеет то, по какой схеме расположены внутренние решётки. При этом стремятся найти компромисс между экономией металла, потраченного на детали конструкции и прочностью структуры.

Для внутреннего устройства металлической фермы применяется несколько видов конструкций:

  • Одним из распространённых стандартных вариантов является треугольное расположение решёток. Однако этот вариант имеет относительно небольшую прочность. Её достоинством является наиболее экономное расходование металлических стержней.

Треугольное расположение

Треугольное расположение

Источник http://www.insi-ing.ru

  • Шпренгельную схему рационально использовать в тех случаях, когда максимальная нагрузка приходится на верхнюю арку. В ней решётки располагаются таким образом, чтобы под её воздействием не было нарушено основание, существующее между прогонами.
  • Раскосная схема расположения решёток применяется при нагрузке, действующей примерно в равной мере на оба прогона.
  • Крестовое расположение эффективно тогда, когда нагрузка действует не только в вертикальном, но и в нескольких косых направлениях.
  • Некоторые виды делают из тавров. В таких случаях наиболее часто используют перекрёстную систему расположения решёток.
  • Полураскосное и ромбическое расположение деталей применяется для установки ферм, имеющих вертикальную ориентацию. Примерами таких конструкций являются мачты. Их также используются для устройства мостов.

Применяются фермы, предназначенные для устройства кровли, в их число входят прямые, односкатные и двухскатные металлические конструкции.

Двускатная ферма

Двускатная ферма

Источник www.tech-in.ru

Они обладают высокой прочностью. При их эксплуатации надо учитывать, что они не деформируются даже на больших пролётах.

Как проектировать ферму

Использование металлических ферм в строительстве считается очень эффективным. Это связано со следующим. У этих конструкций высокая прочность, отличные эксплуатационные качества, относительно низкая стоимость по сравнению с использованием альтернативных вариантов, способность не деформироваться даже в случае наличия высоких нагрузок.

Вместе со строительными фермами используют кровельные материалы любых типов, учитывая, что такие конструкции способны их легко выдержать.

Общие принципы

При проведении проектирования необходимо учитывать следующее:

  • Рациональная форма конструкции не только способна обеспечить его прочность, но и способствует экономии затраченных средств.

Плоская конструкция

Плоская конструкция

Источник cdn.redshift.autodesk.com

  • Металлическая ферма имеет высокую устойчивость в двух направлениях. У неё хорошая обтекаемость. Структура должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить высокие эксплуатационные качества.
  • Необходимо сочетать экономное использование металла с высокой прочностью.

Перед началом работы требуется определиться с тем, какую конструкцию необходимо получить.

Начало работы

Прежде, чем приступить к проектированию, необходимо решить следующие вопросы:

  1. Нужно решить, каковы должны быть размеры крыши в длину и ширину.
  2. Нужно учитывать, какая у конструкции должна быть форма.
  3. Рассматривается не только материал для изготовления распорок, но и тот — который будет использоваться, для нижнего и верхнего поясов.
  4. Необходимо определить углы наклона и учесть нагрузку, которую должна будет выдержать крыша.

Стропильные формы

Стропильные формы

Источник test.citadel-bor.ru

Нужно принять во внимание, что у конструкций из металлического профиля имеются особые точки равновесия, которые обеспечивают прочность и стабильность конструкции. Опоры в этих местах должны быть сделаны из наиболее качественного материала.

Как выбрать материал

Для создания строительных ферм принято использовать металлический профиль в виде прямоугольной или квадратной трубы. Промышленность выпускает эти детали различных видов. Рекомендуется делать выбор с учётом следующих рекомендаций:

  1. Для небольших построек используется профиль сечением 40х20х2 мм и длиной 4,5 м.
  2. В тех случаях, когда длина конструкции составляет 5 м или больше, рекомендуется к использованию профиль 40х40х2 мм.
  3. Для конструкций большого размера предпочтительно применять профиль 40х60х3 мм.

Элементы каркаса

Элементы каркаса

Источник krysha-expert.ru

Что учитывать при проектировании

Важное значение имеет наличие ветров или дождей в местности, где происходит стройка. Такие нагрузки должны учитываться в процессе проектирования.

Для проведения расчётов прочности удобно использовать имеющиеся в интернете онлайн калькуляторы фермы, специально предназначенные для таких вычислений.

Нужно учитывать, что наиболее простая конструкция будет состоять из минимального количества деталей – несущих частей, определяющих форму и вертикальных столбиков из профиля, обеспечивающих прочность. Такую металлическую ферму не только можно сделать самостоятельно, но и приобрести у поставщиков или заказать у профессиональных специалистов.

Выбор формы крыши

При определении опорной конструкции для крыши, нужно выбрать подходящую конструкцию для крыши. В частности требуется определить угол наклона плоскостей.

Прежде всего требуется сделать выбор типа крыши, которую предполагается ставить.

Установка крыши

Установка крыши

Источник omeza.ru

Возможны следующие варианты:

  1. Она будет иметь только один скат.
  2. Крыша двускатная.
  3. Возможен вариант с использованием плоской формы.
  4. Купольная.
  5. Шатровая форма.
  6. Арочная крыша.

Для самостоятельного проектирования наиболее простым вариантом является односкатная крыша. Нужно знать, как рассчитать ферму для навеса. При проектировании нужно обеспечить правильное расположение следующих элементов:

  1. Верхний и нижний пояс.
  2. Основные стойки.
  3. Раскосы.
  4. Вспомогательные крепёжные элементы – подкосы.

Последние элементы также имеют второе название – шпренгели. У фермы перекрытия металлические можно соединять между собой соединять при помощи клёпок, сварных швов, особых парных материалов или косынок.

Металлическую форму удобно изготавливать, находясь на земле, а затем поднимать для установки на верх здания.

Ферму собирают

Ферму собирают на земле

Источник smt33.ru

Важным обстоятельством является выбор угла наклона верхнего пояса крыши относительно нижнего. Обычно при проектировании рассматриваются следующие диапазоны (в градусах):

  • 6-15;
  • 15-20;
  • 22-35.

В первом случае можно обеспечить достаточную прочность путём использование трапециевидной формы конструкции. Высота при этом составит 1/7-1/9 от всей длины.

При определении конструкции распорок нужно учитывать, что могут быть применены следующие решения:

  • Треугольная форма расположения имеет свои важные достоинства. Она проста для проведения расчётов навеса из профильной трубы. Треугольную конструкцию относительно просто обслуживать. Она надёжна и долговечна. Такую конструкцию относительно просто сделать. Однако при устройстве такой металлической фермы используется чрезмерное количество профилей. В центральной части решётки приходится использовать длинные стержни из профиля.

Треугольная ферма

Треугольная ферма

Источник s.sakh.com

  • Полигональные фермы представляют собой относительно сложные конструкции. Их выгодно использовать для проектирования больших ферм. В таких системах обычно детали скрепляют сваркой. Однако рассматриваемые конструкции обеспечивают высокую прочность и экономно используют металлические детали.
  • Фермы, в которых верхний и нижний пояса расположены в параллельных плоскостях. Эта конструкция полностью сделана из повторяющихся деталей, что существенно упрощает её проектирование. При этом длина стержней и решёток, а также способы крепления металлических частей идентичны в любом месте конструкции.
  • Трапециевидная односкатная ферма. При необходимости осуществить жёсткую фиксацию сооружения это предпочтительный вариант. Она может быть установлена, используя в качестве опоры колонны. Особенностями её формы являются небольшие уклоны вдоль боковых частей конструкции. При этом в такой металлической ферме отсутствуют длинные центральные стержни.

Стальной каркас

Стальной каркас

Источник proekt-km.ru

При установке фермы важно таким образом распределить опоры, чтобы нагрузка на металлическую ферму была минимальной. Перед тем, как рассчитать ферму, важно понять, какая конструкция опор будет использована.

Видео описание

В видео приведён пример расчёта металлической фермы:

BC: Расчет фермыBC: Расчет фермы

Выбор типа опорных решёток

Расположение внутренних опор подбирается таким образом, чтобы они выдерживали необходимые нагрузки. При этом нужно принимать во внимание форму потолка, вид и геометрию крыши. В качестве калькулятора фермы из профильной трубы можно воспользоваться специальным приложением.

Нужно обеспечить такую систему расположения решёток, чтобы напряжение, действующее на неё было сосредоточена в тех местах, где находятся опоры. Если это удастся сделать, то в металлической ферме будут отсутствовать изгибающие напряжения.

Если об этом не позаботиться, то изгибающая сила станет дополнительной нагрузкой для металлической конструкции и существенно снизит её прочность и надёжность. Чтобы преодолеть такие сложности, придётся использовать опоры, имеющие более крупное сечение.

Фермы с большими пролётами

Фермы с большими пролётами

Источник itd2.mycdn.me

Этап проведения расчётов напряжений

После того, как были определены детали проекта, необходимо рассчитать напряжения, возникающие при эксплуатации металлической фермы выбранной конструкции. Итогом такого рассмотрения будет правильно подобранная конфигурация системы внутренних решёток.

Видео описание

В этом видео приведены методы расчёта ферм:

Расчет фермыРасчет фермы

Для выполнения расчёта металлической фермы потребуется специальное программное обеспечение или специализированный онлайн калькулятор.

В процессе вычисления должны быть использованы данные взятые из таблиц, содержащихся в следующих документах:

  1. СНиП 2.01.07-85 (содержит информацию, которая необходимо для правильного расчёта нагрузки).
  2. СНиП п-23-81 (этот документ включает в себя данные, относящиеся к различным металлическим конструкциям).

Для того, чтобы качественно провести нужные расчёт навеса, знакомство с этими документами является необходимым.

Ферма – основа для крыши

Ферма – основа для крыши

Источник test.citadel-bor.ru

Покупка или изготовление фермы

После того, как была выбрана конструкция, произведены необходимые расчёты, продумана схема металлической фермы, необходимо её изготовить. Для этого можно прибегнуть к одному из следующих вариантов:

  1. Самостоятельные работы, в результате которых должна быть создана металлическая конструкция.
  2. Покупка подходящей модели у фирмы-изготовителя.
  3. Заказ у профессионалов и последующая оплата выполненной работы.

Каждый из этих способов имеет свои особенности.

При самостоятельном изготовлении цена готовой строительной конструкции будет минимальной. При этом мастер, который создаёт металлическую ферму, обладает значительной свободой в выполнении своих замыслов. С другой стороны, он принимает на себя ответственность за возможные ошибки, сделанные на любом этапе работы. При этом необходимо найти и правильно выбрать все необходимые детали для фермы, выполнить работу с металлом, требующую специальных навыков.

Сборка фермы

Сборка фермы

Источник www.remontnik.ru

Самостоятельное изготовление ферм из профильной трубы доступно только для профессионалов своего дела и в тех случаях, когда речь идёт о небольших и несложных конструкциях.

Покупка у поставщика гарантирует высокое качество изготовления, но будет стоить существенно дороже по сравнению с первым вариантом. Однако может оказаться, что металлической фермы с нужными параметрами в ассортименте продавца не нашлось.

В таком случае можно сделать конструкцию на заказ, обратившись к профессиональным специалистам. Однако в этом случае необходимо правильно поставить задачу. Перед тем, как заказать изготовление металлической фермы, нужно тщательно продумать её конструкцию.

Видео описание

В этом видео рассказано о методе сечений при расчёте ферм:

Анализ фермы. Метод сеченийАнализ фермы. Метод сечений

Проведение сборки

Если конструкция создана, то предстоит её установка. После того, как она была закуплена или изготовлена самостоятельно, её привозят на территорию стройки.

Соединение деталей

Соединение деталей

Источник avatars.mds.yandex.net

Для установки нужно предпринять следующие действия:

  • Фермы необходимо подготовить. Их сваривают на земле, не поднимая их на верх здания.
  • Нужно подготовить вертикальные опоры, на которых будут находиться металлические фермы. Они должны быть установлены строго вертикально. Это необходимо проверить с помощью отвеса.
  • На вертикальные столбы нужно приварить горизонтальные трубы.
  • Теперь необходимо поднять подготовленную ферму наверх.
  • Готовую конструкцию требуется почистить, обезжирить и покрасить краской. Важно следить за тем, чтобы были покрашены все участки, в том числе и соединения труб.

После того, как конструкция была установлена, надо провести дополнительную обработку.

Видео описание

В этом видео приведен расчёт фермы для навеса:

Изготовление и Расчет прочности фермы для навесаИзготовление и Расчет прочности фермы для навеса

Что делать после установки

Необходимо принять меры для того, чтобы обеспечить сохранность металлических частей. Для этого детали обрабатывают антикоррозийным составом и красят, чтобы защитить от неблагоприятного воздействия.

Арочные фермы

Арочные фермы

Источник ykd-kovka.ru

Пример расчёта треугольной односкатной фермы

Для определения параметров фермы из профильной трубы необходимо предварительно определить необходимую длину и ширину конструкции. Высота будет зависеть от угла между поверхностями. Обычно её величина составляет от 1/4 до 1/5 от длины.

В треугольных конструкциях применяют угол от 35 до 50 градусов. Чаще всего применяют равный 45 градусам.

Поскольку прочность фермы из профильной трубы (пролёт 6 метров) обеспечивается расположением решёток, важно рассчитать, на каком расстоянии они должны быть друг от друга установлены.

При расчёте фермы из профильной трубы, в которых используются длина пролёта, превосходящая 30 метров, необходимо учесть расчёт строительного подъёма.

При планировании устройства металлической фермы рассчитывают диаметр используемых труб и нагрузку, которая должна на них приходиться.

поддержка крыши

Лёгкие стальные конструкции держат крышу

Источник гараж.in.ua

Нужно помнить, что хотя на тонких материалах можно сэкономить средства, тем не менее, они не будут достаточно прочными, чтобы обеспечить надёжную и долговечную эксплуатацию строительной фермы.

Когда производится расчёт навеса из металлопрофиля, калькулятором может быть специализированный сайт, который предоставляет услугу по проведению таких вычислений.

Для примера будет рассмотрен расчёт треугольной фермы, размеры которой составляют 4х6 метров. Подходящим будет профиль 3х3 сантиметра с толщиной стенок 1,2 мм.

Схема устройства фермы для навеса такова, что длина нижнего прогона равна 3,1 м, а верхнего – 3,9 м. Там, где находится узкий перпендикулярный край односкатной фермы, нужно поставить вертикально расположенные стойки. Их высота должна составлять 0,6 м.

круговые фермы

Использование круговых конструкций

Источник topangar.ru

На участках, которые нужно укрепить ставят косые перемычки треугольником. Их можно делать из более тонкого профиля. На 6 м длины необходимо поставить пять конструкций, расположив их равномерно. Рекомендуется укрепить их вспомогательными косыми распорками, расположив их в перпендикулярной плоскости. Для этого подойдёт профиль размером 20х20 мм. Расстояние между ними составляет 0,5 м.

Видео описание

В этом видео вы узнаете, какую программу использовать для расчета треугольной фермы и какие показатели при этом учитывать:

Расчет фермыРасчет фермы

Коротко о главном

Металлические фермы обладают высокой прочностью и используются для устройства крыш, строительства мостов, и в других случаях, когда необходимо закрыть большие пролёты.

Фермы бывают параллельными, арочными, треугольными и трапециевидными. Чем меньше угол наклона крыши, тем более простую форму фермы применяют и используют меньше распорок.

Для небольшой конструкции применяют профиль сечением 40х20х2 мм длиной 4,5 м; большие пролеты требуют более прочного профиля от 40х60х3 мм сечением и длиной более 5 м.

Сборку фермы производят на горизонтальной поверхности, и лишь затем ее поднимают и приваривают к основанию.

Расчёт треугольной фермы для навеса или крыши основывается на знании таких параметров, как площадь навеса, высота распорок и расстояние между ними, угол наклона навеса.

Рано или поздно у владельцев частного дома возникает необходимость возвести на участке навес для машины или летнего отдыха, беседку, небольшую загородку с крышей для домашних животных, навес над поленницей. Чтобы кровля над таким сооружением была надежно закреплена, необходимо правильно спроектировать и смонтировать металлические несущие конструкции.

Мы приветствуем нашего уважаемого читателя и предлагаем ему статью о том, что такое фермы из профильной трубы, как их правильно рассчитать и смонтировать в беседки и навесы на Вашем участке.

Что такое ферма

Ферма – это конструкция из прямолинейных элементов, соединенных между собой в узлах в прочную систему неизменяемой геометрической формы. Чаще всего встречаются плоские конструкции, но в больших нагруженных конструкциях применяют объемные (пространственные) фермы. Практически в частных домах фермы выполняют из дерева и металла. Из дерева изготавливают небольшие конструкции стропил, навесов, беседок. Зато прочный и высокотехнологичный металл – практически идеальный материал для несущих металлоконструкций.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Для изготовления сложных конструкций применяют прокат сплошного сечения и трубы. Профильные трубы (квадрат, прямоугольник) имеют большую устойчивость к смятию и изгибу, небольшие конструкции для дома монтируют без применения сварки с помощью краб-систем, поэтому для усадебных построек чаще всего используют именно профильную трубу.

Конструкционные особенности ферм

Составляющие элементы конструкции фермы:

  • Пояс.
  • Стойка – вертикальный элемент, соединяющий верхний и нижний пояс.
  • Раскос (подкос).
  • Шпренгель – опорный раскос.
  • Фасонки, накладки, косынки, заклепки, болты – всевозможные вспомогательные и крепежные материалы.

Высоту фермы считают от самой нижней точки нижнего пояса до самой верхней точки. Пролет – расстояние между опорами. Подъем – отношение высоты фермы к пролету. Панелью называют расстояние между узлами пояса.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Виды ферм из профтрубы

Фермы подразделяются по очертанию поясов. Бывают двухпоясные и трехпоясные разновидности. В небольших сооружениях применяются более простые двухпоясные фермы. Каждая разновидность имеет определенный уклон и высоту в зависимости от длины пролета и формы фермы.

Типы ферм по очертаниям поясов: балки с параллельными поясами (прямоугольные), треугольные (двускатные и односкатные), трапецеидальные (двускатные и односкатные), сегментные (параболические), полигональные (многоугольные), консольные; с ломаным приподнятым или вогнутым нижним поясом и разнообразной формой верхнего пояса; арочные с горизонтальным и арочным нижним поясом; сложные комбинированные формы.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Фермы также различают по типам решеток – см. на рисунке. В частных постройках чаще всего встречаются решетки треугольного и раскосного типа – более простые и менее металлоемкие. Треугольные решетки обычно применяются в прямоугольных и трапецеидальных конструкциях, раскосные – в треугольных.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Советы по выбору качественного профиля

Прежде чем возводить любую конструкцию, следует определиться с выбором материала. При покупке металлического профиля или труб следует внимательно осмотреть заготовки – нет ли трещин, раковин, наплывов, нестыковок по шву, большого количества помятых и погнутых заготовок. При покупке оцинкованных материалов – желательно убедиться в качестве покрытия – нет ли отслоений и наплывов.

При покупке необходимо потребовать копию сертификата и чек. Обязательно нужно убедиться в соответствии толщине стенки трубы заявленной в документах. Трубы в гараже на коленке не сделаешь, и подделок не бывает, но на плохое качество материала можно натолкнуться, поэтому покупать лучше в достаточно крупных магазинах.

Какой материал выбрать для каркаса

В большинстве случаев для каркаса усадебных построек или кровли дома выбирают сталь. Для очень небольших конструкций иногда используют алюминиевые и стеклопластиковые профиля – обычно в покупных изделиях (тентах, качалках). Для возведения металлоконструкций можно использовать трубы полого сечения и профиля сплошного сечения (круг, полосу, квадрат, швеллер, двутавр).

Огромным преимуществом прямоугольных и квадратных труб по сравнению с профилем того же веса является высокая устойчивость к смятию и другим деформациям. Поэтому сплошные профиля можно заменить гораздо более легкими профтрубами – это очень значительно облегчает (в 2 раза и больше) и удешевляет конструкцию трубчатого типа.

Размеры сечения труб выбирают в зависимости от длины пролета и расстояния между опорами и фермами. В частных усадьбах навесы и другие конструкции не очень большие, и можно воспользоваться советами специалистов или найти готовые чертежи в интернете.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

При расстоянии между опорами до 2 м для небольших навесов с пролетами длиной до 4 м подойдут профиля 40×20х2 мм, при пролетах до 5 м – 40×40х3, 60×30х3 мм; пролетах длиннее 5 м – 60×40х3, 60×60х3 мм. Если планируется автомобильный навес на две машины шириной 8-10 м, то профиль потребуется от 60×60 до 100×100 с толщиной стенки 3-4 мм. Размеры профиля зависят от расстояния между фермами.

Профтрубы поступают в продажу отрезками длиной 6 и 12 м. При длине 12 м металл расходуется экономнее, но для транспортировки таких труб нужен длинномер. Перед покупкой материалов следует продумать, как вы будете отрезать заготовки и сколько их разместится в трубе длиной 6 м или 12 м, и подсчитать, сколько отрезков профтрубы Вам понадобится.

Ориентироваться на номинальный вес нельзя – вес 1 м.п. в конкретной партии будет отличаться от номинального, и скорее всего в сторону увеличения (изготавливать изделия с более толстой стенкой выгоднее продавцам – цена идет за тонну). При покупке по весу материал придется докупать и довозить – а это лишние расходы.

Преимущества и недостатки разных металлов

Практически для конструкционных профильных труб используются стали следующих видов: углеродистые обыкновенного качества и качественные, конструкционные, легированные. Трубы бывают с защитным цинковым покрытием. Используют и алюминий – но редко, для небольших, чаще сезонных конструкций. Алюминиевые профиля применяют для небольших конструкций.

Традиционно для небольших конструкций в частной усадьбе для возведения стальных конструкций с фермами применяют углеродистую сталь Ст3сп, Ст3пс, иногда оцинкованную. Такая сталь имеет достаточную прочность для обеспечения надежности конструкции, разницы по коррозионной стойкости у всех трех типов сталей практически нет.

Если на конструкции будут попадать осадки, рано или поздно проржавеют и изделия из конструкционных и изделия из легированных сталей. Небольшое количество легирующих элементов от коррозии не защищают (для конструкций можно применять низколегированные стали типа 30ХГСА, 30ХГСН, 38ХА – в содержание легирующих элементов в них 2-4 %, и на коррозионную стойкость это количество не влияет).

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

По прочности конструкционные и легированные стали должны быть немного долговечнее углеродистых – они более устойчивы к циклическим нагрузкам. Но это качество у сталей проявляется после термообработки – а закалка с отпуском могут покоробить трубы, и обычно такую термообработку на готовых изделиях никто не делает. На бесшовных трубах может быть проведен отжиг – после отжига в металле снимаются остаточные напряжения (наклеп), но он становится более мягким.

Конструкционные стали (20А, 45, 40, 30А) имеют более высокое качество и более высокую цену. Легированные стали еще дороже (и есть вероятность, что Вам продадут трубы из стали 3 взамен легированной). Поэтому при монтаже конструкций шириной менее 20 м не имеет смысла покупать профтрубы из легированной или конструкционной стали. Применять оцинкованную профтрубу однозначно имеет смысл, если монтаж будет производиться при помощи краб-систем.

[info-box type=»bold»]Если монтаж будет производиться путем сварки, сварные швы будут ржаветь так же быстро, как и обычный металл без покрытия[/info-box]. Но если тщательно следить за швами, регулярно проводить антикоррозионную обработку (очистку, грунтовку, окраску), то оцинкованная труба предпочтительней. Если же Вам нужен временный навес на 10 лет для стройматериалов, а затем Вы навес будете сносить – тем более не заморачивайтесь, покупайте обычные трубы из углеродистой стали без покрытия.

Если Вы планируете возводить на участке очень большой навес или ангар с большой длиной пролета, стоит обратиться к профессиональным строителям и сделать проект – они определят, какую сталь Вам выбрать.

Сделать самому или заказать

Фермы для навеса над машиной или кровли беседки имеют небольшие размеры и простую конструкцию – чаше всего треугольную с несколькими подкосами и стойками. Выполнить такую конструкцию можно и самостоятельно, если у Вас имеются хотя бы начальные навыки сварщика и Вы не боитесь осваивать новые работы.

Но изготовление ферм требует аккуратности, наличия помощника, очень ровного участка в усадьбе – для раскладки и сварки конструкций, наличия сварочного аппарата и времени. Можно заказать готовые конструкции на заводе или строительной фирме, а смонтировать самому.

Требования к расчету профильной трубы для строительства фермы

При расчетах размеров и толщины стенки профильных труб, требуемых для сооружения Ваших металлоконструкций; учитываются следующие условия:

  • Размеры металлоконструкции, и в частности, длина, шаг опор – расстояние между опорами.
  • Высота опор и ферм.
  • Форма ферм.
  • Максимальная снеговая нагрузка зимой.
  • Ветровая нагрузка.
  • Возможные особенности геологических условий (сейсмическая активность, возможность оползней).
  • Вес покрытия.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Что будет, если рассчитать неправильно

При неправильных расчетах возможны следующие последствия:

  • Конструкции фермы будут деформироваться под весом снега, мокрой листвы.
  • В самом неудачном случае конструкции будут деформироваться под собственным весом.
  • Вся конструкция может обрушиться при сильном ветре.
  • Деформация рано или поздно приведет к разрушению фермы и всей конструкции, что опасно для человека и может повредить предметы, находящиеся под навесом – машину, например.
  • Непрочная и подвижная конструкция будет приводить к разрушению кровли, положенной на ферму.
  • При применении слишком мощного и тяжелого профиля неоправданно возрастают затраты на материалы и работы при возведении металлоконструкции.

Проектируем ферму и ее элементы

Полный и точный расчет нагрузки на ферму вместе с эпюрами сложен, и для его выполнения следует обратиться к специалистам.

При проектировании крупных навесов, ангаров, гаражей из металлоконструкций точный расчет требуемого профиля необходим, но для строительства не слишком больших навесов или беседок в частной усадьбе можно воспользоваться общеизвестными рекомендациями специалистов.

[info-box type=»bold»]Для очень маленьких конструкций (навес в вольере для животных, навес над запасом дров) достаточно использовать трубы размером 40×20 мм с толщиной стенки 2 мм; для беседок и навесов над столами, барбекю или местами отдыха – 40×40 мм с толщиной стенки 3 мм; навес над местом для автомобиля – от 60×40 до 100×100 мм с толщиной стенки 3-4 мм.[/info-box]

Если ферм и опор у навеса несколько и шаг опор менее 2 м, можно взять более тонкую трубу, если всего 4 опоры и две фермы и длина пролета 6-8 м и больше – более толстую.

Допустимые нагрузки на фермы приведены в таблице:

Ширина пролета, м

Размер трубы на толщину стенки, мм

1 2 3 4 5 6
Для профильной трубы
40×40х2 709 173 72 35 16 5
40×40х3 949 231 96 46 21 6
50×50х2 1165 286 120 61 31 14
50×60х3 1615 396 167 84 43 19
60×60х2 1714 422 180 93 50 26
60×60х3 2393 589 250 129 69 35
80×80х3 4492 1110 478 252 144 82
100×100х3 7473 1851 803 430 253 152
100×100х4 9217 2283 990 529 310 185
120×120х4 113726 3339 1484 801 478 296
140×140х4 19062 4736 2069 1125 679 429
Для прямоугольной трубы (при вертикальном расположении большей стороны)
50×25х2 684 167 69 34 16 6
60×40х2 1255 308 130 66 35 17
80×40х2 1911 471 202 105 58 31
80×40х3 2672 658 281 146 81 43
80×60х3 3583 884 380 199 112 62
100×50х4 5489 1357 585 309 176 101
120×80х3 7854 1947 846 455 269 164

Чертежи и схемы

При изготовлении металлоконструкций выполнение чертежа с точными размерами обязательно! Это позволит закупить нужное количество материала, сэкономит время при сборке и подготовке заготовок, позволит без проблем проконтролировать размеры металлоконструкции в процессе монтажа и уже готового сооружения. В данном случае от точности сборки зависит безопасность Вас и Ваших домочадцев – рухнувшее от снега или от ветра сооружение может принести много бед.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Основы расчета фермы

Перед тем, как рассчитать размеры, выбирают форму крыши сооружения и его габаритные размеры. Затем рассчитывают размеры кровли, определяют количество и форму ферм, расстояние между ними.

Типы ферм зависят от формы кровли, а формы кровли сооружения в усадьбе выбирают в зависимости от назначения и места расположения металлоконструкций. Консольные и примыкающие к дому фермы обычно выполняют односкатными треугольными, отдельно стоящие навесы – с полигональными, треугольными, сегментными конструкциями и арками. Беседки могут иметь шести- и восьмискатную кровлю или кровлю фантазийной конструкции с фермами нестандартной конструкции.

Для расчета ферм необходимо рассчитать нагрузку на кровлю и на одну ферму. При расчетах учитывают нагрузку снегового покрова, кровельного покрытия, обрешетки, вес самих конструкций. Точные расчеты – задача для профессионала-строителя. Основой для расчета служат [info-box type=»bold»]СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85» и СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81»[/info-box].

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Для расчетов применяются метод вырезания вырезание узлов (участков, где стержни соединены шарнирно); метод Риттера; метод замены стержней Геннеберга. В современных компьютерных программах чаще применяется метод вырезания узлов.

Лучше воспользоваться готовым типовым проектом или нашими рекомендациями по выбору профилей. Собрать ферму простой трапециевидной или треугольной конструкции не слишком сложно, и при наличии опыта сварки и монтажа металлоконструкций самостоятельный монтаж навесов и беседок вполне возможен. Если Вы хотите соорудить большой навес с длиной фермы 10 м и больше – нужно выполнить проект у специалистов.

Влияние угла наклона

На конструкцию фермы в первую очередь влияет угол наклона скатов (ската). Угол наклона выбирается в первую очередь в зависимости от формы кровли и размещения металлоконструкции. У примыкающих к зданиям навесов должен быть больший угол наклона кровли – для более быстрого скатывания сползающего с кровли снега и стока льющейся воды.

У одиночных конструкций угол наклона кровли может быть меньше. Угол наклона зависит также от количества выпадающих в Вашем регионе осадков – чем больше осадков, тем больше должен быть угол наклона кровли. Чем круче кровля, тем меньше осадков на ней задерживается.

Небольшой уклон ската – до 15° — используется на небольших отдельно стоящих навесах. Высота ската примерно равна 1/7-1/9 длины пролета. Применяют фермы трапециевидной формы.

Уклон от 15° до 22° — высота ската равна 1/7 длины пролета.

Уклон от 22° до 30°- 35° — высота ската равна 1/5 длины пролета, при таком уклоне применяют обычно треугольные конструкции, иногда с ломаным нижним поясом для облегчения конструкции.

Параметры базовых углов

Для правильного расчета количества и длин отдельных элементов фермы из профтрубы необходимо определить базовые углы между элементами. В общем случае нижний пояс перпендикулярен опорам, верхний пояс имеет наклон к горизонтали в зависимости от угла наклона кровли. Оптимальный угол наклона раскосов к горизонтали/вертикали — 45°, стойки должны быть строго вертикальны.

Точный угол наклона кровли либо задается проектом, либо находится по соотношениям, приведенным выше ([info-box type=»bold»]для уклона до 15° — высота ската примерно равна 1/7-1/9 длины пролета; для уклона от 15° до 22° — 1/7 длины пролета; для уклона от 22° до 30°- 35° — высота ската равна 1/5 длины пролета[/info-box]).

Определив точный угол наклона кровли, определяют длины заготовок для изготовления фермы – эта информация потребуется при выполнении работ.

Значимые факторы выбора участка

Если есть выбор, для установки металлоконструкций следует выбрать ровный участок, не подверженный оползням и заболачиванию. Но в небольших приусадебных участках выбора чаще всего нет – навес для машины размещают сразу за воротами, веранду возле дома, беседку в глубине участка. Возможно, участок придется выровнять, иногда осушить.

Если есть опасность сползания пластов земли, или Вы проживаете в сейсмоопасном районе, проектирование проекта любой конструкции выше собачьей конуры следует предоставить профессионалам для обеспечения Вашей же безопасности.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Как рассчитать нагрузку

Снеговая нагрузка на 1 м² кровли рассчитывается по [info-box type=»bold»]СП 20.13330.2017 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85»[/info-box] в зависимости от региона. При расчетах берется не площадь кровли, а площадь проекции кровли на горизонталь. Аналогично рассчитывается вес обрешетки и кровельного покрытия. По чертежу рассчитывается вес одной фермы и умножается на их количество.

Нагрузка на одну ферму рассчитывается делением суммы общей нагрузки на кровлю снега, веса обрешетки и покрытия, веса самих конструкций, на количество ферм.

Входная дверь и козырек

Козырьки над входной дверью имеют небольшие размеры и выполняются консольными.

В ширину козырек должен быть равен ширине крыльца + по 300 мм с каждой стороны. По глубине навес должен закрывать ступени. Длина козырька равна сумме длины площадки и ступеней. Длина верхней площадки должна быть в полтора раза шире двери, то есть 0,9×1,5 = 1,35 м. Плюс по 250 мм на каждую ступеньку.

Например:

для крыльца с двумя ступенями и шириной 1200 мм размеры накрываемой площади (горизонтальной проекции козырька) равны:

длина (глубина козырька) = 1,35 + 2×0,25 = 1,85 м;

ширина = 1,2 + 0,3×2 = 1,8 м.

Лучше ориентироваться на реальные размеры крыльца. Размеры козырька определяются, исходя из размеров накрываемой площади и конструкции (формы) ферм.

Как рассчитываются веранды

Веранда – легкий навес, примыкающий к стене здания, под которым размещают зону отдыха или обеденный стол. Конструктивно навес бывает консольным или балочно-опорным.

Фермы, как правило, имеют односкатную треугольную форму. Изредка встречаются плоские кровли и конструкции трапециевидной формы, но использование таких навесов приводит к намоканию стены дома в дождь и в период таяния снега. Минимальная ширина навеса над верандой – 2 м, максимальная обычно не превышает 3 м (горизонтальная проекция). Можно сделать навес и меньшей ширины, но тогда на веранде поместятся только кресла и журнальный стол, обеденный стол со стульями не разместишь.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Навес треугольной формы должен иметь скос от 15° до 35° на Ваш выбор. Длину верхнего пояса рассчитывают самым простым способом – через синусы-косинусы или по теореме Пифагора.

Допустим, горизонтальная проекция веранды равна 2 м, скос 30°. Длина стойки в самой высокой части треугольной балки равна 2 м х cos 30°= 2 х √3/2= 0,855 м. Длина верхнего пояса равняется корню из суммы квадратов длин стойки и нижнего пояса:

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?(это вытекает из теоремы Пифагора, где сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы).

Высота до нижнего пояса фермы должна быть не меньше 2 м, а еще лучше 2,5 м или чуть выше – под низкой крышей высоким членам семьи будет некомфортно ходить.

Как рассчитать стоянку для машин

Размеры стоянки для машин рассчитываются, исходя из следующих факторов:

  • Количества автомобилей.
  • Ширины автомобилей – от 1,6 у класса А (мини) до 1,82 и больше у класса F (представительских).
  • Длины автомобилей – от 3,6 у мини до 4,9 и больше у представительских машин.
  • Высоты навеса.
  • Особенностей расположения места для стоянки – отдельно от дома или вплотную к нему.

Ширина навеса между опорами равна ширине машины + 1 метр для свободного открывания дверей. Если есть возможность, сделайте ширину немного больше – будет легче парковаться и легче выходить из машины (если предусмотреть 1 м для открывания дверей, то нормально открывать двери Вы сможете только между опорами). Если машин две, то к суммарной ширине машин добавляют расстояние между автомобилями – минимум 0,8 м и 1 м на открывание дверей.

Ширина кровли навеса должна быть шире расстояния между опорами на величину свесов. Величина свеса с одной стороны составляет 300-350 мм.

По длине также следует предусмотреть запас длины минимум 1 м и больше. Чем больше размеры навеса, тем лучше он защищает автомобиль от осадков. Высокий навес защищает от косого дождя хуже, поэтому он должен иметь большие размеры, чем низкий навес.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Для стоянки, примыкающей к дому, обычно применяют консольные или односкатные конструкции треугольной формы. Для отдельно стоящих стоянок чаще всего используют треугольные двускатные, сегментные (полукруглые) и полигональные фермы. Впрочем, для отдельно стоящих навесов применимы фермы любой конфигурации.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Как правильно рассчитать навес

Навесы на приусадебном и дачном участке бывают самых разнообразных назначений и размеров. Навесы устанавливаются над запасом топлива, в загородках для домашних животных и вольерах для собак, местах для работы на воздухе и сушки трав и фруктов, в местах отдыха.

Размеры навесов диктуются назначением и наличием выделенного места для навесов. Кровли и фермы могут быть самых разнообразных форм. Для расчетов навеса можно воспользоваться рекомендациями для веранд и навесов для машины.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Бесплатные программы для расчета

Рассчитать фермы можно с помощью бесплатных программ для расчета:

  • На сайте http://sopromatguru.ru/raschet-balki.php.
  • На сайте http://rama.sopromat.org/2009/?gmini=off.

Пример расчета

Пример расчета фермы отдельно стоящего навеса для автомобиля среднего класса (D):

Ширина автомобиля 1,73 м, длина 4,6 м.

Минимальная ширина фермы между опорами:

[info-box type=»bold»]1,73 + 1 = 2,73 м, для удобства открывания дверей принимаем ширину 3,5 м.[/info-box]

Ширина фермы с учетом свесов кровли:

[info-box type=»bold»]3,5 + 2×0,3 = 4,1 м.[/info-box]

Длина навеса:

[info-box type=»bold»]4,6 + 1 = 5,6 м, принимаем длину 6 м.[/info-box]

При такой длине можно устанавливать опоры через 2 м или меньше. Для облегчения несущих конструкций принимаем расстояние между опорами 1,5 м.

Форму кровли принимаем треугольную двускатную – она самая простая в изготовлении и одновременно экономичная по расходу материалов. Угол наклона кровли принимаем 30° – при таком угле наклона на кровле не будет задерживаться снег и опавшие листья.

Высота фермы в центре (центральной стойки) будет равняться:

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Длину верхнего пояса фермы (одной половины) находим по теореме Пифагора:

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

[info-box type=»bold»]Итого: длина нижнего пояса фермы составляет 4,1 м; верхнего пояса – две половинки по 2,355 м, общая длина 4,71 м, стойка в центре имеет высоту 1,16 м.[/info-box]

Для таких недлинных ферм вполне достаточно использовать квадратную трубу 40×40 мм с толщиной стенки 3 мм.

Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Основные этапы работ по изготовлению и монтажу ферм своими руками

До монтажа ферм выполняют работы по планировке участка, установке опор, бетонированию фундаментов опор, привариванию боковых связей или боковых ферм. Затем монтируют поперечные фермы.

Порядок выполнения работ по изготовлению и монтажу ферм:

  • На ровной поверхности сваривают фермы.
  • Обрабатывают фермы антикоррозионной грунтовкой, дважды окрашивают. Не окрашивают места под приварку ферм к опорам. Можно эти работы выполнить и после монтажа ферм, но на высоте красить неудобно.
  • Поднимают фермы, устанавливают на опоры, выверяют углы и горизонтальность, приваривают к опорам. Эти работы выполняет бригада из нескольких человек.
  • Закрашивают места сварки.
  • Монтируют обрешетку, укладывают кровельное покрытие.

Как сварить фермы

Сборку ферм производят на ровной площадке. Перед сборкой нарезают заготовки, зачищают от ржавчины, сошлифовывают заусенцы на срезах. Элементы фермы скрепляют струбцинами, проверяют размеры, углы, плоскостность. Сваривают конструкцию с одной стороны, дают остыть, переворачивают на другую сторону. Снимают струбцины и проваривают вторую сторону. Затем сошлифовывают валик на шве. Особенности сварки ферм Вы можете увидеть на нашем видео:

Если у Вас небольшие навыки сварщика и монтажника, можно заказать изготовление фермы в специализированной организации или бригаде.

Заключение

Устройство навеса, монтаж ферм – сложная квалифицированная работа. Небольшие навесы и беседки можно выполнить самостоятельно с помощью членов семьи.

Монтаж крупных металлоконструкций лучше доверить бригаде профессионалов. Но за профессионалами тоже нужен контроль. Мы прощаемся с нашим уважаемым читателем и надеемся, что наша статья поможет Вам разобраться в видах ферм, выборе конструкции, материала и порядке проведения работ по сооружению навесов и беседок на Вашем участке. Подписывайтесь на рассылку нашего сайта, приводите друзей, делитесь интересной информацией с собеседниками в соцсетях.

Содержание статьи:

Основу несущей конструкции крыши составляют фермы, которые бывают стропильными и подстропильными (см. фото). От того, насколько качественно они выполнены, зависит прочность, надежность и срок эксплуатации кровли. Деревянные фермы для крыши должны выдерживать не только вес так называемого кровельного «пирога», но и существенные нагрузки, являющиеся результатом воздействия сильных ветров и атмосферных осадков.

Что такое стропильные фермы?

Стропильная ферма представляет собой используемую для устройства скатных крыш жесткую конструкцию. Она необходима, чтобы перераспределить нагрузку, которой подвергается кровля, на стены здания. Материалы изготовления ферм бывают разные, но чаще всего используется древесина.

Деревянная ферма для крыши как на фото выполняется из досок, бруса или леса-кругляка. Чтобы соединить в одну конструкцию все элементы, произведенные из бруса и бревен, применяют такой метод как врубка, а если задействованы доски, то металлические крепления – гвозди, болты, анкеры, зубчато-кольцевые шпонки и прочее.

деревянные фермы для крыши

В малоэтажном строительстве при изготовлении деревянных стропильных ферм применяют обычно пиломатериалы хвойных пород по причине их дешевизны и простоты подгонки. При установке стропильных брусьев надо в обязательном порядке исключить возможность их провисания по длине под весом кровли и собственным весом. Делается это одним из двух способов: устанавливают средний прогон – толстый несущий брусок поперек стропила или поперечные балки и распорки.

Когда возводится строение, имеющее большую площадь, а соответственно и пролет длиной более 16 метров, в строительной отрасли используют фермы с растянутыми металлическими стойками, поскольку если сделать их из дерева, то надежное соединение узлов обеспечить практически невозможно (подробнее: «Узлы деревянных крыш: особенности крепления»).

В настоящее время, чтобы избежать значительных трудозатрат при сборке фермы, применяют комбинированные конструкции из металла и дерева, и тогда установка стропильной системы занимает гораздо меньше времени. Вариант создания кровли с открытыми фермами при строительстве жилых домов не используют – систему закрывают потолочными перекрытиями. В промышленном строительстве наоборот — обычно используют открытую конструкцию.

Выбор схемы фермы

При выборе формы стропильной фермы учитывают следующие факторы:

  • угол уклона кровли;
  • тип соединения, который предполагается использовать при создании конструкции;
  • материал покрытия поверхности крыши;
  • наличие/отсутствие потолочного перекрытия.

Например, если при постройке дома создается почти плоская кровля с покрытием из битумных рулонных материалов, тогда самым оптимальным, по мнению специалистов, является форма трапеции или прямоугольника. Треугольные фермы монтируют, если крыша имеет крутые скаты, и на ее поверхность планируют уложить тяжелые покрытия.

план раскладки стропил

Для определения высоты фермы пользуются формулами:

  • если прямоугольная ферма — 1/6 х L;
  • если конструкция треугольная — 1/5 х L.

Буква L – это длина пролета стропильной фермы.

При постройке частного дома, как правило, возводят треугольную стропильную систему. Такая форма фермы в комбинации с наклонным планом стропил дает возможность строить односкатные и двускатные кровли, имеющие разные углы наклона. Когда возводятся коттеджи с двухскатными крышами, нередко применяют конструкции с висячими стропилами. При этом стропила резные могут стать настоящим украшением кровли.

С целью обеспечения надежности и прочности ферм для их верхнего и нижнего пояса монтируют дополнительные связки, которые изготавливают из досок и помещают в плоскости нахождения средней стойки.

Конструкция простых треугольных ферм

Совет: Используйте наши строительные калькуляторы, и вы выполните расчеты строительных материалов быстро и точно.

Во многом схема раскладки стропил зависит от длины пролета здания и наличия/отсутствия внутренних несущих стен. Используется простая стропильная ферма в том случае, если она опирается исключительно на внешние стены постройки (у дома нет опор внутри) и параметр пролета не превышает 6 метров.

Подобная конструкция деревянной кровли включает: 2 стропильные ноги, затяжку и 2 подкоса. Когда ширина пролета свыше 6 метров, необходим монтаж по центру опорного элемента и потребуются дополнительные подкосы. Чтобы затяжки не препятствовали проходу по чердаку, опирают стропильные ноги на стены, а их устанавливают на середине высоты ног. Такой вариант жесткого или шарнирного соединения вертикальных элементов при помощи опорной балки называют ригель.

сращивание стропил по длине

Подобная конструкция обеспечивает наличие удобного для использования чердачного пространства, но в том месте, где есть ригель, по причине изгиба стропильной ноги в ферме появляется распорное напряжение, передаваемое стенам. По этой причины фермы с ригелем устанавливают в зданиях при условии наличия прочных и устойчивых несущих стен, которые надежно связаны балками перекрытия чердака. Естественно, расчет деревянных балок должен быть выполнен изначально.

Опора для стропильной системы

При создании опоры для фермы предпочтительно использовать не стены постройки, а специально для этого предназначенный брус, который называют мауэрлатом. В нем нет необходимости только при строительстве бревенчатых домов, поскольку тогда функцию опоры возлагают на верхний венец деревянного сруба.

Что касается возведения дома из кирпича или других стройматериалов, то ферма подстропильная является неотъемлемым элементом обустройства кровли. Она необходима для равномерной передачи нагрузок на стены. Фермы подстропильные обычно представляют собой прочные фермы металлические стропильные или железобетонные конструкции, элементы которых соединяют между собой, используя сварку или болты.

Порядок расчета стропильных конструкций

При расчете стропильных систем и для того, чтобы составить план раскладки стропил, нужно учитывать предполагаемые нагрузки на конструкцию кровли, которые условно можно разделить на 3 категории:

  • нагрузки, оказываемые постоянно — к ним относится вес элементов кровельного «пирога»;
  • временные — это масса снега (зависит от погодных условий в регионе), вес людей, поднимающихся на крышу для проведения работ, ветровой фактор и прочее;
  • особые нагрузки – например, на здания, расположенные в зонах повышенной сейсмической опасности.

уголки для стропильной системы

Расчет возможной снеговой нагрузки выполняют по формуле:

S=Sg х μ, где

Sg – это вес снеговой нагрузки из расчета на квадратный метр кровельного покрытия. Данная величина является условной, и ее значение определяют по специальным таблицам в зависимости от региона.

μ – это коэффициент, который зависит от угла наклона крыши.

Для определения ветровой нагрузки, необходимо знать:

  • тип местности (городская застройка или открытое пространство);
  • нормативную величину ветровой нагрузки в данном регионе;
  • высоту здания.

Чтобы не допустить ошибку в расчетах и учесть все нюансы, даже такие как, из какой доски делают стропила, эту работу должен выполнять проектировщик при составлении проекта здания (подробная статья: «Как правильно сделать расчет стропильной системы».

Изготовление стропильных ферм

В последние годы при строительстве частных домов стропильным фермам, сделанным прямо на строительных площадках, стали предпочитать конструкции, произведенные в заводских условиях. Их изготавливают на монтажно-прессовом оборудовании. При производстве деревянных элементов их предварительно обрабатывают специальными составами, предупреждающими гниение и поражение насекомыми.

брусок поперек стропила

Современные технологии позволяют выпускать стропильные и подстропильные фермы и элементы к ним для крыш разной конструкции и не только для жилых строений. Например, это может быть стропильная система двухскатной крыши бани, гаража и других хозяйственных построек (прочтите: «Как сделать стропильную систему своими руками»).

Металлические и стальные стропильные конструкции

В частном домостроении нередко используют стальные фермы стропильные, которые бывают треугольными, с параллельными поясами и полигональные. Два последних типа применяют при обустройстве крыши при помощи листовой кровельной продукции. При этом выбирается треугольная форма фермы. В заводских условиях производят стальные стропильные системы, имеющие унифицированные размеры — на 18, 24, 30 и 36-метровые пролеты (подробнее: «Ферма металлическая, минусы и преимущества»).

Чтобы изготовить пояса и решетки используют уголки для стропильной системы, а отдельные элементы соединяют сваркой. Оптимальным решением, отличающимся надежностью, специалисты считают конструкцию, для которой пояса делают из тавровых широкополочных балок. Отличие между стальными подстропильными фермами и стропильными заключается в наличии параллельного пояса. Их размеры соответствуют параметрам стропильных конструкций.

Для постройки частных домов, как правило, применяют фермы, для производства которых используют профильные горячекатаные или гнутые трубы прямоугольные или с квадратным сечением. Это объясняется просто: их вес меньше, чем у изделий, изготовленных из уголка, тавра или швеллера. Такую систему можно легко собрать из отдельных готовых элементов на стройплощадке перед началом монтажа при помощи сварки.

Нередко для создания кровли, если перекрытие пролетов имеет большую длину, задействуют железобетонные стропильные фермы, представляющие собой прочные решетчатые конструкции. Их рекомендуют монтировать на крыши одноэтажных строений, на покрытия которых будут оказываться повышенные нагрузки.

стропильная система двухскатной крыши бани

Железобетонные фермы делятся на следующие категории:

  • безраскосные изделия треугольной формы;
  • системы для малоуклонных кровель;
  • на сегментные раскосные и безраскосные конструкции (для скатных крыш).

Критериями для оценки железобетонных ферм, которые выпускают согласно требованиям ГОСТа, являются:

  • прочность и морозостойкость бетона;
  • средняя плотность бетона;
  • степень защиты от коррозии;
  • марки стали для армирования;
  • толщина бетонного слоя около арматуры.

Основным недостатком железобетонных конструкций считается их большой вес и необходимость задействовать при монтаже строительную технику.

Стропильные фермы для односкатной кровли

Порядок проведения работ при установке фермы на односкатную кровлю следующий:

  • Рассчитывается величина перепада несущих стен по формуле H = Ш х tg L, где H – это искомый результат, Ш – расстояние между противоположными стенами, а tg L – тангенс угла, под которым возводится кровля.
  • В зависимости от того, какие бывают стропила из дерева и какие необходимы, производится их заготовка и обработка специальными пропитками (читайте: «Деревянные стропила — виды и особенности»).
  • Далее выполняется монтаж мауэрлата, толщина которого должна соответствовать толщине опорных стен. Эту балку необходимо жестко закрепить и качественно гидроизолировать, соблюдая строго горизонтальное расположение.
  • Затем на мауэрлате делают разметку, согласно которой будет произведена установка стропильных ног и вырезают для них выемки.
  • В ряде случаев при сборке конструкции производится сращивание стропил по длине (читайте: «Стропила для крыши: проектировка»).
  • Готовые фермы укладывают таким способом, чтобы они выступали за поверхность балки для опоры на 30 сантиметров, закрепляют их с использованием болтов и скоб.
  • Потом производится монтаж подпор, и выполняется обрешетка. Подпоры необходимы, когда длина стропильных ног превышает 4,5 метра. Сверху стропил для обрешетки набивают планки. Часто для создания стропильной фермы необходима стыковка стропил по длине – ее осуществляют на участке, где изгибающий момент минимален.

Выполнять работы на крыше самостоятельно надо исключительно в простых случаях, таких как, к примеру, строительство крыши гаража, бани или хозяйственных построек, а также когда производится замена стропил крыши, во всех других случаях работу следует доверить профессионалам. Интересная статья: «Тесовые крыши — устройство».

Кровля — особенный элемент дома. И речь не о ее важности или сложности конструкции — это само собой разумеется. Дело в том, что между монтажом крыши и проверкой качества работ «в бою» проходит как минимум несколько месяцев. Кровлю перекрывают летом или ранней осенью, а проблемы с ней возникают зимой. Такое положение вещей развязывает руки недобросовестным компаниям, нанимающим на пике заказов рабочих с улицы, которые могут даже не знать, как правильно закрепить пароизоляцию или зачем нужна контробрешетка. А расплачивается за такой подход к работе владелец дома.

Ошибки при монтаже крыши

К сожалению, это не редкость на рынке. В такой ситуации есть только два выхода: строительство крыши своими руками строго по нормативам либо постоянный контроль качества работ. Но чтобы проверять, нужно знать, что искать. Поэтому мы сделали эту подборку, в которой собрали самые распространенные ошибки при строительстве крыши. А также уделили внимание тому, как их исправить.

Ошибки на этапе проектирования

Начнем разбор ошибок с основ. Строительство крыши частного дома начинается с проекта кровли, и часть проблем возникает еще на этом этапе, задолго до монтажа мауэрлата и первых стоек стропильной системы.

Отсутствие проекта

Главная ошибка при проектировании кровли — это, собственно, отсутствие проекта. Даже удивительно, как много людей до сих пор делает крышу по каким-то вырезкам из журналов, схемам с форумов или просто на глаз. Результат предсказуем: протечки, срывы кровельного покрытия, огромные теплопотери и даже обрушение. Но есть единицы, которым везет. И этих единиц хватает, чтобы поддерживать миф, что строительство крыши — это просто, поэтому проект не нужен.

Конечно, это не так. Проект крыши — ключевой элемент, без которого невозможен правильный монтаж кровли. В нем:

  • учитываются нагрузки;
  • рассчитаны стропила и обрешетка;
  • приведены схемы всех узлов;
  • показаны места установки стоек;
  • указаны толщины и состав кровельного пирога.

Проще говоря, проект — это инструкция по монтажу кровли и защита от самодеятельности рабочих.

Пример проектной документации для кровли

Да, проектирование даже для небольшого дома стоит недешево. Особенно если нужна плоская кровля или крыша сложной формы. Но заказывать проектную документацию у архитектора не обязательно — есть тысячи типовых проектов, которые сделаны профессионалами и проверены десятками успешно построенных по ним зданий.

Самостоятельное изменение проекта

Строительство дома часто продолжается не один год, и за это время могут поменяться планы или обстоятельства. Так, владелец может решить, что двускатная крыша из шифера — это прошлый век, и ему нужна щипцовая кровля.

В таких изменениях нет ничего страшного, если строительство крыши дома выполняется по проекту и нужны косметические изменения: дополнительное мансардное окно или световой туннель, увеличение высоты дымохода. Если изменения не затрагивают несущие конструкции, не увеличивают нагрузку на кровлю и не создают препятствия для схода снега, то их можно вносить относительно спокойно. А вот любые капитальные корректировки нужно согласовывать с автором проекта или консультироваться с грамотным архитектором, если проект типовой. Иначе такая ситуация мало чем отличается от строительства кровли вообще без проекта.

Замена кровельного материала

Нередки случаи, когда во время строительства кровли ни на шаг не отступают от проекта, кроме одной детали — вместо проектного кровельного материала на крышу укладывают другой: более красивый, дешевый или просто на тот, что сосед посоветовал. Человек, далекий от строительства, даже не поймет, что не так: кладут же вместо плитки на пол паркет или наоборот и ничего страшного не происходит. Вот только кровельное покрытие — не напольное, от него напрямую зависит вся конструкция кровли, включая стропильную систему.

В частности, мягкая кровля укладывается на сплошную обрешетку из влагостойкой фанеры, а профнастил или металлочерепица — на деревянные бруски, установленные с определенным шагом. Причем этот шаг будет разным в зависимости от марки профнастила или вида профиля металлочерепицы. А стропильная система, рассчитанная на легкий профлист, просто не выдержит тяжелую керамическую или цементно-песчаную черепицу.

Разница в конструкции кровли под разные материалы

Поэтому при изменении кровельного покрытия нужно менять и конструкцию крыши. Если вес нового материала примерно такой же или меньше, чем у проектного, то понадобятся незначительные изменения. К примеру, нужно будет поменять шаг обрешетки кровли. Если же вес нового покрытия больше, то нужно будет либо усиливать стропильную систему дополнительными стойками или накладками, либо полностью переделывать ее.

Неправильный монтаж стропильной системы

Стропильная система — это каркас кровли, который передает нагрузку с кровельного покрытия на несущие конструкции дома. Важность стропильной системы понимает любой кровельщик, поэтому катастрофические ошибки в строительстве «фундамента» крыши допускают редко. А вот дефекты, которые не приводят к обрушению кровли в первые несколько лет, но планомерно разрушают ее, встречаются чаще, чем хотелось бы. И самое плохое в таких дефектах — их сложно устранить. Очень сложно и дорого.

Доски с обзолом и другими дефектами

Обзол — это порок древесины. У досок с таким дефектом есть кора с одной или сразу с двух боковых сторон. Иногда пиломатериалы с обзолом используют для строительства крыши — цена таких досок существенно ниже, и эта экономия, на первый взгляд, выглядит привлекательно. Но это ошибка.

Обзольные доски в стропильной системе — грубейшее нарушение строительных норм. В слое коры могут быть древоточцы и очаги грибковых поражений. В благоприятных условиях подкровельного пространства грибок быстро разрастется на всю стропильную систему, а вредоносные насекомые всего за несколько лет серьезно ослабят отдельные ее узлы. В результате небольшая экономия на досках выльется в капитальный ремонт кровли.

Пороки древесины, включая обзольные доски

Это же касается и других пороков древесины, которые приводят к уменьшению ее прочности, вроде трещин и гнилых сучков. Если вы заметили такие доски во время строительства крыши дома, то остановите работы и потребуйте, чтобы кровельщики их заменили. Если же речь идет о старой стропильной системе и замена дефектных опор невозможна, их нужно усилить. Для этого используют подпорки, накладки, стальные протезы, подкосы.

Укладка досок и бруса «как есть», без обработки

Многие застройщики уверены, что купленные пиломатериалы сразу готовы к монтажу на крышу. Но в большинстве случаев деревянный брус и доски ничем не обработаны, а такое дерево склонно к гниению и поражению насекомыми. Поэтому перед строительством кровли всегда обрабатывайте доски и брус антисептиком и влагозащитным составом.

Не забывайте и о пожаробезопасности. Дерево легко загорается и быстро распространяет огонь, если его не обработать огнезащитной пропиткой — антипиреном. Даже поверхностная пропитка сильно снижает вероятность возгорания, а если оно произошло — замедляет распространение огня.

Обработка дерева

Устройство стропильной системы и монтаж деревянной обрешетки из необработанного бруса — одна из самых простых ошибок. Ее легко исправить, если кровля холодная: просто покройте дерево комбинированной пропиткой в несколько слоев — и готово. С мансардой сложнее. Если все дерево закрыто толстым слоем штукатурки, а проводка открытая, то можно не беспокоиться. Во всех остальных случаях лучше устроить ремонт и обработать дерево.

Нарушение правил монтажа

Некоторые строители в работе предпочитают опираться не на нормы, а на опыт. Да-да, знаменитое «всегда так делали» прочно пустило корни и в таком ответственном деле как строительство крыши частного дома. Причем обычно такие строители делают все тихо, рассчитывая, что их самодеятельность не заметят. Просто перечислим самые распространенные нарушения:

  1. Установка стоек в произвольных местах. Даже небольшое смещение стойки нарушает всю схему распределения нагрузок по стропильной системе.
  2. Укладка стропил прямо на стены без мауэрлата или замена мауэрлата парой скрепленных гвоздями досок. Это сильно ухудшает устойчивость кровли.
  3. Увеличенное расстояние между стропилами. Со временем это приводит к нарушению геометрии кровельного покрытия, к провисанию обрешетки, а затем — к обрушению.
  4. Укладка мауэрлата без армированного пояса на стены из ракушечника, газоблока и пористого кирпича. В результате конструкция получается недостаточно жесткой.
  5. Повреждение материала при запиле. Стропила могут запилить слишком глубоко или не выдержать угол, в любом случае их прочность и несущая способность сильно пострадает.

Все эти ошибки объединяет одно: исправить их можно только на этапе строительства крыши дома. Для устранения дефектов на готовой кровле понадобится ее полный или частичный демонтаж. Поэтому тщательно проверяйте работу строителей перед тем, как принять ее.

Дефекты кровельного пирога

Хотя у кровельного пирога стандартная и простая структура, которая устоялась десятки лет назад, при его монтаже также допускают ошибки. Строители неправильно укладывают утеплительные материалы, могут перепутать пленки и сделать еще с десяток ошибок, которые приводят к намоканию утеплителя и стропильной системы, а также к повышенным теплопотерям.

Отсутствие пароизоляции

Обычно о монтаже пароизоляционной пленки просто забывают, но встречаются и случаи сознательного нарушения технологии. Например, при утеплении крыши экструдированным пенополистиролом или пенопластом строитель может искренне считать, что паробарьер не нужен из-за низкого водопоглощения. Нужна ли пароизоляция в этом случае? Безусловно. Даже если считать, что эти материалы вообще не поглощают влагу, водяной пар будет проходить через них и конденсироваться на гидроизоляции и элементах стропильной системы, увлажняя их и приводя к гниению. Если же в качестве утеплителя используется минеральная вата, то при намокании она практически полностью потеряет свои теплоизолирующие свойства.

Отсутствие пароизоляции

Последствия отсутствия пароизоляции кровли

Исправить этот дефект просто: уберите намокший утеплитель и просушите стропильную систему. После этого уложите новый утеплитель и закрепите пароизоляционную пленку так, чтобы она закрывала его герметично.

Перепутанные стороны пленок

У современных пароизоляционных и гидроизоляционных мембран есть лицевая и изнаночная сторона. Если их перепутать, то в лучшем случае пленка будет работать хуже, в худшем эффект вообще будет обратным. Поэтому особое внимание обращайте на то, какой стороной уложена пароизоляция:

  • двухслойные пленки укладываются ворсистой стороной внутрь помещения;
  • армированные пленки монтируются внешней стороной рулона к утеплителю;
  • фольгированная пароизоляция крепится блестящей стороной внутрь помещения.

Монтаж пароизоляции

Кроме того, есть общее правило: лицевая сторона пароизоляции и гидроизоляции, как правило, более яркая, чем изнаночная, и на нее нанесены надписи.

Негерметичный паробарьер

Одна из самых распространенных ошибок при монтаже кровли. Пароизоляционная пленка должна закрывать утеплитель сплошным слоем, поскольку водяной пар легко может проникнуть внутрь кровельного пирога даже через очень маленькое отверстие:

  • на пароизоляции не должно быть дыр и дефектов;
  • стыки между пленками проклеивают специальной герметизирующей лентой;
  • недопустимо крепление пароизоляционной пленки с нарушением целостности: строительным степлером, гвоздями;
  • паробарьер укладывают с нахлестом на стены, а в местах нахлестов крепят самоклеящейся лентой;
  • в местах прохода труб через кровлю пароизоляцию заводят внутрь кровельного пирога, чтобы полностью закрыть утеплитель.

Ошибки при монтаже пароизоляции

Стандартные ошибки при монтаже пароизоляции: пленки не склеены между собой скотчем, примыкание к стене не герметизировано, в полотне есть дыры от креплений

Небольшие дыры на пароизоляции можно заклеить армированным скотчем. Им же закрепляют стыки и устраняют остальные дефекты. На трубы вентиляции пароизоляционную пленку допустимо приклеивать так же, как и на стены.

Мостики холода в утеплителе

Мостики холода — это прорехи в теплоизоляционном слое. В таких местах намного выше тепловые потери и может выпадать конденсат. На кровле мостики холода возникают из-за неправильного монтажа утеплительных материалов:

  1. Плиты минеральной ваты уложены не враспор. Между утеплителем и стропилом появляется незащищенная теплоизоляцией щель, через которую уходит тепло.
  2. Утеплитель уложен только между стропилами. В такой ситуации роль мостиков холода играют уже сами стропила, коэффициент теплопередачи которых значительно больше, чем у окружающего утеплителя.
  3. Для монтажа были использованы влажные утеплительные материалы. Влажный утеплитель плохо защищает от потерь тепла, при этом внутри правильно сделанного кровельного пирога он никогда не просохнет.
  4. Плохо утеплены или вообще не утеплены отдельные участки кровли. Наиболее проблемные места — это рамы мансардных окон, стены за мауэрлатом, изгибы крыши сложной формы.

Проще всего найти такие дефекты осенью или весной с помощью тепловизора — места повышенных теплопотерь будут окрашены в красный или желтый цвет. Чтобы устранить их, используйте дополнительное утепление.

Мостики холода

Щели между плитами утеплителя, в местах прохода труб и установки мансардных окон можно задуть пенополиуретановой пеной. Стропила теплоизолируют еще одним слоем материала, укладывая его так, чтобы стыки плит не совпадали. Влажный утеплитель извлекают, высушивают полость и заменяют новым.

Слишком тонкий слой утеплителя

Строительство крыши строит дорого, поэтому на ней часто пытаются сэкономить. Например, укладывая утеплитель слоем, недостаточным для эффективной термоизоляции. Это приводит к большим тепловым потерям и обмерзанию крыши зимой. Корка льда не только повышает нагрузку на стропильную систему, но и может повредить мягкое кровельное покрытие. Так, крыша из ондулина может получить вмятины на гофрах и пойти волнами от чрезмерной нагрузки.

Чтобы исправить ошибку, уложите дополнительный слой утеплителя, чтобы суммарная толщина термоизоляции равнялась или была больше рекомендуемой.

Ошибки при монтаже кровельного покрытия

Хотя подходы к монтажу разных видов кровельного покрытия сильно отличаются, большинство ошибок универсальны. Поэтому о них — в первую очередь.

Отсутствие снегозадержателей

Не только крыша из металлочерепицы или профнастила, но и кровли с другими видами покрытий могут периодически «сбрасывать» тяжелые плотные пласты снега со скатов. И если эти пласты при падении могут попасть на деревья, соседние постройки, припаркованный автомобиль или даже человека, то отсутствие снегозадержателей на скатах — большая ошибка.

Снегозадержатель на кровле

Снегозадержатель на крыше удерживает массу снега, не давая ей обрушиться сплошным пластом вниз

На некоторые виды крыш, к примеру, на кровлю из профнастила, снегозадержатели можно поставить в любой момент — конструкция позволяет. Поэтому, чтобы поправить ошибку, нужно просто купить снегоупоры и установить их. А вот на крыши из штучных материалов — черепицы, сланца — снегозадержатели ставят в процессе монтажа плиток, поэтому, если не установить снегоупоры сразу, для исправления оплошности придется разбирать часть кровли.

Плохой водоотвод

Неправильный уклон водостока, его слишком маленькая пропускная способность или вовсе отсутствие — частые проблемы кровли. В результате во время дождя и таяния снега вода стекает по стенам, пропитывает лобовую планку и стропила за ней, заливает фундамент. Это приводит к появлению грибка на стенах, гниению стропил и даже просадке дома. Решение простое — установите водосточную систему.

Недостаточная вентиляция

На любом кровельном покрытии, особенно на металлических, из-за перепада температур с внутренней стороны появляется конденсат. Чтобы выводить его из-под покрытия нужна контр-обрешетка на крышу. Она обеспечивает вентиляцию кровли через карнизную подшивку и конек. Если контробрешетки нет, то и нормальной вентиляции не будет, что приведет к постоянному увлажнению кровельного покрытия с обратной стороны и его ускоренной порче.

Неправильное оформление примыканий

Места прохода вентиляционных и печных труб через крышу, ендовы, примыкания к стенам — все это уязвимые части кровли. Если примыкание кровельного покрытия в таких местах сделано неправильно, то в них со временем появляется течь.

Основных проблем четыре:

  1. Несоблюдение строительных правил и рекомендаций производителя.
  2. Приклеивание герметизирующих лент и подкладок на грязную кровлю, из-за чего материал постепенно отходит.
  3. Устройство примыканий без доборных элементов или с комплектующими низкого качества.
  4. Отсутствие герметика между доборным элементом и поверхностью ската, стены или трубы.

Неправильное примыкание

Примыкание кровельного материала к стене и трубе выполнено с многочисленными ошибками, что привело к протеканию крыши

Для устранения протекания кровлю вблизи места примыкания нужно будет разобрать и переделать узел.

Ошибки при монтаже кровли из профнастила и металлочерепицы

И металлочерепица, и профнастил — это профилированный на станке стальной лист. Поэтому при кровле крыши профнастилом и металлочерепицей возникают схожие ошибки:

  1. Нарушение геометрии листа из-за перегиба при подъеме на кровлю, разгрузки волоком, неправильного хранения.
  2. Резка листов болгаркой, что приводит к кромочной и очаговой коррозии.
  3. Крепление саморезами без герметизирующей прокладки.
  4. Монтаж обрешетки под металлочерепицу и профнастил с шагом, который не соответствует профилю листа.
  5. Закручивание саморезов криво, слишком слабо или, наоборот, слишком сильно.
  6. Нарушение требований производителя по количеству и местам расположения саморезов.
  7. Продольный нахлест в полволны вместо целой волны, слишком узкий поперечный нахлест.
  8. Крепление листов без выравнивания обрешетки.

Дефекты монтажа металлочерепицы и профнастила

В зависимости от масштаба проблем крыша дома из профнастила или металлочерепицы либо демонтируется и укладывается заново, либо меняются отдельные поврежденные листы.

Ошибки при монтаже ондулина

Монтаж кровли из ондулина из-за неприхотливости материала сложно выполнить неправильно. Но и здесь допускают ошибки:

  1. Шаг обрешетки больше рекомендуемого производителем.
  2. Экономия гвоздей при креплении ондулина.
  3. Незакрытые полимерные шляпки гвоздей.
  4. Монтаж при низкой температуре.
  5. Растягивание ондулина при укладке.

Для устранения дефектов крыши из ондулина заменяют поврежденные крепления или листы. При неправильно сделанной обрешетке кровельное покрытие снимают, набивают дополнительные брусья и перестилают материал.

Ошибки при монтаже шифера

Шифер — очень прочный и простой в работе, но хрупкий материал. Поэтому укладка шифера на крышу требует, прежде всего, аккуратности и только потом мастерства. Основные дефекты кровли также связаны с хрупкостью кровельного материала:

  1. Гвозди просто вбивают в листы, в то время как правильно крыть крышу шифером с высверливанием отверстий в каждом месте крепления.
  2. Концы забитых гвоздей загибают со стороны обрешетки. Это делать нельзя, поскольку при таком монтаже шифер летом треснет.
  3. При погрузке или разгрузке листы шифера бросают, что приводит к появлению микротрещин.

Дефекты крыши из шифераНебольшие трещины и сколы на шифере можно замазать обычным раствором. Сильно треснувшие листы меняют на новые.

Ошибки при монтаже плоской кровли

Монтаж плоской кровли в целом сложнее, чем простой двускатной или односкатной кровли. Но связано это со сложностью кровельного пирога, само же покрытие крыши рубероидом — довольно простой процесс. К тому же, ошибки в работе с рубероидом видны сразу:

  1. Размотка рулона рубероида от себя. В этом случае гретый битум прилипает к обуви, нарушается целостность материала. Верный индикатор — следы обуви на покрытии.
  2. Крестообразные стыки. Это потенциальные места протечек.
  3. Отсутствие разуклонки. Она нужна, чтобы вода стекала с крыши, а не скапливалась на ней.
  4. Использование слежавшихся рулонов овальной формы. Такой рубероид при укладке образует характерные волны.

Способы устранения дефектов зависит от того, какой рубероид для крыши вы выбрали. На материал с гладкой поверхностью просто наплавляется еще один слой поверх неправильно уложенного покрытия. Рубероид с крупнозернистой посыпкой снимается полностью и заменяется другим.

Ошибки при монтаже мягкой кровли

Мягкая кровля — еще один кровельный материал на битумной основе. Только, в отличие от своих «родственников», — штучный. Чтобы выполнить монтаж мягкой кровли правильно, нельзя допускать:

  • совпадения стыков первого и стартового ряда;
  • открытых шляпок гвоздей — они должны быть прямо под клейкой полосой, тогда следующий ряд мягкой черепицы их закроет;
  • монтаж мягкой кровли при минусовой температуре — в холоде материал становится хрупким;
  • использования коротких гвоздей — они должны обязательно пробивать деревянное основание.

Дефекты монтажа мягкой кровли

Кроме того, при деформации листов и разгрузке их волоком можно повредить композитное полотно, и оно начнет расслаиваться.

Подведем итоги

Во время строительства крыши частного дома ошибки можно допустить на каждом этапе. При этом к наиболее критичным дефектам приводят:

  • отсутствие проекта или выполнение работ без учета его требований;
  • игнорирование строительных норм при монтаже кровли;
  • низкоквалифицированная и безответственная строительная бригада.

Следовательно, чтобы избежать большинства ошибок, нужно тщательно подбирать бригаду кровельщиков, изучить строительные нормативы и постоянно контролировать качество работ. При этом проект может быть как уникальным, так и типовым — значение имеет только профессиональность расчетов и решений.


Будьте в курсе!

Подпишитесь на новостную рассылку

Через наш проектно-расчетный отдел проходит большое количество объектов, и я решил поделится опытом, и рассказать вам о типовых ошибках, которые мы встречаем в проектах плоских кровель и как их избежать.

Ошибка №1. Узкие ромбы контруклонов.

На первый взгляд все выглядит хорошо.  Но в данном примере нарушен нормативный уклон 0,5% в ендове между воронками, ромбы слишком узкие и реальный уклон в ендове получается всего 0,3 % смотрите схему ниже.

Какой ширины принимать ромбы, чтобы избежать такой ошибки? Об этом подробно можно прочитать в статье по ссылке.

Ошибка 2. Воронки смещены относительно ендовы.

Это тоже достаточно типовая ошибка. Как правило в 80% случаев под ендовой располагается ферма, и для того чтобы установить воронку, ее смещают от оси ендовы. Но при этом уклоны строятся так как будто воронка располагается на оси. Самое смешное, то что на стройке могут так и смонтировать. Несмотря на то что в СП 17.13330 введено требование на устройство водопонижения возле воронки, это требования часто игнорируется на стройке особенно если это не указано в проекте, вода не попадает в воронку, и образуется застойная зона. Самый эффективный способ решения этой проблемы, ставить сразу 2 воронки по обе стороны от ендовы. Если установить дополнительную воронку нет возможности возле воронки необходимо показать водопонижение, в таком случае контруклоны укладываются от водопонижения до водопонижения. Более подробно об этом можно прочитать в статье по ссылке.

Ошибка 3. Препятствия на гранях ендов.

Тут все просто, на линии ендовы попадают шахты (выделено красным), вода просто не сможет попасть к воронкам.  Соответственно, когда проектируем уклоны следим чтобы этого, не происходило. 

Линию ендовы пересекает деформационный шов, вода так же не сможет попасть в воронку.

Лучше всего в этом случае изменить форму контруклона, либо добавить воронку с обратной стороны деформационного шва.

Ошибка 4. Отсутствуют контруклоны перед фонарями/шахтами.

Для конструкций шире 1 000 мм рекомендуется устраивать разжелобок в обратном направлении основного уклона.

 Пример 5 Схема контруклонов у парапетов.  

Часто можно видеть такую схему контруклонов, возле парапета. Создается линия ендовы в ендове делается разуклонка при помощи ромбов контруклонов, но под конструкция для создания ендовы не прорабатывается, а предполагается что это все должно создаваться клиновидной теплоизоляцией. Но насколько эффективно делать такую схему из клиновидной теплоизоляции?  На мой взгляд это не эффективно, а как лучше всего сделать контруклон у воронки можно прочитать в этой статье.  

Ошибка 6. Нарушение правила проектирования уклонов из клиновидной теплоизоляции. 

В проекте указано что уклоны выполнены из клиновидной теплоизоляции, но без учета требований проектирования данного типа уклонов. Схема линий водоразделов, проценты уклонов выполнены не корректно. Как правильно проектировать, учитывая данные правила можно прочитать в этой статье.

Ошибка 7. Ошибки в составе кровельных пирогов.

Что не так в этом пироге?

— Перед наплавлением битумно-полимерной гидроизоляции, необходимо подготовить основание и нанести праймер, этот слой должен быть отражен в проекте.

— В проекте принята теплоизоляция из двух слоев Роквул, но данная теплоизоляция не предназначена для систем со стяжкой, и скорее всего перекачивала в данный проект из системы с профлистом. 

Тут совет один, если вы выбираете систему, то лучше всего следовать рекомендациям производителя, если придумываете что-то свое то для того чтобы подобрать материалы, лучше всего проконсультироваться с техническими специалистами производителя.

Для подбора материалов и систем я рекомендую вам использовать сайт nav.tn.ru

Ошибка 8. Отсутствие узлов в проекте.

Часто можно встретить такую картину, узлы отсутствуют в проекте, в проекте идет ссылка на альбом производителя. Конечно производителю это очень льстит, но это не совсем корректно.

Тут есть следующие моменты:

Во первых в типовых альбомах большое количество узлов в разных вариациях, а так как на плане нет привязок то разобраться что куда применить будет проблематично.  А когда начинаете добавлять узлы то приходит понимание что есть не типовые решения, которые нужно разрабатывать отдельно.

Во вторых есть позиции которые требуют уточнения, высота, ширина парапетов, ширина деф.швов и пр.

В-третьих без детализации узлов нельзя посчитать спецификации. А согласно ГОСТ 21.501-2018. Наличие узлов, привязок и спецификаций материалов является обязательным требованием.

Так что не ленимся, используем альбомы готовых решений и адаптируем их под свой проект. 

Ошибка 9. Отсутствие данных о количестве креплений гидроизоляции для мембраны с механическим способом крепления.

Данная ошибка встречается в 99% проектов. Проблема в том, что проектировщики в этом вопросе доверяются подрядчикам, а подрядчики ссылаются на проект. К чему это приводит показано на фотографиях ниже. 

Более подробно о необходимости ветрового расчета можно прочитать по ссылке.

Кто же должен делать расчет ветровой нагрузки. На мой взгляд все-таки это компетенция проектировщиков т.к. методика расчета крепежных элементов приведена в СП 17.13330 Кровли (приложение В), а это документ по проектированию кровель.

Но чтобы упростить жизнь проектировщиков мы разработали онлайн калькулятор который позволяет значительно упростить эту задачу. Сделать расчет в калькуляторе можно здесь.  

Надеюсь, что эта статья была для вас полезна. Подведя итог всему выше сказанному, учитесь на чужих ошибках, и используйте опыт профессионалов. 

Наличие ошибок в строительстве несущих деревянных конструкций чаще всего кроется в недопонимании значения затяжки и ригеля. Основная идея опирается на сущность работы распорной системы: крыша образует плоскости, расходящиеся внизу, которые стремятся разойтись под действием собственного веса и нагрузки по линии пересечения плоскостей, но этому препятствует затяжка. Нагрузка от крыши передаётся наслонными перилами вдоль своих продольных осей на затяжку, которую располагают на несущей конструкцией перекрытия. Если ригель или затяжка не могут выполнять эту задачу, то крыша разъезжается и накрывает собой весь дом.

Грубейшей ошибкой, встречающейся в практике, является то, что в целях обеспечения свободного передвижения по чердаку вырубают метровые участки посередине готовых затяжек хорошо выполненной строительной фермы. Конструкция становится неустойчивой, разрезанные затяжки не препятствуют расхождению скатов крыши. Конструкция начинает перемещаться, вызывая образование трещин в перекрытиях. Расхождение можно приостановить заменой вырезанных участков полосовой сталью, чтобы вернуть затяжке способность работать на растяжение, и надёжным соединением стоек со стропилами. Соединение затяжки и стропил выполняют в гнездо со шпонкой или делают врубку.

В соединении с врубкой часто допускают ошибку в том, что из-за экономии древесины передний торец стропильной ноги оказывается слишком близко к концу затяжки, что даёт скол под действием горизонтального усилия. По сколу начинает перемещаться конец стропильной ноги, в результате чего кровля получает прогиб. Образованию скола способствует также и то, что торец врубки выполняют неправильно: торцовая поверхность должна иметь угол наклона, равный половине внешнего угла между стропильной ногой и затяжкой, а не прямой угол с верхней гранью затяжки.

Соединение стропил с затяжками будет непрочным, если не скрепить их скобой или накладкой из полосовой стали. В этом месте они соединены друг с другом на небольшой горизонтальной площадке и сила трения не способна противостоять более значительному горизонтальному усилию. В этом случае стропильная нога может сдвинуться с места, а плоскость кровли изогнуться. В месте соединения затяжки со стропильной ногой и мауэрлатом ставят деревянные накладки или устраивают простую врубку с целью исключения боковых подвижек.

Наибольшую проблему в плотничных работах представляет собой возведение крыши, совмещённой с перекрытием. Очень внимательно следует относиться к решению передачи распора от наклонных усилий, возникающих в конструкциях крыши, на несущее перекрытие. В большинстве случаев стропила опираются на мауэрлатный брус, который крепят анкерными болтами «намертво» к железобетонному поясу жесткости. Если его не заанкеривают, то под действием наклонных сил мауэрлатный брус опрокидывается, нарушается устройчивость крыши и она начинает сползать.

Крепление бывает иногда неэффективным из-за того, что болты неверно размещены в железобетонном поясе жесткости или в брусе неверно выполнены отверстия под них. В таких случаях гайки навинчиваются на болты с перетягом, узел становится ненадёжным и быстро разрушается.

Крыши, совмещённые с перекрытиями, в большинстве домов имеют такую ширину, что балки перекрытий опираются не только на внешние, но и среднюю несущую стену. Конструкция будет работать в соответствии с проектом только в том случае, если и по промежуточной несущей стене балки перекрытия застыкованы между собой железобетонным поясом жесткости. Нередко этим пренебрегают, перекрытие не выполняет своих функций и крыша разъезжается.

Строительство стропильных конструкций крыши, совмещённых с перекрытием, там, где не учитывают роль несущей способности чердачного перекрытия, очень опасно. Бывает, что затяжку пытаются заменить сборными железобетонными балками перекрытия, которые предназначены только для работы на изгиб. Сборные железобетонные блаки используют как затяжки в том случае, если их концы жестко закрепляют в железобетонном поясе жесткости перекрытия, а ось точно совпадает с направлением действующих сил. В перпендикулярном балкам направлении между ними и элементами настила перекрытия нет такой прочной связи, которая обеспечила бы восприятие нагрузок.

Одна из возможных ошибок решения крыши в том, что конструкция крыши, совмещённая с чердачным перекрытием, предусматривает нагружение не только пояса жесткости, но и через промежуточные стойки непосредственно перекрытия. Эти вертикальные стойки передают нагрузку, действующую на промежуточный прогон несущей конструкции. Для распределения нагрузки под стойки помещают прокладки, чтобы стойки «не проткнули» перекрытие. Ошибка при этом заключается нередко в том, что не выдерживают минимальной (1,8 м) длины прокладок, вследствие чего эти чересчур короткие «башмаки» нагружают не балки перекрытия, а элементы настила, которые не рассчитаны на это и разрушаются.

Нередко другой ошибкой возведения конструкции крыши является то, что не выдерживают расчётных размеров поперечных сечений, в результате чего появляются недопустимые прогибы. В целях экономии пиломатериалы заменяют самодельными элементами, обтёсывая бревна, которые имеют меньшую длине и худшее качество, чем обычный строительный материал.

Особое внимание уделяют угловым стропилам. Часто их выполняют того же сечения, что и остальные стропила, однако нередко они несут нагрузку, в 1,5 раза большую, чем промежуточные стропила. Кроме повышенной нагрузки, оставляют без внимания и то, что разделка их концов под шип в значительной степени ослабляет сечение. Ослабленная стропильная нога больше прогибается, кровля получается неровной.

ист: mensh.ru

Основные ошибки при изготовлении и монтаже навеса для машины

Содержание

1) Изготовление навеса без проекта
2) Большое расстояние между опорами
3) Установка навеса на тротуарную плитку
4) Большой шаг обрешетки
5) Некачественно сваренные фермы
6) Превышение допустимого уровня изгиба кровли
7) Малый угол наклона кровли
8) Неправильно подобран крепеж для кровли
9) Несоблюдение расчетного шага между крепежными элементами
10) Слишком жесткое закрепление крепежа

1) Изготовление навеса без проекта

Разработка проекта – необходимый этап производства и монтажа навеса для авто. В процессе проектирования рассчитываются нагрузки на базовое основание и несущие металлоконструкции в зависимости от габаритов навеса и технических параметров кровли. Строительство по проекту обеспечивает высокий уровень прочности и надежности постройки, стабильность геометрии металлокаркаса и долговечность навеса в целом. Изготовление конструкции без проекта – это не только последующая эксплуатация на грани фола, но и отсутствие точных смет на материалы и монтажные работы.

Макет навеса для машины

2) Большое расстояние между опорами

Исходя из характеристик кровли и площади навеса для автомобиля, в ходе проектных работ рассчитывается необходимое расстояние между опорами. Если сделать шаг установки столбов больше, чем требуется, то обвязка каркаса со временем провиснет, что приведет к смещению обрешетки и перекосу кровельного настила.

Опоры навеса для машины

3) Установка навеса на тротуарную плитку

Прежде чем строить навес для машины на площадке, выложенной тротуарной плиткой, необходимо демонтировать определенное количество модулей в точках установки опор. После этого забетонировать опорные стойки или установить их на винтовых сваях. В случае монтажа металлоконструкции непосредственно на штучное плиточное покрытие, нагрузка на основание будет распределяться неравномерно, и геометрия навеса нарушится.

Установка навеса на тротуарную плитку

4) Большой шаг обрешетки

Шаг обрешетки крыши для автомобильных навесов подбирается с учетом характеристик кровельного материала. Штучное/рулонное покрытие в виде гибкой черепицы укладывается на сплошную обрешетку. Шаг обрешетки для кровли из металлочерепицы зависит от толщины стального листа: чем тоньше металл, тем меньше должен быть шаг. Если шаг обрешетки неправильно рассчитан и превышает допустимое значение, то кровельный настил может провиснуть и деформироваться под воздействием интенсивной снеговой или ветровой нагрузки.

Обрешетка навеса для машины

5) Некачественно сваренные фермы

Технологические ошибки, допущенные при сварке ферм (пересечение или замкнутый контур швов, сам по себе некачественный шов, большие остаточные напряжения в металле и прочее ), со временем вызывают разрушение сварных соединений. А так как фермы выступают важным звеном в несущей конструкции автомобильного навеса, некачественно выполненная сварка металлопрофиля может спровоцировать обрушение всей постройки.

Ферма навеса для авто

6) Превышение допустимого уровня изгиба кровли

При проектировании арочных навесов из поликарбоната необходимо тщательно рассчитать радиус кровли, учитывая прочность материала на изгиб. Чем меньше радиус изгиба (более выпуклая кровля), тем больше становится внутреннее напряжение в материале. Если уровень изгиба кровли превышает допустимый уровень, то это может привести к растрескиванию поликарбоната и нарушению целостности кровельного покрытия в процессе эксплуатации навеса.

Изгиб кровли навеса для машины

7) Малый угол наклона кровли

Учитывая особенности климата Пермского края, мы рекомендуем делать уклон ската кровли не менее 12 градусов. Это необходимо для того, чтобы обеспечить эффективный сход снега. При малых углах наклона крыши снег будет залеживаться, накапливаться и продавливать кровельное покрытие.

Угол наклона кровли навеса для машины

8) Неправильно подобран крепеж для кровли

В качестве крепежных метизов при монтаже кровельного настила применяются саморезы. Их длина и сечение подбираются в зависимости от вида покрытия крыши и характеристик несущего металлокаркаса. Ошибки при подборе типоразмера саморезов приводят к ненадежности крепления кровли. В результате, такую крышу, например, может сорвать сильный порыв ветра.

Крепеж для кровли навеса для машины

9) Несоблюдение расчетного шага между крепежными элементами

Каждый тип кровельного материала требует соблюдения определенного шага при креплении к обрешетке крыши. Шаг установки крепежа указан в инструкциях производителя покрытия, но может быть уточнен в ходе проектирования навеса для автомобиля. Неправильный шаг (как правило, больше, чем необходимо) – это путь к преждевременной деформации кровли и сокращению срока службы навеса.

Шаг между крепежными элементами кровли у навеса для машины

10) Слишком жесткое закрепление крепежа

В процессе непрофессионального монтажа кровельного настила может быть приложена излишняя сила при установке крепежных элементов. Жесткое закрепление саморезов приводит к образованию углублений, а нередко – даже к порче материала в точках крепежа. В будущем это чревато протечками, а в случае обустройства кровли из металла провоцирует ржавление покрытия из-за нарушения целостности защитного слоя.

Крепеж навеса для машины

Другие статьи

Товары

  • Контейнер ошибки apptermfailureevent тип 0 имя события apptermfailureevent
  • Конструктор изобревший новую модель машины был очень талантлив ошибка
  • Контейнер кариер коды ошибок
  • Конструктивная позиция лексическая ошибка
  • Контейнер зашифрован для другого получателя код ошибки 0100300003 что делать