Опорой кровельного покрытия, которое защищает дом от дождя и снега, является стропильная система. Это своего рода скелет крыши. Сегодня есть два основных типа таких конструкций — классическая стропильная система и стропильные фермы.
Мы решили сравнить для вас эти конструкции, рассмотрев их подробно. Расчеты для сравнения нам любезно предоставила компания Profikarkas.
Проектирование кровли частного дома, предусматривающее традиционный вид системы стропил
Элементы, входящие в состав стропильной системы:
- прогон коньковый (или коньковая балка);
- упрочняющие систему конструкции: подкосы, распорки, ригели, стойки;
- мауэрлат;
- стропила наслонного и/или висячего вида.
Система кровельных стропил в деталях
1. Мауэрлат
Это деревянный брус, укладываемый на арматурный пояс или прямо на каменную стену здания. Он является основой стропильной системы. Крепится к стене или с помощью стяжек из проволоки, выступающих из пирога стены, или закладных деталей в виде шпилек. Для деревянных коттеджей мауэрлатом выступают сами стены, поэтому его дополнительная организация не требуется.
На рисунке справа видны: 1 — часть кладки; 2 — обвязочный пояс; 3 — мауэрлат; 4 — стропильная нога.
2. Стропила
- Треугольная конструкция стропил, которая опирается нижними точками на наружные стены дома, а верхними на коньковую балку, называется висячими стропилами. Использование закрепления нижних ног стропил верхними и нижними затяжками дает возможность компенсировать изгибающие и сжимающие нагрузки, которые воспринимают стропила, распирающие стены.
- Стропила, опирающиеся на две точки: нижнюю и среднюю, именуются наслонными. В виде средних опор могут выступать внутренние перегородки дома или опорные столбы. Используя такие стропила, устраивают каркасы кровли с пролетами больше 6 м.
Проекты домов с многощипцовой крышей, предусматривающие сложное устройство внутреннего пространства, могут быть выполнены с применением этих двух видов каркасов кровли в комбинации.
3. Коньковые прогоны системы стропил
Эти элементы, объединяющие между собой все ноги.
4. Прочностные конструкции, которые обеспечивают каркасу кровли устойчивость
Ими могут быть подкосы, стяжки и раскосы диагонального типа. Они используются в конструкциях фронтонов многоскатных кровель.
Такие параметры, как особенности ветровых, дождевых, снеговых нагрузок, вид утеплителя, тип покрытия кровли, площадь сечения балок, составляющих стропильную систему определяют величину шага стропил в диапазоне от 0,6 до 2 м. Шаг и прочие параметры стропильной системы нужно расчитывать в каждом отдельном случае.
Проекты крыш загородных домов: особенности монтажной технологии
Монтаж начинается с устройства стропильного основания – армированного выравнивающего пояса, выравнивающего поверхность наружных стен и устанавливаемого на них. Затем в два слоя выполняется гидроизоляция и только потом установка мауэрлата. Тщательный расчет и подробные чертежи систем стропил определяет потребность в материалах и на стропильную систему, и на кровельный пирог. Прежде всего монтируются края стропильной системы – две конструкции, которые соединяются коньковым прогоном. Далее идет установка рядовых стропил. Все соединительные мероприятия проходят с использованием вырубок, гвоздей, железных скоб и металлоуголка. Также для повышения прочности конструкции монтируют с помощью дополнительных болтов, нагелей и скоб. Эти затяжки соединяются при помощи метода в «зуб».
Проектирование крыши частного дома с усилением стропильной системы
Если проект предусматривает сложную конструкцию кровли, каркас должен быть усилен. В качестве мер укрепления могут быть использованы подкосные и упорные системы, состоящие из шпренгелей и шпренгельных ферм.
Шпренгель – это конструкция в виде бруса, являющаяся опорой для стойки, служащей основанием для диагонального стропила. Укладку шпренгеля производят на мауэрлат или угол двух наружных стен. Шпренгельные фермы применяются в целях усиления диагональных стропил в местах, значительно удаленных от углов.
Усилить стропильную систему можно конструкцией из ряда стоек, объединенных сверху поперечным брусом. Такие стойки монтируются на железобетонное перекрытие. Иной материал перекрытий определяет обязательное применение затяжек для установки стоек, равномерно распределяющих нагрузку.
То есть проекты коттеджей, крыши в которых сложные, обязательно имеют усложненную стропильную систему, отличающуюся большим количеством дополнительных элементов из дерева и значительно повышающих стоимость строительства.
Стропильная система, выполненная в традиционном смысле, должна воспринимать и распределять равномерно на стены дома нагрузки от кровельного пирога. Потребность в материалах в таком подходе имеет малое значение. Современные стропильные конструкции решают задачу оптимизации затрат материалов, приводящей к снижению стоимости их строительства благодаря рационализму в распределении нагрузок и поиску оптимального положения каркасных элементов и их размерных характеристик.
Проекты домов с простой крышей и сложной: современное решение
Как мы уже сказали, в отличие от классики, современные системы разрабатываются с целью оптимизации расхода материалов при сохранении показателей прочности и надежности крыши домов. Чертежи, проекты гарантируют прекрасные характеристики надежности.
Многолетние поиски новых подходов увенчались изобретением новых методов создания стропильных ферм.
Расскажем подробнее об устройстве стропильных ферм.
Стропильные фермы – это конструкции, состоящие из расположенных на расстоянии в 1,5-3,5 м друг от друга ребер с набитой на них обрешеткой, служащей основой для кровельного пирога. Ребра опираются на мауэрлат и закрепляются прогонами между собой. Жесткость конструкции обеспечивается дополнительными ветровыми связями.
Системы – это решетка, высота которой меньше её основания. Её форма бывает сферической, чаще многоугольной (в виде треугольника). Использование именно треугольных форм определяется устойчивостью всей конструкции и равномерностью распределения нагрузок. Пролеты серьезной длины перекрывают конструкциями, выполненными путем соединения решетчатыми связками нескольким треугольных стропильных ферм.
На данном рисунке: 1 — нижний пояс фермы, 2 — мауэрлат, 3 — прогон и ветровая связь.
Различия современного и классического метода проектирования ферм стропильных
- В классической системе распирания стен предотвращают затяжки, подкосы, стойки и схватки, снижающие давление стропильных ног на стены. В современных фермах нижние пояса основания не испытывают таких нагрузок. Основание может использоваться как балки перекрытий и компенсировать силы растяжения. Современные фермы равномерно распределяют сжимающие и растягивающие нагрузки с помощью диагоналей. Этот способ позволяет снизить материалоемкость конструкции.
- При классическом подходе перекрытия и система стропил рассчитываются отдельно. Стропильная система обязана быть стойкой к нагрузкам не только от осадков и ветра, но и от массы кровли. Фермы же проектируются совместно с перекрытиями, которые служат для них основанием. Это упраздняет затраты на строительство классических перекрытий.
- Стропильные фермы жесткие благодаря металлозубчиковым пластинам. Именно они связывают деревянные элементы воедино. Идеальная геометрия достигается за счет выполнения пластин на специальном оборудовании. Это определяет снижение количества материалов уменьшением сечения деревянных элементов стропильных ферм.
Из этих примеров видно, что преимущества стропильных ферм перед традиционными стропилами ощутимы.
Кроме указанных экономических выгод фермы дают еще и следующие преимущества:
- Поскольку ферма является цельным ребром жесткости их можно применять для перекрытия больших пролетов - аж до 12 м! - без дополнительных опор.
- Плоские кровли для каркасного дома можно выполнить только применив фермы.
Сравнение на основе реальных ситуаций
Чтобы у вас не осталось сомнений, мы решили показать вам на примере строительства двух реальных коттеджей разницу в стоимости этих кровельных каркасов. Итак, наш партнер , компания Профикаркас, сделал расчет стоимости традиционной системы и возведения стропильных ферм для одноэтажного дома Z10 и двухэтажного коттеджа Zx24 по просьбе клиентов. Результаты таковы:
Стоимость стропил и ферм для дома Z10
При строительстве коттеджа Z10 возведение традиционной стропильной конструкции потребует вложений в размере 272400 грн., а для ферм эта статья затрат составит 118450 грн. Снизить стоимость создания каркаса кровли посредством ферм можно на 230%! Эти впечатляющие результаты обусловлены отсутствием необходимости в устройстве монолитной конструкции перекрытия, предусмотренного проектом Z10.
Примерная смета на устройство кровли
Составлена методом текущих цен по состоянию на 25.07.2015 г. Расчетный курс валют: USD 25.0, EUR 28.0
№ | Наименование видов работ | Ед. изм | Коли-чество | Стоимость за единицу | В т.ч. зарплата | Стоимость материалов | Аренда техники | Сумма, грн. |
Раздел 1. Устройство монолитного перекрытия на отметке +2,860 | ||||||||
1 | Сборка и разборка опалубки перекрытий железобетонных | м2 | 173,1 | 271,18 | 65,45 | 205,73 | 46 941,02 | |
2 | Вязка арматурных каркасов перекрытий железобетонных | т | 3,076 | 26 472,79 | 3 998,40 | 22 474,39 | 81 430,30 | |
3 | Монтаж сеток из арматуры для железобетонных перекрытий вручную | т | 3,076 | 2 034,81 | 1 332,80 | 702,01 | 6 259,08 | |
4 | Бетонирование железобетонного перекрытия с использованием бетононасоса | м2 | 173,1 | 304,77 | 119,00 | 153,73 | 32,03 | 52 755,17 |
Итого по разделу 1: | 187 385,66 | |||||||
Раздел 2. Устройство стропильной системы | ||||||||
5 | Устройство системы стропил | м2 | 267 | 318,32 | 119,00 | 172,58 | 26,74 | 84 991,57 |
Итого по разделу 2: | 84 991,57 | |||||||
Раздел 3. Устройство кровельного каркаса из ферм. | ||||||||
6 | Монтаж ферм | м2 | 267 | 443,53 | 83,30 | 337,94 | 22,29 | 118 422,16 |
Итого по разделу 3: | 118 422,16 | |||||||
Данный сметный расчет учитывает общестроительные, транспортные, заготовительно-складские, административные, разгрузо-погрузочные расходы и сметную прибыль.
Стоимость стропил и ферм для дома Zx24
Дом Zх24 предполагает строительство каркаса из ферм стоимостью 87 600 грн, что на 21% дешевле классической системы, стоимость которой составила 106 000 грн. Проект предусматривает перекрытие меньшей площади, что определяет и небольшую площадь кровельного покрытия. Междуэтажное перекрытие второго этажа выполняется деревянным.
Составлена методом текущих цен по состоянию на 25.07.2015 г. Расчетный курс валют: USD 25.0, EUR 28.0
№ | Наименование видов работ | Ед. изм | Коли-чество | Стоимость за единицу | В т.ч. зарплата | Стоимость материалов | Аренда техники | Сумма, грн. |
Раздел 1. Устройство стропильной системы | ||||||||
1 | Устройство системы стропил | м2 | 193,7 | 333,03 | 119,00 | 177,17 | 36,87 | 64 508,80 |
Итого по разделу 1: | 64 508,80 | |||||||
Раздел 2. Устройство междуэтажного перекрытия | ||||||||
2 | Монтаж междуэтажного деревянного перекрытия | м2 | 100,5 | 411,83 | 142,80 | 257,19 | 11,84 | 41 388,78 |
Итого по разделу 2: | 41 388,78 | |||||||
Раздел 3. Устройство кровельного каркаса из ферм | ||||||||
3 | Монтаж ферм | м2 | 193,7 | 451,95 | 83,30 | 337,94 | 30,71 | 87 543,47 |
Итого по разделу 3: | 87 543,47 | |||||||
Данный сметный расчет учитывает общестроительные, транспортные, заготовительно-складские, административные, разгрузо-погрузочные расходы и сметную прибыль.
И в первом и во втором случае фермы оказались более выгодным решением!
Это видео нашего партнера, компании Профикаркас, подводит итог по всем преимуществам стропильных конструкций:
- Проектирование и расчет конструкций ферм требует наличия профессиональной программы и квалифицированного специалиста.
- Изготовление ферм происходит в заводских условиях с применением высокотехнологичных станков.
- Обеспечить проектные характеристики ферм способны лишь металлозубчатые пластины, поставляемые официальными поставщиками.
Все эти условия в комплексе, к сожалению, доступны не всем областям нашей страны. Поэтому использование ферм в коттеджном строительстве обусловлено территориальным расположением производителей.
- Дома с ломаной крышей, проекты которых рассчитаны на строительство сложной в архитектурном смысле кровли, возводить используя фермы иногда нецелесообразно. Сложная форма может многократно увеличить материалоемкость кровельного каркаса, приравнивая его стоимость к цене обычной системы стропил.
- В отдельных случаях проектирование ферм просто невозможно, тогда следует применять традиционные стропила.
Но так или иначе мы будем рады за вас, если ситуация позволит вам использовать фермы. С помощью нашей услуги ИЗМЕНЕНИЯ В ПРОЕКТЕ мы сможем заменить в проекте стропила на фермы.
|
