Покрівля захищає від дощу, снігу, граду, вітру та інших несприятливих чинників. Чим міцніше покрівля, тим спокійніше під нею живеться власникові будинку. А будь-який покрівельний матеріал, будь то бітумна черепиця або профнастил, кріпиться на стропільну систему. Вона забезпечує стійкість і надійність покрівлі. Кроквяна система складається з кроквяних і підкроквяних ферм.

Головні вимоги до кроквяних фермам:

  • Висока міцність.
  • Підвищена стійкість до комах, займання, перепадів температури і високої вологості.
  • Тріщиностійкість.
  • Простий монтаж.
  • Невелика питома вага.

Дерев'яна кроквяна система

Конструкція кроквяних систем

Кроквяна ферма після складання являє собою жорстку конструкцію з розкосів, риштувань і стійок. Вона використовується для скатних дахів з кутом ската від 11 до 90 градусів. Ферма передає загальне навантаження від покрівлі на стіни будівлі, причому розподіляє її рівномірно.

Основний матеріал для виготовлення кроквяної ферми - деревина, а саме:

  • Ліс-кругляк.
  • Обрізні дошки.
  • Брус.

Окремі елементи з'єднують між собою методом врубки. Якщо деталі зроблені з дощок, їх кріплять один до одного на цвяхи, болти, зубчасті кільцеві шпонки. При будівництві великих за площею будинків, коли довжина прольоту перевищує 16 метрів, використовуються ферми з розтягнутими стійками з металу.

При використанні розтягнутих дерев'яних стійок закріпити вузли досить складно, так що краще використовувати металеві елементи.

Класичну дерев'яну ферму складно і довго збирати. Комбінована ферма - зовсім інша справа. Вона складається з дерев'яних і металевих деталей. При будівництві житлових будинків покрівля з відкритими фермами практично не використовується. Їх відразу ж закривають стельовим перекриттям. У промислових будівель відкриті ферми, навпаки, дуже популярні. У них головні елементи - це балки. Кроквяні балки із залізобетону - це підкроквяні конструкції, які перекривають крок колон довжиною в 12 і 18 метрів. Ці елементи одночасно є проміжними опорами.

Кроквяна система з деревини

Види стропильних ферм

При виборі кроквяної ферми обов'язково врахуйте, з якого матеріалу побудовані стіни. У них опори для несучих конструкцій - це металеві та залізобетонні колони, цегляні стіни і підкроквяні ферми.

Ферми відрізняються один від одного за кількома ознаками:

  • Обриси поясів.
  • Конструктивне оформлення.
  • Тип решітки.
  • Статична схема.

Головний критерій для поділу ферм на види - обрис поясів. Він залежить від конструкції покрівлі і розмірів прольоту. Вибір покрівельного матеріалу залежить від ухилу верхнього пояса. При облаштуванні плоскої покрівлі застосовуються кроквяні ферми з паралельними поясами. Під азбестоцементні або сталеві листи підійде трапецієвидна несуча конструкція. У цивільному будівництві застосовується трикутна ферма. При будь-якому різновиду обрисів використовуються різні системи решіток.

Якщо облаштовувати ферму трапецієподібної форми з паралельними поясами, краще використовуйте трикутну решітку. Вона закріплюється за рахунок додаткових стійок. Також дуже популярна розрізна балочна схема або решітки зі шпренгелів.

Залежно від конструктивного оформлення ферми діляться на 2 види:

  • Легкі (одностінні). У них на вузлах тільки одна фасонка.
  • Важкі (двостінні). На вузлах є два фасонних листа.

У будівлях з великою довжиною прольоту (наприклад, ангари або заводські цехи) використовуються тільки важкі конструкції. У них скелет виконує функції ригелів рамних систем.

Залежно від матеріалу кроквяні системи ділять на 3 види:

  • Дерев'яні.
  • Металеві.
  • Змішані (комбіновані).

Кроквяна ферма

Яку форму вибрати

Для правильного вибору форми зверніть увагу на кілька важливих моментів:

  • Покрівельний матеріал.
  • Ухил даху (в градусах).
  • Наявність перекриттів стелі.
  • Специфіка конкретного типу з'єднання деталей кроквяних ферм.

Наприклад, при будівництві плоскої покрівлі під бітумні матеріали використовується трапецієвидна або прямокутна ферма. Якщо кут нахилу перевищує 12 градусів, використовується трикутна ферма.

Висота кроквяної системи розраховується за такою формулою:

  • Для трикутної: ⅕*L.
  • Для прямокутної: ⅙*L.

При будівництві приватних будинків використовується трикутна кроквяна ферма. Для покрівель з одним або двома скатами з різними кутами нахилу використовуються різні комбінації з кроквами похилого типу. Для них підійдуть дерев'яні або металеві кроквяні ферми. Стійкість ферм можна підвищити за рахунок додаткових зв'язок для верхнього і нижнього поясів. Ці зв'язки роблять на основі дощок. При будівництві покрівлі з двома скатами краще використовувати ферму з кроквами висячого типу.

Який матеріал вибрати для кроквяної ферми

Тільки правильний вибір матеріалу забезпечує кроквяній системі потрібний ступінь міцності і надійності. Найпопулярніший варіант - дерев'яні крокви. Деревина відповідає всім вимогам, що пред'являються до конструкції. Дерев'яні крокви використовуються при влаштуванні покрівель мансардного типу:

  • У комерційних будівлях.
  • У сільськогосподарських будівлях.
  • У спортивних комплексах.
  • На заводах і в промислових об'єктах.

У дерев'яних стропильних систем є кілька переваг:

  • Простота в виробництві.
  • Швидкі терміни виконання робіт з проектування.
  • Великий вибір дизайнерських рішень.
  • Великий вибір форм і конфігурацій.
  • Невелика питома вага.
  • Кроквяні системи можна використовувати для прольотів великих розмірів (до 1800 мм).
  • Між кроквами дуже зручно встановити плити мінеральної вати.
  • Дерев'яні крокви - це перша категорія пожежобезпечності.
  • Екологічність матеріалу.

При покупці дерев'яних крокв звертайте особливу увагу на проведення обробки матеріалу антисептиками і антипіретиками. Вони захищають конструкцію від комах, загоряння, утворення гнилі, розростання грибка і цвілі.

Під високоміцний покрівельний матеріал потрібна металева кроквяна ферма. У такої системи з металу виготовлено все - від крокв до бруса мауерлата і коникових опор. Укладання металевої ферми проводять за допомогою швелера. Щоб закріпити кроквяні ноги, використовуються приварені куточки.

Переваги сталевих кроквяних систем:

  • Високий рівень міцності.
  • Підвищена стійкість до ударів і деформацій.
  • Матеріал стійкий до процесів гниття і руйнування.
  • Тривалий термін експлуатації.
  • Металева ферма ідеально підходить для перекриття споруд великої висоти і площі.

Недоліки металевих ферм:

  • Велика питома вага конструкції.
  • Вам буде потрібна спеціальна техніка, щоб підняти систему на велику висоту.
  • Матеріал деформується при високій температурі.
  • Висока вартість.

Металеві ферми

Металеві ферми бувають 3-х видів:

  • З паралельними поясами.
  • Полігональні.
  • Трикутні.

Якщо Ви хочете покрити покрівлю бітумною черепицею, використовуйте полігональні ферми або крокви з паралельними поясами. Під листові матеріали використовуються трикутні конструкції.

Довжина металевих крокв стандартна: 18, 24, 30 і 36 метрів.

У виробництві поясів і грат ферм використовуються куточки. Окремі елементи з'єднуються за допомогою зварювання. Найбільш раціональними стали конструкції з поясами у вигляді таврових широкополкових балок. На такі конструкції витрачається менше матеріалу, зате міцність і надійність конструкції залишаються на висоті.

Головна відмінна риса підкроквяної системи - це паралельний пояс. Його розміри теж уніфіковані. При будівництві приватних будинків застосовуються сталеві кроквяні ферми на основі профільної труби.

У порівнянні з фермами на основі куточків, швелерів або тавра подібні конструкції мають меншу вагу. Такі конструкції можуть збиратися прямо на будівельному майданчику. При цьому використовується зварювальний апарат. Ферми виготовляються на основі гнутих або гарячекатаних профільних труб. При цьому використовується сталь товщиною від 1,5 до 5 мм. Перетин профілю труби може бути квадратним або прямокутним.

Залізобетонні кроквяні ферми останнім часом стають все більш популярними. Вони виготовлені з міцних ґратчастих конструкцій для перекриття великих прольотів. Їх монтують на дахах одноповерхових будиночків, покрівля яких знаходиться під постійним навантаженням.

Якими бувають навантаження на кроквяну систему

При будівництві кроквяної системи Ви повинні правильно вибрати форму конструкції і розрахувати можливі навантаження. А ці навантаження бувають 3-х видів:

  • Загальна вага покрівельного пирога.
  • Вага снігового шару і сила поривів вітру.
  • Сейсмічне навантаження.

Кроквяна система з ферм і балок - несуча конструкція, яка складається з декількох типів елементів. Максимальне навантаження розраховується ще на етапі проектування ферми. Розрахувати навантаження може тільки професіонал.

Кроквяні ферми з металу

Монтаж ферми

Нижче ми на прикладі розглянемо, як змонтувати комбіновану кроквяну систему для односкатной покрівлі. Спочатку розрахуємо величину перепаду стін: Ш х tgL. Літера Ш позначає відстань між двома великими стінами, tgL - це тангенс кута нахилу покрівлі.

Наступний етап - заготівля дерев'яних крокв, які попередньо оброблені антисептиками. Далі монтуємо мауерлат. Простежте, щоб балка по товщині відповідала товщині стін. Прикріпіть балку якомога жорсткіше, проведіть якісну гідроізоляцію. При монтажі опорної балки Вам не потрібно стежити за дотриманням строго горизонтального розташування. Коли мауерлат змонтований, на ньому позначають точки установки крокв, потім для них вирізаються виїмки.

Ферми кладуть так, щоб вони трохи виступали на поверхню опорної балки (наприклад, на 30 см). Кріплення - на скоби і болти. Останні етапи - установка підпор і обрешітки. Коли довжина крокв перевищує 4,5 метри, підпори потрібні обов'язково. На стропіли встановлюються планки обрешітки.

Підведемо підсумки

Кроквяні ферми з металу або дерева забезпечують захист будівлі від вітру, будь-яких атмосферних опадів і ударів. Головна вимога до матеріалу - це висока міцність. Сейсмічна стійкість і надійність теж дуже важливі. Ферма передає загальне навантаження, яке виявляється на дах, на несучі стіни.

Ферми відрізняються по 4-ма критеріями:

  • Конструктивне оформлення.
  • Статична схема.
  • Тип решітки.
  • Обриси поясів.

За формою ферми бувають:

  • Трапецієподібні.
  • Трикутні.
  • З паралельними поясами.

За матеріалом:

  • Дерев'яні.
  • Металеві.
  • Комбіновані.

Підвищити стійкість ферм можна за допомогою додаткових зв'язок для верхнього і нижнього поясів з дощок. При будівництві кроквяної системи дуже важливо розрахувати можливі навантаження.