Деревянные фермы перекрытия: особенности изготовления и использования. Фермы перекрытия
преимущества, недостатки, расчёт и применение
Строительные конструкции в виде ферм применяются уже давно.
Деревянные фермы перекрытия стали применяться одними из первых.
К сожалению, с появлением металлопроката о них стали забывать.
Однако сейчас, когда остро стоит вопрос быстровозводимых недорогих конструкций, они снова стали востребованы.
Деревянные фермы – как и для чего применяются, особенности конструкции
Деревянные фермы перекрытий
Бруски в конструкции фермы скрепляют при помощи металлических пластин.
Применяют как зубчатые штампованные пластины, так и «шведские» пластины со множеством отверстий под саморезы.
Последние используют при сборке на месте и тогда, когда изготовляют деревянные фермы перекрытия своими руками на месте.
Зубчатые пластины задавливают в дерево при помощи пресса.
Металл делают толщиной не менее 3 мм, используют оцинкованные стальные пластины. Раньше при изготовлении стропильных ферм из брёвен широко использовали различные скобы.
Деревянные фермы перекрытия делают плоскими. Трёхмерные фермы практически не применяют, они слишком сложные для расчёта, который будет ненадёжным из-за разности свойств дерева.
Устройство крыши
Плоские состоят из двух балок, верхней и нижней, укосин и стоек.
Стойки расположены вертикально, укосины – под углом.
Верхняя и нижняя балка могут быть цельными или составными из стержней, могут иметь любую форму.
Места, в которых стержни фермы сходятся, называются узлами.
Для деревянных ферм узлы должны быть хорошо проработаны – соединять дерево тяжело из-за способности к скалыванию.
При использовании плоских пластин с зубцами существует минимальный размер пластины и минимальное количество зубцов, дающих прочный узел.
Преимущества деревянных ферм
- Малый вес – по сравнению с металлическими они легче в 2-3 раза при той же жёсткости.
- Простота и удобство в монтаже – их можно крепить временно при помощи гвоздей к деревянным стенам, связывать между собой в единую несущую систему без применения сварки, устанавливать в нужное положение силами двух-трёх человек.
- Низкое давление на несущие стены.
- Небольшая стоимость по сравнению с металлическими – это обеспечивается за счёт малой стоимости древесины и простоты изготовления.
- Простота доставки на место строительства – фермы весят гораздо меньше, чем стальные или железобетонные конструкции.
- Возможность быстро изготовить изделие по индивидуальному заказу, обеспечить гибкость производства ферм.
Недостатки деревянных ферм
Двускатная ферма из металла
- Ограничения по максимальной длине пролёта и форме. По деревянным фермам перекрытия расчёт показывает, что использовать их при длине пролёта более 8-10 метров экономически нецелесообразно. Для этого нужны брусья большой толщины, клееные, что удорожает конструкцию.
- Ограниченный расчётный срок службы. Соединения ферм перекрытия из дерева со временем разбалтываются. Это происходит из-за различий коэффициентов температурного расширения дерева и металла, который используют при соединении, появлении предварительных напряжений в деревянных стержнях. Однако он обычно больше 30 лет, что вполне достаточно для любых зданий.
- Значительная толщина перекрытий. Приходится делать толщину ферм завышенной, чтобы обеспечить жёсткость. Например, перекрытие из дерева при той же несущей способности, что и плита из железобетона, будет в 3-4 раза толще.
- Малое количество организаций, которые имеют качественную производственную базу. Не всегда такая организация есть в вашем регионе – возможно, придётся заказывать доставку издалека.
На видео представлен обзор двух ферм:
Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.
foxremont.com
Предназначение фермы перекрытия
Фермы перекрытия представляют собой специальную стержневую конструкцию, применяемую в строительной механике. Она не изменяет форму после замены ее углов высокой степени жесткости на шарнирные. В компонентах такой фермы образуются усилия сжатия/расжатия.
- Виды
- Расчет ферм перекрытия: нюансы
- Как сделать?
Виды
Существует определенная классификация, которая определяется материалом для изготовления таких конструкций.
Деревянные
Представляют собой сооружения из сухого бруса. Две горизонтально расположенные балки находятся в параллели друг с другом, а для большей жесткости они скрепляются вертикальными стойками и раскосами, расположенными под наклоном. Фермы перекрытия из дерева обладают формой прямоугольника. Благодаря специальным точным расчетам эксперты определяют сечение деревянных элементов, размер шага и тип соединения. Сейчас для этого применяют автоматические программы с функцией калькулятора. Необходимо учитывать длину пролета перекрытия и общую степень нагрузки на конструкцию.
Сооружения из дерева производятся в промышленных условиях при использовании новейшего оборудования. Как пример – деревянные фермы перекрытия по технологии mitek. Они транспортируются на стройплощадку уже в готовом виде. Соединяются отдельные части с помощью специальных оцинкованных пластин.
Преимущества:
- легкость при установке;
- перекрывание просторного пролета до 9 метров без специальных дополнительных опор;
- отличная несущая способность, благодаря чему они укладываются с различным шагом без снижения технических характеристик;
- качественная звукоизоляция;
- прокладка скрытых коммуникационных систем;
- маленький вес, что удобно при доставке изделий на строительную площадку.
Недостатки:
- толщина перекрытия между этажами больше, чем в случае применения стандартных балок;
- значительная сложность и трудозатраты для производства изделий высокого качества;
- при создании конструкций самостоятельно важно произвести точный и внимательный расчет;
- высокая стоимость готовых в промышленных условиях перекрытий балкой.
Все описанные характеристики дают наглядное представление о деревянном сооружении. Так становится понятно, подходит ли ферма для ваших целей.
Металлические
Металлические фермы перекрытия – специальные сооружения, изготовленные из стальных стержней, которые образуют между собой узлы. Металлическая конструкция состоит из нескольких частей, среди которых:
- решетка – состоит из специальных стоек и раскосов, которые прочно скрепляются с поясом посредством сварки;
- пояс – металлическое сооружение, которое образует контур фермы перекрытия.
Надежность и прочность такой стальной конструкции по характеристикам выше, чем цельнометаллические сооружения. Современные фермы применяются как опоры или специальные перекрытия.
Преимущества:
- длительный срок эксплуатации;
- снижение трудозатрат и расходов на транспортировку;
- высокие прочностные характеристики;
- приемлемая стоимость.
Недостатки:
- сложность в установке металлического каркаса;
- значительный вес конструкции.
Профильная труба
Фермы перекрытий из профильной трубы – конструкции из металла, которые собираются благодаря специальным решетчатым стержням. Производство таких ферм представляет собой весьма трудозатратный, но экономичный процесс, нежели в случае применения сплошных балок. При производстве эксперты применяют парный материал, а скрепление отдельных частей происходит посредством «косынки». Конструкция собирается воедино методом сварки.
Фермы из профтрубы позволяют создавать перекрытия практически любой длины, главное – произвести грамотный расчет всех показателей и величин. При качественном выполнении всех мероприятий в дальнейшем останется установить изделия по верхней обвязке, согласно заранее сделанной разметке.
Преимущества:
- малый вес конструкции;
- долгий срок службы;
- выносливость и прочность;
- возможность создавать сооружения со сложной геометрией;
- устойчивость к нагрузкам.
Недостатки:
- плохо сопротивляется высоким температурам;
- повышенная стоимость.
Изделия включают несколько серий, выбирать подходящую модель следует в зависимости от целей и задач, которые стоят перед сооружениями.
Железобетонные
Бетонные фермы перекрытия изготавливают из специального бетона с разным весом. Материалом для производства выступает керамзитобетон или подобные составы, которые изготавливаются в стендах-камерах с разным количеством ярусов. Стойки и раскосы, расположенные в особых камерах, а устанавливают их уже при армировании.
При армировании поясов применяют разные варианты:
- нижних – проволока высокой прочности;
- верхних – обычные стержни.
Через 2-3 часа после завершения производства изделия проходят термообработку. На этом этапе проверяется качество железобетонных ферм перекрытия путем нагружения, указанного в чертежах.
Преимущества:
- прочность и надежность материала при должном соблюдении технических норм;
- длительный срок эксплуатации;
- устойчивость к воздействию коррозии и пожароустойчивость;
- уменьшение сроков обработки при монтаже;
- перекрытие пролетов внушительных размеров.
Недостатки:
- существенный вес, который оказывает давление на фундамент;
- дорогостоящий материал;
- монтаж балок с помощью специальной грузоподъемной техники.
Некоторые недостатки вполне решаемы, так что если остальные моменты вас устраивают – смело выбирайте такой вид.
Расчет ферм перекрытия: нюансы
Чтобы правильно осуществить расчет металлоконструкции, учитывают требования и нормы, указанные в СНиП. Грамотный расчет проводит только эксперт, обладающий знаниями и навыками в этой сфере. Он учитывает все факторы, которые влияют на показатели нагрузки: вес кровельной и водосточной систем, фонарей и вентиляторов, а также вес самой металлоконструкции. Эксперт учитывает и временные нагрузки: давление ветра и снежных масс, подвесной техники и людей на крыше. Особого внимания заслуживают периодические нагрузки сейсмического характера.
Как сделать?
Создать ферму своими руками – трудоемкий и энергозатратный процесс, но самостоятельное строительство возможно при грамотном расчете элементов и четком чертеже. Главное – грамотно составить чертеж и внимательно соединить все элементы между собой. Обычно расчетами занимаются эксперты, самостоятельные вычисления приводят к ошибкам и недочетам, которые впоследствии негативно скажутся на возведении конструкции из металла или дерева. Поэтому любые расчеты доверяют опытным проектировщикам, а после составления подробного проекта приступают к строительству.
Создавать фермы перекрытия желательно в промышленных условиях с применением оцинкованных пластин, а также домкратов и прессов. Производят монтаж фермы перекрытия самостоятельно, точно следуя всем инструкциям.
ohtaspb.ru
|
Содержание: >Конструкция и изготовление >Преимущества и недостатки >Изготовление своими руками >Видео по теме
Изготовление таких ферм, чаще всего, осуществляется в промышленных условиях, с использованием специального точного оборудования (например, МiTek) и доставляются на строительную площадку в собранном виде. При этом все элементы конструкции соединяются специальными металлическими элементами – оцинкованными зубчатыми пластинами (МЗП). По сравнению с обычными балками использование деревянных ферм перекрытия имеет как положительные стороны, так и недостатки. Преимуществами можно считать следующие их особенности:
К недостаткам можно отнести такие их особенности:
Правильно изготовить деревянные фермы перекрытия своими руками достаточно сложно и трудоемко, но вполне возможно при наличии готового расчета и чертежа всей конструкции. Главная сложность состоит в необходимости грамотного расчета конструкции и тщательности соединения всех ее элементов. Как правило, выполнить такой расчет под силу только специалистам. Поэтому, если есть желание самостоятельно изготовить такие деревянные балки перекрытия (фермы), необходимо обратиться в проектную организацию, специализирующуюся на таких расчетах, к частным специалистам или найти в интернете онлайн-калькулятор для такого расчета. На их основании необходимо составить подробный чертеж и только тогда приступать к работе по изготовлению.
Рис.1 Элементы конструкции фермы перекрытия: 1 - горизонтальные балки; 2 - вертикальные и наклонные связи; 3 - соединительные металлические зубчатые пластины (МЗП).
Видео по теме:
Читайте также:Деревянные балки: размеры и их расчет Как соорудить деревянные перекрытия в доме из газобетона Железобетонные балки перекрытия: размеры, ГОСТы, изготовление своими руками
|
Деревянные фермы перекрытия представляют собой конструкцию из горизонтальных балок, расположенных на разных уровнях и соединенных вертикальными и наклонными деревянными связями. От обычных деревянных балок их отличает большая прочность и устойчивость к прогибам. Чаще всего, их применяют для перекрытия пролетов большой длины, при невозможности устройства промежуточных опор, а также при реконструкции или усилении существующих перекрытий. В данной статье мы рассмотрим их преимущества и недостатки, конструктивные особенности и возможность изготовления своими руками.www.postroj-dom.ru
Фермы перекрытия из дерева производство в Санкт-Петебурге
Почему деревянные фермы MiTek лучше других видов перекрытий
В малоэтажном строительстве для мансардных, чердачных и междуэтажных перекрытий целесообразно использовать нетяжелые материалы. Это позволяет снизить нагрузку на фундамент и несущие стены, что с одной стороны – обеспечивает надежность строению, с другой – позволяет существенно уменьшить затраты при строительстве.
Раньше в качестве перекрытий использовали деревянные или железные балки, но постепенно вместо них все чаще стали применять деревянные фермы перекрытий на МЗП, созданные по новой технологии MiTek.
Особенность технологии
Деревянные фермы MiTek – это легкие, надежные и быстромонтируемые конструкции, выполненные из двух параллельных балок, соединенных деревянными раскосами с помощью металлических зубчатых пластин. Производятся они в заводских условиях. В качестве основного материала используется сухой строганный брус из древесины хвойных пород I и 2 сорта.
Подбор металлических крепежных элементов и все необходимые расчеты (шаг ферм, сечение бруса) производятся с помощью специализированного программного обеспечения Mitek 20/20.Эта программа позволяет учесть все нюансы: длину пролета между опорами, совокупную величину нагрузок, соответствие с требованиями нормативной базы СН (СНиП).
Какие новые возможности предоставляет технология
• В отличие от деревянных балок, фермы не прогибаются и не скрипят. Это повышает комфорт проживающих и увеличивает эксплуатационные характеристики напольных покрытий.• Небольшой вес конструкции позволяет облегчить и ускорить погрузочно-разгрузочные, монтажные работы.• Фермы подходят под любые типы стен (кирпичные, бетонные, деревянные).• Конструкции удобны для устройства коммуникаций между брусьями.• Эстетичный внешний вид ферм позволяет оставлять их без обшивки.• Деревянные фермы можно устанавливать без промежуточных опор на протяжении до 9 м.
Область применения ферм перекрытия
Благодаря особым качествам, деревянные фермы перекрытия можно использовать довольно широко:
• как междуэтажные или чердачные перекрытия в жилых домах, в том числе каркасных;• в качестве чердачных перекрытий в зданиях, где необходим большой пролет между несущими стенами;• как дополнительную опору для перекрытий в реставрированных зданиях;• в качестве лаг при устройстве деревянного настила пола;• в качестве опалубки для бетонного фундамента, различных конструкций ЖБИ.
karkaskin.ru
Деревянные фермы перекрытия: особенности изготовления и использования
Деревянные фермы перекрытия: особенности изготовления и использования
Конструкция и изготовление ферм
Конструктивно деревянные фермы перекрытия представляют собой конструкцию из сухого строганного бруса в виде двух параллельных горизонтальных балок, которые, для обеспечения жесткости, соединены связями в виде вертикальных стоек и наклонных раскосов. В отличие от стропильных ферм, имеющих обычно трехугольную форму наружной поверхности, они имеют прямоугольную. Сечение всех их элементов, шаг установки, размеры и тип соединительных элементов определяется с помощью специальных расчетов. В настоящее время для этого, чаще всего, используются специальные программы-калькуляторы. При этом учитывается, как длина пролета, который необходимо перекрыть, так и совокупная нагрузка, которая будет на них действовать.
Изготовление таких ферм, чаще всего, осуществляется в промышленных условиях, с использованием специального точного оборудования (например, МiTek) и доставляются на строительную площадку в собранном виде. При этом все элементы конструкции соединяются специальными металлическими элементами – оцинкованными зубчатыми пластинами (МЗП).
Преимущества и недостатки
По сравнению с обычными балками использование деревянных ферм перекрытия имеет как положительные стороны, так и недостатки. Преимуществами можно считать следующие их особенности:
К недостаткам можно отнести такие их особенности:
- - толщина межэтажного перекрытия получается большей, чем при использовании обычных балок;
- -большая сложность и трудоемкость качественного изготовления ферм своими руками и необходимость точного их расчета;
- - стоимость готовых ферм промышленного изготовления больше стоимости обычных балок.
Изготовление своими руками
Правильно изготовить деревянные фермы перекрытия своими руками достаточно сложно и трудоемко, но вполне возможно при наличии готового расчета и чертежа всей конструкции. Главная сложность состоит в необходимости грамотного расчета конструкции и тщательности соединения всех ее элементов. Как правило, выполнить такой расчет под силу только специалистам. Поэтому, если есть желание самостоятельно изготовить такие деревянные балки перекрытия (фермы), необходимо обратиться в проектную организацию, специализирующуюся на таких расчетах, к частным специалистам или найти в интернете онлайн-калькулятор для такого расчета. На их основании необходимо составить подробный чертеж и только тогда приступать к работе по изготовлению.
Рис.1 Элементы конструкции фермы перекрытия: 1 - горизонтальные балки; 2 - вертикальные и наклонные связи; 3 - соединительные металлические зубчатые пластины (МЗП).
Соединение элементов таких ферм, желательно, осуществлять, как и в промышленных условиях, с помощью металлических зубчатых оцинкованных пластин (МЗП) и использования прессов или домкратов. Если же есть сомнения в своих способностях, то лучше такие конструкции приобрести уже готовые, изготовленные в промышленных условиях или заказать по размерам пролета, который необходимо перекрыть. Смонтировать на месте и устроить на их основе деревянное перекрытие вполне можно своими руками. Межбалочное заполнение, в этом случае, может быть таким же, как и при использовании обычных деревянных балок. Но при этом, желательно, чтобы в утеплителе находилась бы только нижняя балка фермы, а верхняя и связи имели бы свободный доступ воздуха. Это позволит увеличить срок службы всей конструкции.
Рекомендуем ознакомится: http://www.postroj-dom.ru
fix-builder.ru
Деревянные фермы стропильные своими руками: конструкция, расчет
Нельзя усомниться в том, что надежность крыши является одной из важных ее характеристик. В основе данной конструкции лежат стропильные несущие фермы. Их монтаж можно назвать ответственной и трудоемкой работой, которая предусматривает проведение точных расчетов. Стропильная система должна претерпевать вес укрывных материалов, утеплителя, обрешётки и атмосферных осадков в виде льда и снега. Учитывая все эти факторы, стропилам следует придать максимальную прочность. Изготовить их можно и самостоятельно, однако для этого важно учитывать регион, в котором выстроен дом, а также все его особенности, включая ветровые и снеговые нагрузки. Сюда следует отнести и сейсмичность области застройки.
Конструкция
Деревянные фермы собираются из висячих и наклонных стропил, мауэрлата, коньковых прогонов, подкосов, диагональных связей и раскосов. Соединенные детали образуют стропильную ферму, которая имеет вид треугольника или нескольких треугольников, соединенных между собой. Несущая часть конструкции крыши – это система стропил, которая еще называется стропильными ногами. Угол, под которыми они устанавливаются, соответствует углу наклона крыши.
Деревянные фермы своими руками изготавливаются по технологии, которая предусматривает установку стропил на мауэрлат, расположенный на стене. Это требуется для равномерного распределения веса. В верхней части соединяются концы стропил и прогон, последний из которых называется подконьковым брусом. В этой части располагается конек кровли. Расстояние между стропилами должно определяться характеристиками материала кровли, сечением стропил, а также другими факторами. Данный параметр может изменяться от 0,8 до 2 м.
Что еще необходимо знать о конструкции стропильных ферм
Деревянные фермы, как было упомянуто выше, состоят из стропильных ног. Они должны располагаться параллельно по отношению к скатам, в качестве их задачи выступает исключение прогиба кровельной конструкции. Если речь идет о прогоне, то он выполняется в виде поперечного бруса, который располагается продольно сверху. Для поддержки прогонов стропильной конструкции выступают стойки и лежни. Составляющие подстропильной фермы – это подкосы, именно благодаря им обеспечивается устойчивость стропил.
Проведение расчетов
Расчет деревянной фермы, конечно же, лучше всего доверить профессионалам, в процессе этих работ должны учитываться нагрузки, которые называются постоянными, а также временными и особыми. В качестве первых выступает вес составляющих кровельного пирога. Тогда как временные нагрузки – это погодные осадки и вес людей, которые могут подниматься на крышу для проведения ремонтных работ. Сюда следует отнести еще и ветровой фактор.
Особыми нагрузками называются те, которым подвергается здание в зонах с повышенной сейсмической опасностью. Самым важным является расчет снеговой нагрузки, который выполняется по формуле: S=Sg х μ, в ней Sg – это масса снеговой нагрузки на квадратный метр. Данный параметр является условным, а значение определяется по таблице в зависимости от региона. Что касается значения μ, то оно представляет собой коэффициент, зависящий от угла наклона крыши. Для того чтобы определить ветровую нагрузку, следует знать, в какой зоне располагается дом, это может быть открытое пространство или городская застройка.
Конструкция деревянной фермы просчитывается, еще и исходя из нормативной величины ветровой нагрузки в определенном регионе. Необходимо учитывать и высоту здания. А вот для того, чтобы определить расстояние между стропилами, следует знать их сечение и длину. Если сечение бруса составляет 8x10 см, а длина стропил не превышает 3 м, то расстояние между подобными элементами должно составить 120 см. При увеличении сечения бруса до 8x18 см и длины стропил до 4 м расстояние будет равно 140 см. В качестве максимального значения выступает сечение, которое равно 10x20 см, при этом длина стропил не должна быть больше 6 м, расстояние между ними будет равно 140 см.
Что касается остальных элементов кровельной системы, то они должны обладать следующими сечениями: мауэрлат – 15x15 или 10x15, диагональные стропильные ноги – 10x20, затяжки – 5x15, подкосы – 10x10, а также прогоны с последним из упомянутых сечений.
Важно знать сечение ригелей и подшивочных досок, в первом случае это значение будет равно 10x15, тогда как во втором – 2,5x10 см. Если вами будут устанавливаться стропильные фермы деревянные, то вы с легкостью сможете рассчитать необходимое количество элементов, зная сечение стропил и длину. Важно при этом знать еще и шаг монтажа.
Изготовление стропильных ферм
На первом этапе мастеру необходимо создать шаблон, на основе которого будет выполняться дальнейшая работа. Стропила обладают однотипной конструкцией, поэтому шаблон позволяет сэкономить время и силы. Две доски по одному краю должны быть соединены гвоздем, в результате получится конструкция, которая внешне напоминает ножницы. Когда выполняются деревянные фермы своими руками, свободные края полученных ножниц нужно установить на опоры в точках размещения стропил. Это позволит определить, какой уклон будет иметь кровельный скат.
Дополнительная пара гвоздей позволит закрепить угол, который находится между досками. На этом этапе можно считать, что шаблон готов. Дополнительно закрепить его можно с помощью поперечной перекладины. Для того чтобы угол не менялся под воздействием нагрузок, перекладину можно зафиксировать саморезами.
Методика проведения работ
Если вы решили изготовить деревянные фермы, то следует быть внимательным при создании шаблона, даже если он будет иметь минимальные отклонения, вся конструкция покосится. На следующем этапе нужно выполнить новый шаблон для подготовки нарезов на элементах системы. При этом следует запастись 0,5-см фанерой, для фиксации следует использовать доску, толщина которой равна 2,5 см.
Заключение
Нарезы следует подобрать, учитывая сечение стропил. Когда изготавливаются стропильные фермы деревянные, с помощью готовых шаблонов можно сделать нарезы и начать собирать ферму.
fb.ru
Стропильные фермы перекрытия для мансарды: виды, изготовление, типы
Она почти удваивает полезную площадь дома и активно используется в теплое время года. Основой мансарды является каркас, состоящий из ферм.
Общее описание, установка фермы
Каждая ферма в данном проекте имеет две боковые стойки высотой 2,5 м и одну срединную, потолочную балку длиной 6 м, верхнюю стропильную секцию из пары 4-метровых ног и нижние стропила. Фермы ставятся на потолочные балки сруба. Их количество зависит от длины продольных стен. В нашем случае 7 ферм. Дом с мансардой накрывается четырехскатной (ломаной) крышей.
Обычно ферма ставится в такой последовательности. На потолочных балках крепят стойки, их венчают потолочными балками мансарды и затем устраивают стропила, соединяя вершники в коньке. Эта операция довольно сложная, особенное если ее выполнять в одиночку. Можно прибегнуть к более простому способу.
Ферма без нижних стропил и постоянного крепежа верхней стропильной секции (2 и 6) монтируется на срубе в горизонтальном положении. После этого воротом или лебедкой она в готовом виде ставится на предназначенное место. На ее сборку, оснастку временным креплением и установку уходит не больше 3 ч. Сш подъем продолжается 20-30 мин. Фермы образуют каркас мансарды с крышей. Все рабочие детали конструкции не должны быть излишне массивными. Тогда общий вес фермы не превысит 100 кг.
Для установки фермы, кроме ворота (лебедки), необходима мачта с грузоподъемным блоком (2) на вершнике. Она ставится вплотную к одной из фронтонных стен дома но линии конька. Блок крепится на 10-15 см ниже конька фермы. Мачта удерживается двумя боковыми и одной продольной растяжками. Они и блок (2) со вставленным в него тяговым тросиком привязываются к мачте до ее установки в рабочее положение.
Благодаря мачтовому блоку нагрузка на ворот при подъеме фермы значительно уменьшается и по мере приближения к вертикальной позиции быстро падает, стремясь к нулю. Это облегчает установку фермы и позволяет использовать в качестве мачты подтоварник небольшого диаметра. В вершнике он может составлять 6-7 см. Мачта заглубляется в грунт на 20-25 см и скобами крепится к срубу. Следует проследить, чтобы блок (2) не имеет излишнего зазора между диском и лапками серьги, иначе тросик может войти в него и заклиниться. Для установки мачты в вертикальное положение можно использовать ворот или лебедку.
Как осуществляется подъем фермы? После ее монтажа под опорные концы стоек подкладывается своего рода ось из подтоварника диаметром 12-14 см, к которой они прочно привязываются. По краям ось удерживается петлями двух тросиков, прикрепленных под острым углом к половой балке. Во время подъема фермы тросики позволяют ей совершать вращательное движение и вместе с тем удерживают ее в заданном положении. Тяговый тросик ворота (лебедки) крепят за середину потолочной балки, накладывая его сверху.
Рассмотрим устройство фермы и технику изготовления ее элементов.
Стойки
Обычно их делают из кругляка диаметром 10-12 см или бруса сечением 10x10 см. Длина определяется высотой потолка мансарды с учетом верхних и нижних шипов. Нижними стойка соединяется с потолочной балкой сруба, а верхними — с потолочной балкой фермы. Заготовки отпиливаются с небольшим запасом.
Стойки не требуют значительной обработки. С кругляка, если он сухой, снимается кора и счищаются разного рода выпуклости. В обязательном порядке делается протеска под внутреннюю стену (шириной 2,5-3 см). Если с целью утепления планируется устройство внешней стены, то протесывают ленту и под нее. Но эту работу целесообразно отложить на потом, чтобы не отвлекаться от основной задачи — устройства каркаса.
К внешней боковине вершника будут примыкать опорные подошвы нижних стропил. Поэтому здесь под нее протесывается площадка 2 высотой 15-20 см. Толщина головки от площадки до внутренней протески должна быть одинаковой на всех стойках. По диаметру стойки могут отличаться, но удобнее работать при небольшом разбросе.
На каждой стойке выпиливается по два шипа — на пятке и в головке для соединения с потолочными балками сруба и фермы. Устройство обоих шипов практичнее начинать от внутренней протески. Тогда стойки естественным образом выстраиваются в плоскости внутренней стены.
Верхние и нижние шипы, а также гнезда под них выделываются по одному шаблону. Минимальное сечение шипа — 2x2,5 см. Длина шипов может быть такой же. В торцевой части потолочной балки фермы, как видно на рисунке, помимо гнезда под стойки, сверху выдалбливается гнездо для стропильного шипа. Излишнее увеличение габаритов гнезд ослабит торцевую часть балки.
Выделывание шипа начинается с разметки. Эту и прочие операции удобнее выполнять на козлах. От середины внутренней протески на торце проводится вертикаль, которая делит его пополам. С ней совмещается осевая линия второго шаблона, после чего очерчивается контур шипа. При этом передняя часть контура должна совпадать с плоскостью внутренней протески. Шип нужной длины первоначально предстоит опилить до его стенок. Очень важно, чтобы плоскость пропила располагалась перпендикулярно оси стойки, иначе опорная ее пята будет неплотно прилегать к сопрягаемой поверхности.
Как ранее уже предлагалось, для повышения точности разметки используют шнур, который кольцом обматывается вокруг стойки по линии пропила. Это кольцо служит линейкой, по которой пропил прочерчивается. Вместо шнура можно воспользоваться так называемым банковским резиновым кольцом.
Пропил обычно выполняют ножовкой, немного не доводя ее до стенок шипа. Отрезанную часть осторожно скалывают лезвием топора, им же зачищают боковые стенки. Для доводки применяют стамески. При этом карандашный контур шипа не уходит заподлицо, иначе сечение контура уменьшится. Верхние грани, повторюсь, слегка закругляются — для облегчения входа в гнездо. На рисунке представлена стойка с нижним шипом. Вершник будет выглядеть так же.
Готовность шипа контролируется шаблоном, который с небольшим натягом продвигается до упора в заплечики. Если между стенками и шаблоном просматривается зазор и шаблон ерзает, шип лучше выпилить заново. Поэтому стойки и отпиливают с запасом. Можно, правда, под такой нестандартный шип выдолбить гнездо с индивидуальными размерами. Но это нарушает конвейерный метод работы.
Стойки ставят на потолочные балки сруба в 40-50 см от продольных стен дома. С помощью шнура (струны) на балках отмечаются линии стен мансарды. От них в сторону стен дома протесываются опорные площадки для стоек. Все площадки располагаются в одной горизонтальной плоскости. Это обязательное условие. Когда на них поставят фермы, подготовленные по одному шаблону, благодаря реализации указанного требования коньки ферм как бы сами собой выстроятся в одну линию. В противном случае линия конька окажется ломаной, а это недопустимо.
Опорная площадка необязательно должна соответствовать поперечному сечению подошвы стойки, то есть потолочную балку сруба не нужно сильно стесывать для устройства площадки. Несущая способность стойки будет достаточной, даже если боковины частично лишены опоры. Длина площадки зависит от размеров подошвы.
Уже говорилось, что гнезда на площадках размечаются по тому же шаблону, что и шипы. Руководящим ориентиром при их разметке является осевая линия потолочной балки сруба. Совмещая с ней ось шаблона, фиксируют контур гнезда. Начинается оно, как отмечалось, от внутренней линии стены мансарды.
Напомню, выдалбливают гнезда стамеской. Сначала прорубается очертание гнезда на глубину 2-3 мм. Лезвие при этом ставится скошенной частью внутрь выемки, чтобы не сминать края стенок. Вырубка гнезда ведется от центра к периферии путем выкалывания щепы. Глубина выемки на несколько миллиметров превышает высоту шипа. Ее готовность проверяется шаблоном. Гнезда под шипы на потолочных балках фермы вырубаются аналогичным образом.
Потолочная балка и верхние стропила
Длина балки определяется шириной мансарды. Балка не несет значительной нагрузки, тем не менее при пролете более 3 м она может провисать. Поэтому под длинные балки посередине ставится дополнительный ряд стоек. Диаметр балки допустим в пределах 12 см в комлевой части.
Балки протесываются под потолок и чердачный настил. Чтобы не ослаблять их, ширину протесок можно ограничить 2-2,5 см. Расстояние между протесками выдерживается одинаковым, то есть толщина балки не меняется.
На спинке балки на нужную длину от торца вырубаются неглубокие опорные площадки под подошвы стропил. Они, как и на балках сруба, должны размещаться в одной горизонтальной плоскости, поэтому толщина торцевой (опорной) части всех балок одинаковая. Основания стропильных ног из кругляка можно подтесать с боков, уменьшив тем самым вес. На спинке посередине балки ножовкой делается неглубокий пропил (2-3 мм). На него ориентируют конек при разметке гнезд для соединения стропил в вершниках. Под пропилом вырубается гнездо для шипов средней стойки, если таковые планируются.
На потолочной протеске, по аналогии с балками сруба, отмечаются линии продольных стен мансарды. От каждой из них до торца устраивается опорная площадка под головки стоек. На этих площадках от линии стены по оси выдалбливаются гнезда под шипы стоек.
Стропильную секцию образуют две ноги, соединенные в коньке. Благодаря подкосам (2) и ригелю (6) секция характеризуется высокой жесткостью. Для изготовления стропильных ног можно использовать кругляк диаметром 9-10 см в основании или брус сечением 5x10 см. Длина ноги зависит от высоты конька. Чем он выше, тем круче окажутся скаты крыши.
Вместе с нижними стропилами верхние должны образовать наиболее привлекательные очертания фасадной части дома. Поэтому выбор контурного рисунка в значительной степени зависит от эстетических предпочтений строителя. Контур сперва вычерчивают на бумаге, а затем проверяют в натуре с помощью шеста и длинного шнура. Серединой шнур привязывается к вершинке шеста, которую поднимают до уровня планируемого конька. После этого шест прикрепляется к срубу. Шнур проводится через головки стоек к консолям потолочных балок сруба, имитируя наклон нижних стропил. Манипулируя шестом, меняют высоту конька и фасадный облик дома. Когда найден нужный вариант, фиксируют длину верхних и нижних стропил.
Для устройства секций заготовки стропильных ног отпиливают одинаковыми по длине, но с небольшим запасом. Нога соединяется с потолочной балкой посредством гнезда на последней и шипа на подошве ноги. В коньке они соединяются в замок, который стягивается небольшим болтом. Спинки стропил из кругляка подстрагиваются под дощатый настил (обрешетку).
Для разметки секции ее укладывают основаниями ног вплотную к опорным площадкам балки, лежащей на боку. Внешний угол (5) опорного конца обеих ног на 5-7 мм выводят за торцы балки. Вершники над серединой балки перекрещиваются на принятой высоте конька с прибавлением расстояния от опорной площадки (1) до линии основания шипа, или подошвы (4). На такую величину конек осядет после выпиливания подошв с шипами. В этом положении вершники связываются бечевой.
Проверив правильность положения секции, начинают разметку опорного основания ноги. Параллельно опорным платформам балки проводятся линии отпила нижнего угла ноги (3) и подошвы (4). Также отмечается граница сопряжения вершников в коньке. После этого секция разбирается для обработки. Угол ноги (1) отрезается полностью. Вдоль образовавшейся площадки проводится осевая линия. Она делит площадку пополам, становясь продольной осью шипа. Его контуры прочерчиваются по заранее вырезанному шаблону. Габариты шипа достаточны в пределах 4 см длины и 2 см ширины при высоте 2 см. Увеличивать его размеры нет необходимости, поскольку в рабочем положении стропила дополнительно крепятся к балке гвоздем.
Так как первые стропильные ноги станут эталоном, надо выбрать оптимальное место для шипа на подошве с тем, чтобы его можно было воспроизводить в данных координатах на всех остальных. Шип следует разместить по возможности дальше от торца балки, что предупредит ослабление соединительного узла.
Шип опиливается и зачищаемся по описанной ранее схеме. Его соответствие заданным размерам проверяется шаблоном. На рисунке представлена готовая подошва с шипом. Завершив обработку ног, секцию укладывают в прежнюю позицию около балки для разметки гнезд на опорных площадках. Надо проследить, чтобы носик подошвы (3) выходил за торцы балки на принятую величину (скажем, 7 мм). Вершники скрещиваются согласно меткам и стягиваются бечевой. Если стропила делаются из кругляка, сопрягающиеся поверхности вершников надо предварительно прострогать — для улучшения прилегания в замке.
Убедившись в правильности расположения стропильной секции, на осевой линии каждой опорной площадки отмечают переднюю и заднюю границы шипа. Затем балку переворачивают вверх спинкой, размечают по шаблону и выдалбливают гнезда. Балку снова укладывают набок, чтобы соединить с секцией. Если все действия по устройству соединительных узлов выполнялись достаточно педантично, секция сядет на свое место при легком постукивании молотком по стропилам против шипов.
Шипы должны до конца погрузиться в гнезда, обеспечив тем самым плотное смыкание подошв с опорными площадками. В случае неполного сопряжения надо внимательно осмотреть соединительные узлы и, обнаружив причины, сделать необходимые пометки, чтобы затем устранить помехи. Правильно сработанная и установленная секция расположится в одной плоскости со стойками.
После окончательной подгонки секции размечается коньковый замок. Концы вершника, выступающие за рабочие поверхности, срезаются. На рисунке видно, что глубина соединительного гнезда равна половине толщины вершника. В центре щечек замка просверливается отверстие под крепежный болт. Носики подошв срезаются. К образовавшемуся торцу примкнет подошва нижнего стропила, что упрочнит положение секции.
Сопряженная с балкой секция, как и ферма в целом, будет выполнять роль шаблона при изготовлении повторяемых конструкций. Отклонения допустимы для внутренних очертаний секции. А для стоек, наоборот, эталонными являются именно внутренние протески. Рабочие контуры новых ферм должны быть тождественны этому шаблону. По данному показателю каждая из них должна быть копией эталонного образца.
Заготовка ферм
Поскольку предстоит тиражирование ферм, следует снять с эталона руководящие размеры, необходимые для устройства соединительных узлов на изготовляемых деталях.
Для потолочной балки таковыми прежде всего являются расстояния от торцов до ближней (передней) стенки верхних и нижних гнезд. Ориентируясь на эти границы и используя шаблоны, по оси балки обозначают их контуры. К ним, кроме того, относятся высота торцов между верхними и нижними опорными площадками и высота буртиков от них до протесок.
У стропильной ноги руководящими будут угол между опорной подошвой и рабочей спинкой, а также расстояние между отрезанным носиком подошвы и передней стенкой шипа. В качестве шаблона для переноса угла удобно использовать небольшую узкую доску с профилем подошвы. Для разметки подошвы шаблон и заготовка укладываются рядом на твердую основу, что упрощает работу. Эти данные можно зафиксировать прямо на деталях эталона.
Возможны два варианта формирования каркаса мансарды.
Первый вариант: после изготовления ферма разбирается, поднимается на сруб, монтируется и ставится на свое место. Но такое решение имеет серьезный недостаток. Слабое место фермы — стропильная секция. Ее конек возвышается над потолочной балкой на 2 м с лишним. Обладая определенной парусностью, секция при ветре может чуть заметно покачиваться и тем самым расшатывать соединительные узлы. Это ослабляет каркас, особенно верхнюю часть. Подготовка элементов каркаса и его установка займут немало времени. Нет гарантии, что в этот период сохранится хорошая погода и не задуют мощные ветры, в том числе грозового характера.
Вышеприведенные соображения побуждают принять другую схему работы: сначала заготовить детали всех ферм, а потом одну за другой в хорошем темпе смонтировать на доме и поставить на свои места, после этого скрепить каркас сперва временной, а затем постоянной обрешеткой. Привлекательная сторона этого решения еще и в том, что при поточном выполнении одних и тех же операций изготовление деталей будет подвигаться быстрей.
Чтобы избежать путаницы во время разборки и монтажа ферм, многочисленные детали придется маркировать и раскладывать по видам: левые стойки в одной группе, правые — в другой. Так же складываются стропила и балки. Маркировка делается по простой схеме: например, «2Л» означает «вторая ферма, левая сторона».
Часть деталей можно сразу разместить на срубе, скажем на консолях потолочных балок, где они не будут мешать при сборке и подъеме ферм.
Предстоящая работа не вызовет особых трудностей, так как уже накоплен некоторый опыт и существует образец. Придется подготовить не так уж много копий. Это похоже на заводское производство многоэлементных изделий, например автомобилей, которые собираются из стандартных, заранее приготовленных деталей. . -
Стандартные детали удобнее выделывать, если рядом со срубом устроить рабочую площадку. На ней нужно иметь козлы для пиления и пару обрезков толстого бревна полуметровой высоты, которые пригодятся при выделке шипов и гнезд.
Рядом с этой площадкой прямо на земле следует организовать своего рода стол для монтажа и проверки соответствия новых ферм эталонному образцу. Он состоит из 5 тонких стволов, можно жердей (заштрихованы), уложенных в одной горизонтальной плоскости. На столе монтируется первая ферма, то есть образец. Все последующие собираются прямо на этом шаблоне.
Устройство новых ферм начинается с заготовки стоек. Их длину практичнее отмерять не рулеткой, а легким шестом, тоже своего рода шаблоном. Так будет и быстрее, и точнее. К вершнику шеста крепится металлическая пластина, краем которой цепляются за торец отрезаемой стойки. Линия реза намечается ножовкой на глубину 4-5 мм. Это гарантирует точность отпила, так как зубья пилы вставляются прямо в оставленный след.
С помощью подобных измерительных приборов можно отпиливать потолочные балки и стропила.
Стойки, балка и стропильная секция каждой фермы обрабатываются по уже описанной схеме с использованием привычных шаблонов.
Когда подготовлены шипы и гнезда для них, стойки присоединяются к балке и полученная конструкция укладывается на эталонную ферму. Стропильная секция еще без конькового узла также сопрягается с балкой, после чего проверяется совпадение рабочих поверхностей (спинок) новой секции и стоек с образцом. Положительные результаты стопроцентно обеспечены при точной разметке и обработке соединительных элементов.
Если все же отклонения обнаружатся, нет причин отчаиваться. Отступления от шаблона выразятся не сантиметровыми величинами, а миллиметрами или их долями. Когда спинки стропил выходят за габариты, их можно подтесать или подстрогать. При противоположном результате вершинки ног можно слегка развести. В этой ситуации возможен и другой вариант.
С передней стенки шипа подошвы скалывается пластинка нужной толщины. Ею удобно закрыть просвет, возникший в гнезде за шипом. При очень грубой ошибке нужно заменить бракованную ногу вновь изготовленной и впредь быть более внимательным при разметке и обработке.
Когда достигнуто совмещение новой секции с эталонной, наступает время разметки замка в коньке. Скрепление щек замка болтом завершает изготовление второй фермы. Все последующие устраиваются аналогичным образом.
www.uniexo.ru
