Деревянная ферма для крыши своими руками

Как построить деревянную ферму для кровельной системы

В сфере строительства по словом «ферма» (связка стропил) понимается система стержней, как правило, прямолинейных. Соединяясь между собой в узлах, она образует неизменную геометрическую конструкцию.

Фермы часто используются для создания крепкой структурной кровельной системы для разнообразных типов зданий. Эта статья – инструкция, описывающая поэтапно создание простых основных ферм.

Она подходит для постройки небольшого сарая, складского здания или любой другой структуры, не требующих особых технических требований.

Рассмотрим последовательность построения этой стержневой системы

Определите, подходит ли ваша домашняя заготовка для выбранного вами проекта. Помните, что ферма поддерживает крышу вашего здания.

Ее постройка не должна нарушать строительные нормы, в том числе она должна удовлетворять требованиям местной ветровой и снеговой нагрузки и другим структурным требованиям.

Как минимум, вы должны выбрать вид и дизайн вашей фермы. В основе данной стропильной системы лежит наиболее жесткая и экономичная конструкция – треугольник.

Он образуется из следующих элементов: верхний пояс (две стропильные ноги, стропила), нижний пояс (затяжка) и диагональные распорки в этом замкнутом контуре – раскосы, которые соединяют два узла фермы (каркаса) и обеспечивают конструкции жесткость.

Ферма, состоящая лишь из поясов, выдерживает лишь очень легкую кровлю. Более тяжелым кровельным материалам: профнастил, металлочерепица, нужны основательные опоры.

Поэтому большинство ферм снабжены такими внутренними подпорками как раскосы, подкосы, схватки и стойки.

Качество ферма прямо зависит от качества древесины. Для такого рода постройки желательна высокая плотность хвойных пород.

Отлично подойдут южная желтая сосна или пихта, менее предпочтительна ель, северная сосна и сосна Веймутова (белая восточная сосна).

Также при выборе древесины уделяют внимание:

Размеру пиломатериалов: при хорошо спроектированных и изготовленных креплениях для легких ферм подходит 5 х 10 см (2 х 4 дюйма);

Качеству древесины: для данного проекта более предпочтительны прямослойные, плотные доски с немногочисленными узлами. Старайтесь выбрать без очевидного раскола или с содранной корой, с «обзолом».

Немного фактов: в строительстве используется слово «обзол» — не опиленная боковая поверхность бревен, находящаяся на кромках пиломатериалов. Существуют два вида.

1. Тупой обзол, в случае, когда верхние части кромки доски (со стороны наружной части) не опилены, а нижние — опилены по всей длине с обеих сторон.

2. Острый обзол — когда кромка доски опилена на часть длины и некоторые ее участки не опилены по всей толщине.

Обзол значительно снижает сортность, а, следовательно, и стоимость обрезных пиломатериалов. В России ГОСТ 8486-86 строго регламентирует его наличие на поверхности досок;

Прямолинейности древесины: витые, деформированные или кривые доски не подходят для строительства ферм. Пиломатериалы с небольшой кривизной могут использоваться при строительстве, их устанавливают «макушкой» вверх;

Пиломатериалы должны быть высушены в печи, если этого не сделать, то сырая древесина стянется и/или деформируется после установки и сборки фермы.

Обязательно настройте козлы или любое другое плоское устойчивое место для работы. При возможности, вытяните ферму в натуральную величину на полу, чтобы точно установить правильную длину и различные требуемые для процесса угловые срезы.

Если у вас это не выходит, для маркировки деталей по образцу рекомендуется уложить нижние доски фермы на козлы. Разместите доску нижнего пояса пластью вверх (пласть – это широкая часть доски), положите на нее доски верхнего пояса.

Впоследствии они будут обрезаны по границе, т.к. каждая часть перекрытия будет пересекаться. Отметьте линию обреза в местах перекрытия опорных узлов, отрезая лишнее, при необходимости затяжка (нижний пояс) обрезается первой.

Отметьте коньковый узел, где соединяются верхушки досок верхнего пояса и обрежьте. Если вы знаете угол наклона (ската) кровли, то угол разреза может быть определен винкелем (инструментом для проверки прямых углов, угольник квадратного стропила).

Как правило, уклон ската кровли колеблется от 10 до 60 градусов. Отметьте общий узел стропила, сразу обрезав оба верхних пояса или последовательно, чтобы отметить наиболее точно, от центральной точки перпендикуляра нижнего пояса через две верхних обвязки к тому участку, где они накладываются друг на друга.

Определите, какой пояс, верхний или нижний будет нависать над карнизом вашего здания, и затем выберете соответствующий низ и отрежьте верх доски. Для отвеса карнизной линии используйте тот угол, которой вы установили для верха стропила.

Если вы хотите наклонить досочную панель внутрь (если полагаете, что справитесь одни), используйте более острый угол.

Для установки фермы вы должны определить положения промежуточных диагональных раскосов.

Есть определенные технические рекомендации и даже ресурсы онлайн, на которых вы можете рассчитать опоры и пролет, заявленные в вашем проекте, но эта статья рассматривает простые фермы (связки), где действует общее правило большого пальца: одна скоба от точки одной трети нижнего пояса до середины верхних поясов.

Совет прораба:

1. Разделите длину нижнего пояса на три, затем измерьте получившееся расстояние через пояс фермы, отметьте две точки, где раскосы пересекут пояс.

2. Отметьте центральную точку в каждой верхней обвязке, затем соедините распорки так, чтобы наложить на каждый пояс, таким образом, чтобы углы пересечения были отмечены каждый на своем месте.

Все уникальные детали ваших стропил используйте как образец, чтобы отметить последующие детали для каждой фермы, которую вы планируете построить.

Делайте все возможно, чтобы удостоверится, чтобы верхние концы поясов был размещены сверху, когда связка будет окончательно построена. Позаботитесь о максимальной точности, отмечая и обрезая каждую деталь, т.к. их установка будет затруднена при неправильной длине или углах.

Определите, будут ли достаточно сильно держаться прибитые гвоздями пояса. Вероятно, вы захотите использовать укрепляющие пластины, «строительный пистолет для связок» или наугольники для всех узлов связи элементов конструкции.

Иллюстрации показывают 16 шаблонов пластин оцинкованной стали (из отходов от обрезанного металлолома). Если при строительстве не рассматриваются разнообразное атмосферное воздействие, то могут использоваться 12,7 миллиметровые (1/2 дюйма) пластины фанеры.

Каждую часть первой связки прибивают вместе, поддерживая его в пересечениях дополнительными распорками или столбами. Это делается для того чтобы держать сборку на плоской поверхности во время его укладки на стене.

Используйте зажимы, чтобы держать подогнанные части вместе, закрепляя их и обрабатывая любые смещения в древесине, которую вы используете.

Для металла или листовых пластин, предназначенных для укрепления фанеры, при заколачивании гвоздей, нельзя пробивать доску, которую вы укрепляете.

В ином случае, согните выдающиеся концы этих гвоздей, перед размещением пластин в противоположной стороне связки.

Используя первую связку — шаблон, соберите оставшиеся связки. Удостоверьтесь, что все суставы поддерживаются временными подпорками, если Вы работаете над козлами или столом, который не является достаточно большим, для того чтобы установить полную ферму.

Уложите законченные фермы на «средство компактной укладки», сложенных их друг на друга, таким образом, чтобы они лежали на максимально плоской поверхности. Это позволит вам выровнять их и избежать деформации связок до установки.

Размещение сложенных таким образом связок позволит выявить соответствие связок друг другу. Имейте в виду, что плохо измеренный и прямой материал дает в результате незначительные отличия одной связки от другой.

Установите связки на строящееся здание. Надежно приложите их к основной плоской поверхности в соответствии со строительными нормами и правилами.

Видео: Как самому собрать надежную деревянную ферму

Источник

Строительство деревянного навеса с большим пролётом: конструкция и технические решения

В загородном строительстве иногда требуется перекрыть большой пролёт без использования промежуточных опор. Наш портал уже рассказывал, как с помощью деревянных двутавровых балок сделать безопорное перекрытие в загородном доме большой длины, а также рассчитать допустимые нагрузки и сечение деревянных балок. В этой статье речь пойдёт о самостоятельном изготовлении деревянной фермы для безопорного пролета длиной свыше 7 метров.

• Как сделать деревянный навес для автомобиля.
• Чем перекрыть большой пролет без использования промежуточных опор.
• Как самостоятельно изготовить деревянную ферму.
• Какие инструменты для этого нужны.

Деревянный навес для хранения двух автомобилей своими руками

У меня есть загородный участок, на котором построен коттедж из бруса, и я захотел сделать открытый навес для парковки двух автомобилей. Для этого отвёл площадку на въезде размером 8х8 м. Площадка под парковку замощена брусчаткой, делать размеры меньше — неудобно, т.к. машины должны въезжать под углом 90 градусов. Промежуточных опор нет. В итоге мне нужно перекрыть расстояние свыше 7 метров деревом. Поэтому я решил сделать фермы из досок сечением 15х5 см и вот, что из этого получилось.

По фото видно, что деревянные фермы не выглядят чрезмерно массивно и украшают участок.

Но при этом выдерживают снеговую нагрузку для МО.

Теперь расскажем, как пользователь пришел к данному конструктиву. По словам ДохтуР13, перед началом строительства он перебрал множество вариантов как перекрыть большой пролёт деревом, если стандартная длина пиломатериала 6 м. Также он консультировался на портале, и многие ему предлагали, при таких размерах площадки под автомобили, не связываться с досками, а построить навес из металла.

У меня деревянный дом с двускатной крышей, поэтому и навес, чтобы выдержать всё в едином архитектурном стиле, тоже должен быть деревянным с простой двускаткой. Кроме этого, я уже работал с древесиной и купил для этого весь необходимый инструмент. Ставить на деревянные опорные столбы сечением 15х15 см навес из металла тоже не хотел. Остановился на деревянных фермах, с помощью которых можно перекрыть большой пролёт. Осталось просчитать несущую нагрузку и выбрать конструктив, т.к. фермы открыты и являются дизайнерским элементом навеса.

Как сделать деревянную ферму для большого пролета

Чтобы не ошибиться, ДохтуР13 воспользовался мощью коллективного разума FORUMHOUSE. Он создал тему, где попросил опытных пользователей портала помочь ему рассчитать деревянную ферму для пролёта 7.5 м. Также ДохтуР13 показал, как он видит дизайн такой фермы.

Но такой вариант показался пользователю не очень надежным, и он представил ещё один вариант крыши.

Предполагаемые размеры навеса:

• Ширина и длина по столбам – 7.5х7.5 м.
• Свес крыши – 50 см.
• Высота столбов – 2.5 м.
• Нижняя обвязка – брус сечением 15х15 см.
• Верхняя обвязка – брус сечением 15х15 см или спаренная доска 15х5 см.
• Обрешетка – сплошная из доски сечением 10х2.5 см.
• Высота конька 1.3-1.5 метра, т. е. угол наклона кровли 17-20°.
• Покрытие крыши – металлочерепица или профнастил.

По мнению Konstantin11, конструктив крыши навеса как на картинке выше годится только для стран с жарким климатом без снеговой нагрузки. Т.к. нет затяжек и мауэрлата, а при угле наклона кровли около 20 градусов на крышу ляжет много снега, и нужен запас по прочности.

При длине стропил 4.5 м и размерах 8.5х9 м общая площадь крыши – 76.5 кв. м. При таком угле наклона и покрытии из металлочерепицы, конструктив нужно рассчитывать, исходя из нагрузки в 400 кг на 1 кв. м площади (например, выпал мокрый снег). Т.е. крыша должна выдержать нагрузку около 30 тонн, что немало. Советую сделать шатровую или крестовую крышу как существенно более прочную конструкцию.

Такая крыша мне не подходит. У меня дом с двухскатной крышей, навес будет стоять напротив дома, поэтому должен быть выдержан в одном стиле с коттеджем. Кроме этого, четырехскатную крышу, а тем более крестовую, намного сложнее сделать.

В случае двускатной крыши с большим пролетом (более 4-х м) оптимальный вариант — использовать фермы с полноценной нижней затяжкой на МЗП (металлических зубчатых пластинах).

В итоге ДохтуР13 решил делать деревянные фермы на болтовых соединениях, или стальных скрытых коннекторах, без использования МЗП или накладок из фанеры, т.к. конструкция открытая, а зубчатые пластины испортят внешний вид ферм.

Один из вариантов такой фермы представлен на фото ниже.

Фишка ферм — применение специального металлического крепежа, который одновременно является элементом декора, но есть ряд нюансов:

• Где купить такой крепёж.
• Крепёж, как на картинке выше, рассчитан на конкретную крышу, включая угол раскрытия «лепестков», которые соответствуют углу наклона кровли.

Выход – самостоятельно рассчитывать крепёж, затем заказывать плазменную или лазерную резку металла со сверлением отверстий или сделать «самопал» — коннектор из широкой металлической полосы, толщиной 3-4 мм, и спрятать между двух досок, собрав пакет доска-металлическая полоса-доска.

Коннектор делается из толстой металлической полосы. Металл режется УШМ, затем сверлится вручную. Все соединения на болтах. У такой конструкции много плюсов — снаружи металл закрыт деревом, и видны только болты и гайки. Крепёж выполнен по единому шаблону и смотрится эстетично. Я уже делал подобную ферму и доволен результатом.

Рекомендации SergeChe по изготовлению коннектора для деревянных ферм:

• За основу берём уже рассчитанную на портале ферму под МЗП из доски 5х15 см.

• Металлические коннекторы могут быть вырезаны из цельного металлического листа или собраны из металлических полос шириной 12 см. Болты одновременно стягивают доски и соединяют элементы коннектора

Вариант ферм, одновременно являющихся элементом декора в помещении, с использованием скрытого коннектора.

Изготовление навеса для легковых автомобилей из деревянных ферм

После определения конструктива ферм из дерева, ДохтуР13 приступил к строительству навеса для автомобилей.

Процесс разбили на ряд последовательных шагов:

Стены поднимали с помощью пятерых рабочих.

2. Из оставшихся после строительства дома деревянных поддонов сделали стапель-шаблон, на котором собрали первую ферму — образец для изготовления шести остальных.

На одну ферму ушло 6 досок 145х45, и оставались два остатка по 0.5 метра.

3. Разобрав мастер-ферму, пользователь напилил на её основе заготовки и приступил к сборке всех деревянных ферм.

Первичная сборка шла на «глухарях» 6х120 мм и ершеных гвоздях на 90 мм. Конечная — на шпильки диаметром 12 мм.

4. Фермы из дерева как следует покрасили.

Доски нарезались на торцовочной пиле.

Также покрасили брусовый каркас навеса.

5. Затем приступили к монтажу ферм.

Фермы ставили вручную с помощью четырех человек. Делали это так: брали деревянную ферму, переворачивали ее вверх «ногами». Закидывали сперва одну «ногу», потом другую. И в перевернутом виде выставляли по месту. Так проще, потому что центр тяжести внизу. Потом с помощью доски поднимали конек фермы и временно крепили её на 120-е уголки.

Источник