Изготовление стропильной системы: Стропильная система двухскатной крыши своими руками: устройство, конструкция, монтаж — НА ВЕТКАХ — ПРИКОЛЫ, ФОТКИ, АНЕКДОТЫ — приходите к нам посидеть на ветках, будет интересно

Содержание

Расчет стропильной системы двухскатной крыши: порядок выполнения

Расчет стропильной системы следует делать не после строительства коробки дома, а еще на этапе изготовления проекта здания. Надо помнить, что для очень ответственных и престижных сооружений такие работы рекомендуется заказывать профессиональным архитекторам, только они смогут выполнить правильные расчеты и гарантировать длительность и безопасность эксплуатации сооружения.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши

Содержание статьи

Виды простых крыш

Несмотря на то, что это одна из самых простых типов систем для жилых зданий, есть несколько видов конструкции. Разнообразие позволяет увеличивать варианты использования крыш при строительстве домов по стандартным или индивидуальным эксклюзивным проектам.

Тип стропильной системы двухскатной крыши	Архитектурные особенности и краткое описание
Простая симметричная	Наиболее часто используемый вариант, имеет два полностью одинаковых ската прямоугольной формы. Нагрузки между отдельными элементами распределяются равномерно вне зависимости от их расположения. Количество дополнительных упоров не ограничивается, конкретное решение принимается в зависимости от планов использования чердачных помещений. Расчеты можно делать при помощи бесплатных программ, размещенных на строительных сайтах.
Асимметричная стропильная система двухскатной крыши	Конек смещен в одну из сторон дома или скаты с различными углами наклона. Более сложная для расчетов стропильная система крыши. Если в упрощенном варианте можно рассчитывать один скат и полученные данные автоматически применять для второго, то для асимметричной стропильной системы такой вариант использовать нельзя. Преимущества – оригинальный внешний вид. Недостатки – сложность расчетов и монтажа и уменьшение используемого чердачного пространства.
Ломанная двухскатная стропильная	Чаще всего используется во время строительства мансардных помещений, позволяет существенно увеличивать объем чердачных помещений. Расчеты по сложности относятся к средней категории. Стропильная система с наружным изломом. Редко встречаются системы с внутренним изломом, кроме оригинального внешнего вида, они никаких преимуществ не имеют.

Неопытным застройщикам рекомендуется делать расчеты самых простых типов стропильных систем двухскатных крыш.

Конструктивные элементы стропильной системы

Мы дадим перечень всех элементов, которые необходимо рассчитывать для каждого конкретного случая.

Мауэрлат

Наиболее простой элемент стропильной системы, может изготавливаться из бруса 150×150 мм, 200×200 мм или досок 50×150 мм и 50×200 мм. На небольших домах разрешается использовать спаренные доски толщиной от 25 мм. Мауэрлат считается неответственным элементом, его задача лишь равномерно распределять точечные усилия от стропильных ног по периметру фасадных стен строения. Фиксируется к стене на армирующем поясе при помощи анкеров или больших дюбелей. Некоторые стропильные системы имеют большие распирающие усилия, в этих случаях элемент рассчитывается на устойчивость.

Соответственно, подбираются оптимальные способы фиксации мауэрлата к стенам с учетом материала их кладки.

Мауэрлат

Цены на брус

~~Брус~~

Стропильные ноги

Формируют силуэт стропильной системы и воспринимают все действующие нагрузки: от ветра и снега, динамические и статические, постоянные и временные.

Стропильные ноги

Изготавливаются из досок 50×100 мм или 50×150 мм, могут быть сплошными или нарощенными.

Наращивание стропил

Доски рассчитываются по сопротивлению на изгиб, с учетом полученных данных подбираются породы и сорта древесины, расстояние между ногами, дополнительные элементы повышения устойчивости. Две соединенные ноги называются фермой, в верхней части могут иметь затяжки.

Что такое стропильные фермы

Затяжки рассчитываются на растяжение.

Затяжка на стропилах

Прогоны

Одни из самых важных элементов стропильной системы двухскатной крыши. Рассчитываются на максимальные изгибающие усилия, изготавливаются из досок или бруса соответствующего нагрузкам сечения. В самом высоком месте устанавливается коньковый прогон, по сторонам могут монтироваться боковые. Расчеты прогонов довольно сложные и должны учитывать большое количество факторов.

Коньковый прогон

Опоры для стропил

Могут быть вертикальными и наклонными. Наклонные работают на сжатие, крепятся под прямым углом к стропилинам. Нижняя часть упирается о балки перекрытия или бетонные плиты, приемлемы варианты упора о горизонтальные лежни. За счет упоров есть возможность использовать для изготовления стропильных ног более тонкие пиломатериалы. Вертикальные упоры работают на сжатие, горизонтальные на изгиб.

Опоры для стропил

Лежни

Укладываются вдоль чердачного помещения, упираются в несколько несущих стен или межкомнатных перегородок. Назначение – упрощение изготовления сложной стропильной системы, создания новых точек передачи нагрузок от различных типов упоров. Для лежней можно использовать балки или толстые доски, расчет делается по максимальному изгибающему моменту между точками опоры.

Лежень на схеме

Обрешетка

Тип обрешетки выбирается с учетом технических параметров кровельных покрытий и на показатели стропильной системы не влияет.

Обрешетка крыши

Какая обрешетка необходима под профнастил? Когда монтировать деревянную, а когда металлическую? Как правильно выбрать шаг обрешетки и какие при этом учитывать факторы? Подробные ответы на эти вопросы можно получить на нашем сайте!

Цены на доски строительные

~~Доски строительные~~

Этапы расчета двухскатной крыши

Все работы состоят из нескольких этапов, каждый оказывает большое влияние на устойчивость и долговечность эксплуатации конструкции.

Расчет параметров стропильных ног

На основании полученных данных определяются линейные параметры пиломатериалов и шаг ферм. Если нагрузки на стропила очень большие, то для равномерного их распределения устанавливаются вертикальные или угловые упоры, расчеты повторяются с учетом новых данных.

Меняется направление воздействия усилий, величина крутящих и изгибающих моментов. Во время расчетов должны учитываться три вида нагрузок.

Постоянные. К этим нагрузкам относится вес кровельных материалов, обрешетки, утеплительных слоев. Если чердачное помещение эксплуатируемое, то следует принимать во внимание массу всех отелочных материалов внутренних поверхностей стен. Данные по кровельным материалам берутся из их технических характеристик. Легче всех металлические кровли, тяжелее всех натуральные сланцевые материалы, керамическая или цементно-песчаная штучная черепица.
Нагрузки, действующие на здание
Переменные нагрузки. Самые сложные для расчетов усилия, особенно в настоящее время, когда климат резко меняется. Для расчетов по-прежнему берутся данные со справочников СНиПа устаревшего образца. Для его таблиц применялись сведения пятидесятилетней давности, с этих пор значительно изменилась высота снежного покрова, сила и преобладающее направление ветра. Снеговые нагрузки могут в разы превышать имеющиеся в таблицах, что оказывает весомое влияние на достоверность расчетов.
Расчётная снеговая нагрузка
Причем высота снега изменяется не только с учетом климатической зоны, но и в зависимости от расположения дома по сторонам света, рельефа местности, конкретного места расположения здания и т. д. Такими же недостоверными являются и данные о силе и направлении ветра. Архитекторы нашли выход из этой сложной ситуации: данные берут из старевших таблиц, но для страховки надежности и устойчивости в каждой формуле применяют коэффициент запаса прочности. Для ответственных стропильных систем на жилых зданиях норматив составляет 1,4. Это значит, что все линейные параметры элементов системы увеличиваются в 1,4 раза и за счет этого повышается надежность и безопасность эксплуатации конструкции.

Нагрузки на кровлю берут из таблиц, но с поправочным коэффициентом
Фактическая нагрузка от ветра равняется показателю в регионе расположения строения, умноженному коэффициент поправки. Поправочный коэффициент характеризует особенности расположения здания. По такой же формуле определяется и максимальная снеговая нагрузка.

Ветровая нагрузка на крышу
Индивидуальные нагрузки. К этой категории относятся специфические усилия, влияющие на стропильную систему двухскатной крыши во время землетрясения, торнадо и иных природных катаклизмов.

Конечные значения определяются с учетом вероятности одновременного действия всех вышеперечисленных нагрузок. Размеры каждого элемента стропильной системы рассчитываются с применением коэффициента запаса прочности. По такому же алгоритму проектируются не только стропильные ноги, но и перемычки, упоры, растяжки, прогоны и прочие элементы крыши.

Калькулятор расчета нагрузки на стропила

Перейти к расчётам

Общие советы для расчета крыши

Перед началом работ следует нарисовать эскиз стропильной системы с указанием размеров и конкретного места установки дополнительных упоров. Этот эскиз можно менять во время проведения расчетов и подбирать наиболее оптимальные варианты.

Перед началом работ следует нарисовать эскиз стропильной системы

Чем больше крыша имеет отдельных нагруженных узлов, тем значительнее запас по прочности рекомендуется использовать. Дело в том, что в каждом новом узле могут возникать проблемы, их следует предусматривать и минимизировать на стадии проектирования здания.

Расчет угла наклона скатов

От этой величины зависит распределение вертикальных и горизонтальных усилий. Во время расчетов все силы, действующие на чердачные перекрытия и стропильную систему, разбиваются на строго горизонтальные и строго вертикальные. Только эти проекции принимаются во внимание. Каждая сила действует на деревянные элементы в продольном и поперечном направлении.

Расчет угла наклона крыши

Угол наклона скатов зависит от технических параметров используемых кровельных материалов. Есть одна общая аксиома – чем больше угол, тем меньше вертикальные нагрузки на стропильную систему. Но с увеличением этого параметра возрастает парусность крыши, увеличивается влияние ветра на устойчивость стропильной системы.

Калькулятор расчета угла наклона крыши

Расчет шага стропил

Для неутепленных крыш никаких общих правил не существует, шаг между стропилами определяется исходя из оптимальных параметров стропилин. Если они изготовлены из пиломатериалов больших размеров, то шаг увеличивается, если размеры незначительны, то стропильные ноги располагаются ближе. За счет такого подхода удается сэкономить финансовые средства на стоимости строительных материалов для возведения стропильной системы двухскатной крыши.

В случае планирования жилых чердачных помещений шаг стропильных ног строго регламентируется. Расстояние зависит от ширины используемых утеплителей, но в большинстве случаев оно равняется 56–58 см.

Шаг и длина стропил

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Перейти к расчётам

Расчет дины стропильных ног

Есть два алгоритма действий, решение принимается с учетом максимального количества индивидуальных факторов.

За исходные данные принимается угол наклона скатов. В этом случае неизвестной является не только длина стропильных ног, но и максимальная высота чердачного помещения. Во время расчета используется теорема Пифагора, длина стропил и высота вертикальных упоров в месте конька рассчитываются отдельно.
Длина стропильных ног есть в исходных данных, необходимо узнать высоту стропильной системы. Расчет несколько упрощается. Вначале следует определить угол наклона у стропилин такой длины на конкретном здании, а потом уже узнается высота стропильной системы.

Какие факторы влияют на сечение стропилин

Главный фактор – нагрузка. Об этом мы уже писали, упоминали, как она находится, какая бывает и от чего зависит. Исходя из максимальной расчетной нагрузки, проектировщики определяют параметры сечения элементов стропильной системы.

Геометрия сечения. В науке сопротивления материалов есть несколько фундаментальных законов, которые позволяют определять оптимальные размеры нагруженных элементов. За счет этого существенно уменьшается сметная стоимость стропильной системы. К примеру, брус 100×100 мм выдерживает намного меньшие усилия на изгиб, чем доска 50×100 мм, хотя объем дорогостоящих пиломатериалов у него в два раза больше.
Брус 100×100 мм
Доска обрезная 100х50 мм
Фундаментальные закономерности влияют и на точное место установки дополнительных упоров, угол наклона и материал их изготовления.
Длина ноги, шаг стропилин и вид древесины. Определение сечения бруса делается только после того, как все исходные данные уже известны.
Вид древесины и сортность — важные факторы, которые учитывают при расчетах

Для облегчения расчетов архитекторам предлагаются готовые таблицы с указанием зависимости сечения от шага и длины.

Расчет стропильной системы при помощи специального калькулятора

В сети есть бесплатные калькуляторы, которые значительно упрощают процесс создания схемы и расчета стропильной системы. С их помощью можно узнать количество, расположение и размеры элементов стропильной системы. Сразу оценивается объем пиломатериалов, необходимых для сборки конструкции.

Важно. Объем вычисляется без запаса на непредвиденные отходы. Во время приобретения следует иметь в виду существующую особенность и примерно на 5–10% увеличивать объем.

Калькулятор после завершения расчетов позволяет получать такие сведения:

чертеж стропильной конструкции с указанием размеров отдельных элементов. Количество пиломатериалов для изготовления каждого номенклатурного наименования. Задаются исходные данные, а программа самостоятельно выполняет все математические действия;
Параметры элементов в калькуляторе
трехмерная проекция стропильной системы. Есть возможность изменять пространственное положение конструкции и лучше понимать назначение каждого узла. Трехмерный чертеж дает возможность увидеть места соединения всех деталей, узнавать, насколько точно рассчитана их длина, как делаются соединения.
Трехмерная проекция
Можно посмотреть отдельно каждый узел

Вкладка «Скачать» сохраняет результаты расчетов стропильной системы двухскатной крыши. Тип файла выбирает пользователей, для скачивания результатов сайт требует регистрации. Она полностью бесплатна и отнимет всего несколько минут.

Вкладка «Скачать»

При помощи вкладки «Виджет» можно сразу отправлять расчеты на собственный сайт или по иному указанному электронному адресу. Еще одна полезная функция – есть возможность разместить такой же калькулятор на своем сайте и в дальнейшем делать все расчеты на нем.

Вкладка «Справка» перенаправляет на страницу, где указаны требования к исходным данным для проведения расчетов стропильной системы.

В калькуляторе можно заранее посмотреть на схеме все условные обозначения величин

Для того чтобы не допускать ошибок, необходимо изучить пошаговую инструкцию пользования. Как делать расчеты?

Шаг 1. Перейдите на первую вкладку «Чертежи», укажите, в каких единицах будут даны размеры элементов стропильной системы, тип кровельных покрытий, высоту конька крыши и размеры соединительных узлов. Программа подберет материалы изготовления обрешетки, подсчитает длину стропилин, выберет оптимальные методы соединения различных узлов. Справочный раздел сайта имеет все подсказки не только по линейным значениям соединений, но и по возможным в данном конкретном случае типам. Это очень удобный и функциональный раздел, значительно облегчает принятие правильного решения на начальном этапе проектирования и расчета стропильной системы двухскатной крыши.

Нужно указать параметры (слева)

Шаг 2. Введите размеры дома, толщину фасадных стен и размеры мауэрлата. Сайт потребует указать характеристики стропильных ног. Их толщина в большинстве случаев 50 мм, а ширина зависит от того, какой будет крыша – теплой мансардной или обыкновенной холодной.

Ввод параметров

Для теплой крыши надо дать размеры утеплителя, технические характеристики паро- и гидроизоляции. С учетом вида материалов для кровли выбирается тип и шаг обрешетки.

Шаг 3. Включите функцию «Расчет».

Придется несколько секунд подождать, пока программа обработает введенные данные и выдаст готовые результаты. Появится чертеж конструкции стропильной системы двускатной крыши указанием всех размеров стропилин, подробной детализацией узлов соединения. Есть рабочий чертеж каждой ноги, ее место установки и форма запилов для соединения с мауэрлатом и в коньке.

Расчетные данные

Пользователь может подробно рассмотреть модель крыши дома в 3D изображении. При помощи мыши модель вращается в любую сторону, увеличивается и уменьшается масштаб.

Модель можно вращать

Вид элементов после расчета, просмотр в 3D

Практический совет. Программа дает возможность изменить высоту конькового элемента уже на готовой модели. Эта функция намного облегчает выбор вариантов крыши с учетом дизайнерского вида. Проектировщик следит, как меняется внешний вид дома в зависимости от колебаний высоты стропильной системы, несколько раз вводит новые данные для выбора оптимального варианта. Все остальные размеры и расчетные данные в автоматическом порядке изменяются с учетом различных данных по высоте.

Шаг 5. После выбора окончательного варианта нужно вернуться на вкладку «Чертежи» и ознакомиться с результатами расчетов по каждому отдельному элементу стропильной системы.

Просмотр результата расчета

Описание расчета

Очень важно, что даются не только размеры для изготовления элементов, но и объемы пиломатериалов для полного строительства крыши. Мы уже упоминали, что это чистые значения, они не учитывают количество неизбежных непродуктивных отходов. Программа обрабатывает самые простые конструкции двухскатных крыш, на практике их придется совершенствовать, монтировать различные прогоны, вертикальные и угловые стойки.

Результат во вкладке «Чертежи»

Это самая простая программа для расчетов стропильной системы. Профессиональные архитекторы для работы пользуются усовершенствованными, они имеют намного больше возможностей и функций, учитывают все исходные данные, обладают расширенным справочным отделом с указанием строительных стандартов и отраслевых нормативных актов.

Выводы

Не стоит спешить с расчетами, если у вас нет никаких практических навыков, то результаты программ можно использовать как рекомендации. Очень полезно ознакомиться с параметрами кровельных систем уже построенных зданий. Выберите для себя походящий стиль и попроситесь к владельцу на экскурсию.

Конструкцию стропил можно посмотреть в уже отстроенном здании

Если у него есть мансардное помещение и стропильная система не видна, то можно получить практическую консультацию у опытных строителей.

Крыша – очень сложный и ответственный архитектурный элемент любого строения, не нужно с ним экспериментировать. Ошибки могут становиться причиной появления очень неприятных ситуаций, для их ликвидации потребуется много усилий, времени и финансовых средств. Намного выгоднее со всех точек зрения обратиться за помощью к профессионалам, чем самостоятельно заниматься такими сложными расчетами.

Контакты

Видео – Расчет стропильной системы

видео-инструкция по монтажу своими руками, как изготовить стропильную систему Эркера, Шале, аттиковую, фото

Стропильная конструкция – основа для любой скатной крыши, ее «скелет». Она воспринимает на себя весьма серьезные нагрузки, особенно в зимнее время, и является несущей для кровли. Это значит, что защита дома от осадков и ветрового воздействия в значительной степени зависит от нее.

Поэтому в индивидуальном строительстве изготовление стропил на завершающем этапе – важная операция, которой уделяется особое внимание. Какова последовательность действий при устройстве стропильной системы, какие особенности имеют различные виды стропил – далее в статье.

Начальный этап монтажа висячих стропил

Учитывая исключительную важность стропильной системы, ее тип, материал для изготовления и прочие важные детали определяются на этапе проектирования. Стропильные фермы обычно выполняются из дерева или металла (в уникальных случаях в частном домостроении – из железобетона).

Металлические фермы обычно изготавливаются заводским способом, доставляются в готовом виде на стройку и устанавливаются при помощи крана, закрепляются сваркой.

Деревянные стропила могут:

Также изготавливаться заводским способом (висячие стропила)
Заводским способом могут изготавливаться отдельные элементы конструкции и собираться на стройке
Вся стропильная система раскраивается и монтируется непосредственно на объекте

Использование заводских полуфабрикатов предполагает предельную точность в соблюдении проекта при производстве строительных работ, поскольку переделка готовых ферм или изменение размеров их деталей связаны с большими сложностями, а иногда – просто невозможны.

Но плюсом такого решения является то, что если стены выведены правильно, то установка стропильной системы равносильна сборке детского конструктора.

Элементы стропильных систем

Часто заводские изделия используют при возведении сложных кровель, например, если требуется стропильная система над эркером, и в обязательном порядке – при строительстве быстровозводимых зданий, поставляемых в комплекте.

Совет!!
Перед самостоятельным изготовлением и сборкой стропил следует изучить все термины, связанные с крышей. Путаница в понятиях может в ходе работ привести к непредсказуемым последствиям

В процессе устройства стропильной конструкции можно выделить следующие этапы:

Изготовление шаблонов, раскрой, изготовление ферм

Лекала и распиловка

Конечно, важнейшим в подготовке лекал будет изготовление шаблонов стропильных ног. Особенно строго следует подойти к этой операции на крышах сложной конфигурации, например, когда устанавливаются аттиковые стропила.

Оно может быть выполнено следующими способами:

Берется рейка, длина которой равна вертикальному расстоянию от верха опорной стены до конька (конькового бруса или стыка стропил).
Перпендикулярно ей набивается по краю доска, длина которой равна расстоянию между внешними стенами здания.
Конструкцию следует сразу проверить «по месту», установив ее на стенах и повторив промеры.
Если геометрия соблюдена – можно изготавливать шаблон для стропила по верху вертикальной рейки и краю одной из боковых. Необходимо сразу учитывать запас на узлы соединений, свесы крыши и т.п.

Совет!
Когда шаблон отмерен по длине, на него лучше сразу нанести все врубки, врезки, места крепления соединительных элементов.
Можно изготовить для всего этого отдельные шаблоны, и наносить их на раскроенные стропила самостоятельной операцией, однако при этом растет риск погрешностей

Стропильные фермы раскроены и собраны на земле

Этот способ является подвидом первого, но перпендикулярная доска набивается не по обрезу вертикальной, а посредине.
Затем при помощи дополнительных реек или шнура определяются необходимые уклоны и расстояния до стен, после чего алгоритм действий – тот же.
Этот способ применяют чаще на домах с большим пролетом, где использование «полноразмерной» горизонтальной рейки затруднено.
Можно взять две планки, шарнирно соединить их по одному из краев одним гвоздем, и, установив на стены, отмерить нужную длину каждой, проверить геометрию конструкции, после чего закрепить соединение 3-4 саморезами.
Этот способ хотя и весьма прост, но считается наименее надежным.

Совет!
В шаблонах с вертикальной планкой последняя может быть сама использована в качестве шаблона для опорных элементов, если таковые предусмотрены конструкцией стропильной системы (например, стоек или бабок)

Раскрой стропильных ног и прочих элементов может проводиться как на земле, так и на перекрытии здания. Каждый из вариантов имеет свои преимущества и недостатки: на земле удобней работать, и можно собрать готовые фермы (впрочем, они редко имеют для этого достаточную прочность), на крыше – можно сразу примерить готовую деталь, и при необходимости – поправить огрехи.

А, например, стропильная система эркера просто требует сборки на месте, поскольку может иметь достаточно сложную конфигурацию, и стропила легче разметить сразу, чем тратить время и силы на отдельные шаблоны.

Сборка ферм

Фермы, во всяком случае, торцевые, лучше предварительно собрать «наживую», не делая капитальных соединений – ведь именно стропила, располагаемые над фронтонами, будут играть решающую роль в правильности геометрии крыши, поэтому вымерять и устанавливать их следует особенно тщательно.

Прежде всего, эти конструкции должны быть установлены строго параллельно стене, на которую устанавливаются, а также – иметь строго вертикальное положение. Это проверяется следующим способом: фермы временно закрепляются, от каждого из нижних углов каждой фермы протягиваются бечевки к вершине противоположного.

В результате получаются диагонали на каждом из скатов. Если крыша ломаная, угловая или имеет иную сложную форму – промеры необходимо произвести для всех ее ровных плоскостей.

Схема промера ферм

В результате, если геометрия ската правильная, должны получиться следующие результаты:

В месте пересечения бечевки должны слегка касаться друг друга
Место их пересечения должно приходиться на середину длины крыши
Пересекаться они должны на половине длины противоположных стропильных ног

Если какое-то из этих условий не соблюдается, ферму-«нарушителя» следует скорректировать соответствующим образом до устранения проблемы. После этого элементы можно крепить к подстропильному брусу капитально – при помощи скруток или скоб.

После этого в случае с наслонными конструкциями, если это предусмотрено проектом – следует установить между фермами коньковый брус. Если используется стропильная система шале, где предусмотрены фронтонные стены «под конек», следует те же операции выполнить для самих стен перед установкой крайних стропил, поскольку они будут опираться на стены.

В этом случае возможные несоответствия ликвидируются выравнивающей стяжкой. Для выравнивания последующих стропил используют бечевку, натянутую по коньку.

Технические подробности

Для соединения стропил с подстропильным брусом (мауэрлатом) и прочими деталями системы применяют различные виды плотницких «замков»: зуб, двойной зуб, шип и т.п. Выбор конкретного способа зависит от формы крыши, планируемой нагрузки на нее, особенностей работы конкретного узла (на сжатие, растяжение, изгиб, излом).

В последнее время практически любые виды соединений дублируются специальными металлическими накладками.

Совет!
В большинстве случаев при установке наслонных стропил стоит устроить шарнирное соединение хотя бы в одном из узлов: крепление к мауэрлату (специальная скользящая металлическая конструкция), связь с коньковым брусом, стык стропил (если коньковый брус отсутствует)

Следует обратить внимание, что в наслонных стропилах при наличии конькового бруса допускается установка стропильных ног не строго напротив друг друга, а со смещением – таким образом, чтобы стропильные ноги соприкасались боковинами. В висячих стропилах это недопустимо, поскольку их принцип действия основан как раз на упоре стропил торцами.

Но, какая бы система ни была выбрана, перед тем, как изготовить стропила, следует хорошенько изучить теорию, и попробовать на практике свои плотницкие навыки. Если в порядке и то и другое – готовая крыша прослужит долго и никуда не съедет.

Монтаж стропильной системы своими руками

Автор Елена Ковтун На чтение 12 мин. Опубликовано 13.09.2017

Для хорошей кровли очень важно, чтобы каждый шаг при её создании прошёл идеально. Основа всей конструкции крыши — это стропильная система, от конфигурации которой зависит тип верхней части здания. Существуют разные виды таких систем, среди которых необходимо подобрать наиболее подходящую для себя, ведь от правильности вашего выбора зависит функциональность и качество всей кровли.

Стропильная система: типовые узлы и схемы для разных видов крыш

Типы стропильной системы

Устройство кровли при возведении здания имеет существенное значение. А чтобы крыша была достаточно прочной, особое внимание уделяется несущим системам, которые делятся на:

комбинированные;
висячие;
наслонные.

Кровля — это довольно сложная конструкция, состоящая из разнообразных деталей. Основное требование, предъявляемое к крыше, — это способность защищать строение от всевозможных погодных условий и выдерживать разные нагрузки.

Главные нагрузки кровли приходятся именно на стропильную систему, поэтому очень важно подобрать нужные материалы, всё правильно рассчитать и сделать монтаж в соответствии с технологией.

Установка висячих стропил

Висячие стропила предназначены для зданий, внутри которых нет капитальных перегородок, а между общими несущими и боковыми стенами расстояние составляет не более 10 метров. Конструкция кровли в данном варианте ложится на основные стены здания, но из-за этого она подвергается действию высоких нагрузок. Чтобы напряжение было немного слабее, применяют дополнительные детали (затяжки или ригели), которые скрепляют ферму в горизонтальном положении.

В зависимости от длины пролёта в конструкции висячих стропил применяются различные упрочняющие элементы

Нижние затяжки соединяются в основании стропил и могут быть применены как балки для чердачного перекрытия, при этом их необходимо уложить на мауэрлат. Для изготовления висячих стропил обычно берётся доска с сечением 50х200 мм, однако каждое индивидуальное здание нуждается в своих конкретных расчётах.

Последовательность действий по монтажу висячих стропил:

Вначале на несущие боковые стены устанавливается мауэрлат.
Крепление мауэрлата на боковые несущие стены удобно выполнять при помощи винтовых шпилек, заранее вмурованных в каркас здания
В нижней части кровли висячие стропила врезаются в мауэрлат. Изначально первая стропильная пара делается на земле и используется в качестве шаблона. Остальные пары висячих стропил делаются по нему. Далее все стропильные фермы поднимают на самый верх строения и устанавливают по одной. Чтобы они стояли устойчиво, их нужно закрепить временными подкосами.
Крепление стропильных ног к мауэрлату выполняется стальными пластинами с обеих сторон
Далее устанавливается коньковый прогон с соблюдением правильного расстояния между всеми стропилами.
Коньковый прогон связывает стропильные фермы в верхней части и фиксирует их в вертикальном положении
Каждая стропильная пара укрепляется стягивающими досками. После этого производится окончательная затяжка мест крепления стропил к мауэрлату. При этом могут применяться болтовые соединения.
Если пролёт между стенами превышает 10 метров, система дополнительно укрепляется откосами и стойками.

Монтаж наслонных стропил

Наслонные стропила в основном устанавливаются в тех зданиях, где присутствуют несущие перегородки. Их монтировать намного легче, чем висячую систему, поскольку надёжной опорой для стропил служат прочные несущие стены, расположенные внутри дома. Кроме того, для этой системы необходимо минимальное количество стройматериалов.

Коньковая доска в этом случае служит опорной точкой. Такая кровельная система устанавливается в одном из трёх вариантов:

Верхняя сторона кровельной наслонной системы крепится на опоре конька, а нижняя — врубается в мауэрлат. К стене крепится скобами или проволокой.
Верхняя часть стропил подрезается под нужным углом, а затем соединяется железными пластинами. Нижняя часть стропил монтируется к мауэрлату специальными подвижными креплениями.
Стропила крепятся досками или брусками сверху. Бруски располагаются горизонтально и параллельно друг другу. С двух сторон стропила монтируются под определённым углом, а между ними устанавливается коньковый прогон.
Конфигурация дополнительных рёбер жёсткости в наслонных стропилах также зависит от длины пролёта здания

Чтобы закрепить стропила в нижней части кровли, необходимо использовать скользящие крепления, которые избавляют несущие перегородки от дополнительного напряжения. В этом случае стропила не фиксируются очень плотно, благодаря чему при усадке здания они могут сдвигаться, не перегружая тем самым конструкцию крыши.

Но в некоторых случаях можно использовать распорную систему, которая плотно крепится к мауэрлату внизу. Подкосы и затяжки монтируют в конструкцию для уменьшения нагрузки на стены. Этот способ носит название комплексный, поскольку объединяет элементы двух систем.

Такая кровельная система применяется в основном для возведения частных строений, поэтому стоит упомянуть о монтажных работах, которые производятся в следующей последовательности:

На построенные основные стены здания кладётся гидроизоляционный материал, например, рубероид.
Мауэрлат крепится к каркасу через гидроизоляцию с помощью металлических анкеров.
Стропила устанавливаются на мауэрлат и закрепляются жёсткими или подвижными скользящими креплениями. Можно стропила зафиксировать проволочной скруткой внутри стены. Для этого надо вбить костыль на расстоянии 30 сантиметров от мауэрлата и прикрутить на него проволоку. Потом зафиксировать костыль на стропилах. Подобный крепёж сохраняет кровлю даже во время порывистых ветров.
Наслонные стропила крепятся к мауэрлату металлическими уголками или специальными подвижными элементами
Свес шириной до 60 см формируется следующим образом — стропильные ноги выводятся за границы несущих стен. Эта конструкция надёжно защитит стены от осадков. Если стропильные ноги по длине доходят только до мауэрлата, их удлиняют при помощи деталей, называемых кобылками.
Для удлинения стропил на них набивают доски определённой длины — кобылки
Стропильная система закрепляется прогонами, стойками, а также подкосами.
На последнем этапе стропильные фермы связываются коньковыми прогонами и дополнительными подкосами, а также устраиваются фронтонные свесы

Монтажные работы по установке наслонной системы должны начинаться с настила досок на балки перекрытия. Такое приспособление поможет провести работы комфортно и безопасно.

Комбинированная кровельная система

Комбинированные стропила имеют в своей конструкции элементы из наслонных и висячих систем. Используются они при изготовлении мансардной кровли. Стены комнат на втором этаже получаются благодаря вертикальным стойкам, которые для стропильных балок являются точкой опоры.

Горизонтальные брусья, которые были установлены поверх стоек, выполняют две функции: для верхних скатов они являются мауэрлатом, а для боковых — коньковым брусом. Некоторая часть стропильной системы, которая соединяется вверху концов стоек, одновременно становится затяжкой для верхних элементов и ригелем для скатов, расположенных по бокам.

В комбинированной кровле используются фрагменты наслонных и висячих стропильных систем

Чтобы увеличить прочность конструкции, надо произвести монтаж подкосов, которые закрепляют стропила и вертикальные стойки крыши. Изготавливать комбинированные стропила немного тяжелее, чем другие системы, зато трудоёмкость работ возмещается увеличением несущих характеристик крыши и наличием полноценного помещения под кровлей.

Фотогалерея: варианты стропильных систем

Монтаж стропильной системы кровли

Стропильная система изготавливается из хвойных пород дерева. Можно использовать доски или брус, которые до монтажа обрабатываются антисептическими веществами. Крепёж может быть следующим:

платки из дерева;
пластины из металла;
разнообразные врубки;
гвозди.

Приступая к установке стропил, выводят уровень перекрытий и несущих стен, после чего настилают гидроизоляцию. Подстропильная конструкция необходима для того, чтобы предотвратить деформацию стропил. В качестве опорных элементов, которые дают стропильной системе устойчивость, могут служить:

лежаки;
подкосы;
прогоны;
стойки.

Утепление кровли необходимо, но для этого следует выбрать материал для гидро-, тепло- и пароизоляции. Монтаж производится послойно и только в той последовательности, в которой необходимо: изначально паро-, потом тепло- и в завершение влагоизоляционный материал.

Перед укладкой кровельного покрытия монтируются необходимые защитные материалы с соблюдением установленных вентиляционных зазоров

Для обеспечения длительной эксплуатации стропильной системы устраивается необходимая циркуляция воздуха с помощью установки отверстий для вентиляции. Чтобы не было протеканий, возле отверстий делают «воротники», не позволяющие проникать воде под крышу.

Видео: монтаж стропильной системы своими руками

Каким образом крепится мауэрлат

Мауэрлат — это фундамент кровли, поэтому стоит относиться к его закреплению ответственно. В противном случае ремонт крыши в будущем будет неизбежным. Последовательность работ:

По всему периметру строения производится монтаж гидроизоляционного материала.
Брус раскладывается на верхний торец стен. При необходимости части бруса сращивают между собой.
Брус необходимого сечения раскладывается по всему периметру здания на слой гидроизоляции
Проверяется правильность геометрической формы — равенство длин диагоналей. Для проверки можно использовать леску или верёвку. Равенство диагоналей означает, что углы, образованные соседними частями мауэрлата, являются прямыми. При необходимости положение бруса корректируется.
Углы мауэрлата скрепляются между собой.
Крепление мауэрлата в углах производится вполдерева
Мауэрлат плотно закрепляется при помощи шпилек или проволоки. Если вы используете шпильки, то в мауэрлате сверлятся отверстия. Затяжка производится в несколько приёмов.
К каменным, блочным или бетонным стенам мауэрлат крепится при помощи шпилек, укреплённых в них при устройстве верхнего ростверка

Способы крепления кровельного мауэрлата и сращивание стропил

Мауэрлат крепится к стенам здания по всему периметру, при этом крепления должны находиться в непосредственной близости от внутренней части стены. Снаружи дома деревянная деталь защищается незначительным выступом стены. Также изначально определяется место для крепления.

Как закрепить мауэрлат к стене

Мауэрлат к стене можно прикрепить следующими способами:

С помощью проволоки, которая закладывается между двумя кирпичами. Её длина подбирается так, чтобы в итоге проволокой можно было обвязать полностью брус. Количество проволоки должно соответствовать числу стропильных ног.
Проволока оборачивается вокруг мауэрлата и затягивается в прочный узел
Винтовые шпильки. В кладку внедряют арматуру по высоте минимум за 3 ряда до начала кровли. Размер арматуры — 10 мм. Шпильки, загнутые в Г-образную форму, связывают с арматурным каркасом. Длина шпильки подбирается так, чтобы оставшаяся над поверхностью стенового каркаса часть была на несколько сантиметров больше, чем толщина мауэрлата. Затем конструкцию заливают бетоном. В брусе мауэрлата сверлят ответные отверстия и надевают его на шпильки. Далее мауэрлат фиксируется гайками.
Шпилька свзывается с арматурным каркасом и после заливки бетоном становится его частью
Деревянные пробки. Их закладывают в здание по габаритам в один кирпич и обрабатывают антисептиками. Можно заложить пробки под мауэрлат и закрепить железными скобами.

Как закрепить стропила к мауэрлату

Все варианты крепления кровельной стропильной системы к мауэрлату можно поделить на такие виды:

Скользящее крепление. Производится за счёт запила и монтажа ноги стропильной системы на мауэрлат. Установка осуществляется при помощи специальной комбинации металлических пластин, которые при зацеплении друг за друга получают возможность перемещения в заданных пределах. За счёт этого обеспечивается возможность небольшого смещения стропил при усадке и сезонных деформациях здания.
Скользящее крепление оставляет стропильной ноге небольшую свободу перемещения при деформациях здания
Жёсткое крепление. Этот вариант используется для устройства наслонных стропил. В стропильной системе осуществляется врубка по специальному шаблону, а затем каждая нога упирается в мауэрлат и фиксируется гвоздями.
Жёсткое крепление стропильных ног используется в системе наслонных стропил

Как крепятся стропила на уровне конька

Наиболее распространённым вариантом крепления стропил к коньку является стыковое соединение:

каждое стропило нужно обрезать под определённым углом, расположенным в верхнем крае. Этот угол должен быть точно равен углу наклона скатов;
стропильные ноги в местах среза нужно скрепить несколькими гвоздями длиной в 150 мм;
вбивать гвозди надо под углом таким образом, чтобы они проникли в другое стропило на достаточную глубину;
Можно использовать разные варианты крепления стропильных ног под коньком
накладки из дерева и металла помогают укрепить стропильную систему. Они закрепляются болтами или гвоздями.
Металлические накладки используются для упрочнения конструкции стропил в области конька

Варианты сращивания стропил

В строительной сфере повсюду используются разнообразные варианты стропильного сращивания, при этом, подбирая определённую технологию, надо обратить внимание на характеристики конструкции стропильной системы, на которые влияют:

приобретённые материалы;
технические данные стройплощадки;
шаг монтажа стропил.

Стропила могут сращиваться следующим образом:

Встык — наиболее быстрый и надёжный вариант, чтобы удлинить стропила. Для этого сращиваемые детали обрезаются под углом в 90 градусов. Чтобы в месте соединения отсутствовал прогиб, потребуется высокая точность. Стропила закрепляются накладками из металла или дерева, скрепляемых гвоздями в шахматном порядке.
Крепление встык упрочняется металлическими или деревянными накладками
Косой прируб — это места стыков деталей стропил, которые подрезаются под углом в 45°. Крепёжным элементом служит 12 или 14-миллиметровый болт, монтирующийся в середине места стыка.
Внахлёст — это простой вариант, поскольку в нем не нужна особая точность. Нахлест может составлять от 80 до 100 см. Далее стропила фиксируются с помощью гвоздей по всей длине сращиваемых досок. Гвозди вбиваются только в шахматном порядке, чтобы брусья не разомкнулись под большим весом кровельного материала. Можно также использовать шпильки или болты, однако изначально надо проделать для них отверстия. Подобный способ отличается высокой надёжностью сращённых стропил, но он более трудоёмкий.
Стропильные доски можно сращивать любым из трёх описанных способов

Каждая разновидность стропильной системы имеет свои характерные особенности и подходит только для определённого вида конструкции кровли. Именно от правильной установки стропил зависит не только надёжность, но и прочность кровли, поэтому к данному этапу работ необходимо подходить с максимальной ответственностью.

устройство и элементы, виды и размеры, установка

Содержание статьи:

Планируя строительство жилого дома, дачи, коттеджа, бани и прочих сооружений на земельном наделе, следует уделять внимание всем элементам здания. Одним из них является крыша, защищающая его от осадков, жары и холода, мусора, проникновения на чердак животных и насекомых. Прочность, функциональность и устойчивость крыши определяет стропильная система. Существует множество видов каркасов, которые подразделяются по количеству скатов, высоте, ширине, глубине и материалу изготовления. Стропильная система крыши выбирается после анализа каждого варианта, оценки его применимости к строению определенного стиля, этажности и внешнего оформления.

Устройство стропильной системы

Стропильная система должна удерживать покрытие и утепляющие материалы, выдерживать внешние воздействия

Стропильное сооружение представляет собой многочисленные перекрестия бруса, расположенного в горизонтальной, вертикальной и наклонной направленности. Стропильные конструкции предназначены для размещения укрывочных материалов и должны длительное время противостоять воздействиям окружающей среды.

В соответствии со строительными нормами стропила на крышу должны отвечать следующим требованиям:

Жесткость. На элементы каркасной системы оказывается воздействия на сжатие, изгиб и растяжения. Фермы собираются в форме треугольника с прочными, фиксированными соединениями.
Легкость. Стропила — это балки из древесины, каждая из которых имеет довольно большой вес. Чтобы уменьшить давление на стены и фундамент, каркас изготавливают из хвойных пород, отличающихся крепостью, жесткостью и небольшим удельным весом.
Долговечность. Дома строятся на десятилетия, а замена крыши во время эксплуатации — это дело сложное и дискомфортное. Стропила обрабатываются гидрофобными средствами, антипиреном и антисептиком, каждый стыковочный узел укрепляется металлическими деталями.

Для изготовления каркаса нужно использовать древесину 1-2 сорта или аналогичные по качеству материалы. Не допускается наличие трещин, гнили на брусе, глубокой ржавчины и следов некачественной сварки на металле. Размеры стропил определяются используемым материалом и его размером. Для лиственных пород составляет до 450 см, а для хвойных пород — 650 см.

Основные элементы стропил

Состоит каркас из таких частей:

Мауэрлат. Опорный брус, принимающий на себя вес объемной конструкции и равномерно распределяющий его на несущие поверхности.
Стропильная нога. Предназначена для образования формы кровли и крепления внешнего покрытия.
Прогон. Соединяет ноги стропил в верхней и нижней части, замыкая их в треугольник.
Затяжка. Предотвращает растяжение фермы, устанавливается в средней ее части.
Стойка. Служит опорой для удерживающего стропила бруса.
Подкос. Поддерживает стропило, перенося нагрузку на основу опоры.
Обрешетка. Конструкция, имеющая решетчатую или монолитную поверхность. Предназначена для крепления накрывного материала.
Кобылки. Брус, который прибивается к стропилу для образования свеса. На досках делается небольшой вырез для фиксации на брусе.

Установка стропил проводится так, чтобы детали соединялись по принципу шип-паз. Дополнительное крепление стыков проводится гвоздями, скобами, пластинами и уголками.

Виды стропил и требования

Металлическая стропильная система здания

Существуют различные виды материалов, из которого изготавливаются каркасы для крыши.

Металлические. Применяются монолитные тавровые балки, реже — штампованные профили. Железо отличается высокой прочностью, поломки в процессе эксплуатации исключены. Крепить стыки можно болтами, заклепками или сваркой. Минусы металлических конструкций заключаются в их высокой стоимости, тяжести и подверженности коррозии.
Деревянные. Наиболее распространенный материал для обустройства каркаса. Применяются для изготовления всех типов кровель — односкатных, двухскатных и вальмовых. При условии правильной обработки древесины остов может без проблем простоять 50 лет и более.
Железобетонные. Опоры отличаются практически абсолютной прочностью и надежностью, устойчивостью к коррозии, отсутствием необходимости обработки и обслуживания. Большой вес ЖБИ и сложность их крепления вынуждает частных застройщиков отказываться от этого материала. Применяют его в основном при возведении крупных промышленных объектов.
Смешанные. Конструкции состоят из балок, изготовленных из двух и более видов материалов. Опорные узлы делаются из металла или железобетона, а вспомогательные детали — из древесины. Это позволяет продлить ресурс строения до 100 и более лет.

Определившись с материалом для строительства, нужно переходить к выбору вида стропильной системой.

Виды стропильных систем для разных типов крыш

Разновидности стропильной системы

При проектировании внутренней структуры могут использоваться такие разновидности каркасов:

Висячие. Балки опираются на мауэрлат, оказывая на него значительные растягивающие нагрузки. Для устранения этого фактора между стропилами устанавливается одна или две затяжки. Такое решение позволяет с большей эффективностью использовать чердачное пространство.
Наслонные. Применяются для обустройства строений с несущей средней стеной. Стропильные ноги упираются о балку и мауэрлат. В результате на стены оказывается только вертикальное давление. Это позволяет уменьшить расход пиломатериала и снизить нагрузку на здание.
Односкатные. Наиболее простой проект, осуществить который можно даже в одиночку. Угол наклона ската варьируется в пределах 6-35 градусов в зависимости от вида кровельного покрытия и силы господствующих ветров. Простота имеет и свою оборотную сторону — невозможно сделать полноценный чердак.
Двускатные. Наиболее распространенный вариант для частного строительства. В конструкции оптимально сочетается простота, практичность и легкость. Представляет собой два ската, соединенных сверху коньком. При достаточно крутом наклоне есть возможность оборудовать склад или жилое помещение в чердачном пространстве.
Вальмовые. Представляют собой различные вариации четырехскатных конструкций. Две боковые скатные поверхности делаются в форме трапеции, в торцевые — в виде простого или ломаного треугольника. Двухуровневые сооружения сложны в изготовлении, но в них можно делать просторные мансарды, ставить окна, обустраивать открытые балконы и площадки.
Ломаные. Такой тип крыши отличается не только оригинальностью, но и практичностью. Используя утеплитель достаточной толщины, можно полностью устранить потери тепла через потолок и крышу. Установка висячих стропил позволит оптимизировать внутреннее пространство.

Выбирая тип стропильной системы, нужно учитывать собственные финансовые возможности и строительные навыки.

Особенности установки стропильной системы своими руками

Особое внимание необходимо уделить укладке мауэрлата и креплениям стропил

Монтаж стропильной системы своими руками нужно проводить после тщательной проверки схем и составления плана работ.

Проводятся они в такой последовательности:

Установить мауэрлат.
Разместить и закрепить опоры.
Уложить в гнезда стропильные ноги.
Выставить элементы, придающие каркасу прочность и устойчивость.
Изготовить обрешетку.
Прикрепить мембранную пленку.
Уложить кровельное покрытие.
Вставить между стропилами утеплитель.
Обшить балки мембранной пленкой.
Провести внутреннюю отделку скатных поверхностей.

На заключительном этапе проводится монтаж водосточной системы, параметры которой должны соответствовать площади крыши.

Арочные стропила. Технология производства и монтажа арочных стропил.

Полукруглая кровля, имеющая со стороны фронтона внешний вид арки, придает загородному дому некую индивидуальность, отличающую его от соседних построек с примитивными двухскатными или четырехскатными крышами. Основными несущими элементами в такой полукруглой кровле, являются арочные стропила, о выборе которых, технологии производства и их монтаже пойдет речь ниже в статье.

Что такое арочные стропила

Кровельное обычное стропило – это ровный деревянный брус с сечением 120х40 мм или 150х50 мм. При создании стропильной системы для скатной кровли, все брусья располагаются под одинаковым углом наклона и находятся в единой плоскости.

Арочное стропило – это такой же несущий элемент, как и обычное прямое стропило, только имеющее форму дуги. В отличие от прямых стропил, арочные балки по материалу изготовления различают на деревянные, металлические и железобетонные. По способу изготовления арочные стропила условно делятся на цельные, сборные и клееные, производство которых возможно только из древесины.

Где и как используют арочные стропила

В частном загородном строительстве – это создание стропильных систем для полукруглых крыш одноэтажных и двухэтажных коттеджей, а также для возведения на загородном участке навеса для парковки личного автотранспорта.

Арочная кровля

В сфере промышленности и сельского хозяйства – арочные стропила используют для строительства ангаров, складов, терминалов, ж/д вокзалов, и навесов при строительстве крытых парковок, автовокзалов, автозаправок и даже аквапарков.

При таком широком применении, конечно же, радиус дуги, материал и конструкция арочных стропил могут существенно отличаться.

Промышленное производство арочных стропил

В промышленных масштабах арочные стропила изготавливают в основном из металла и значительно реже из железобетона. Металлические арочные стропила носят название – фермы и, как правило, транспортируются и устанавливаются на несущих стенах или колоннах в собранном цельном виде. В зависимости от предполагаемой нагрузки металлические фермы изготавливают из такого сортамента металлопроката как: швеллер, треугольник, полый квадрат, труба и арматура.

Металлические арочные стропилаНавес с использованием металлических арочных стропил

Железобетонные арочные фермы в большинстве случаев изготавливаются сразу по месту их будущего расположения, то есть, производят заливку армированных монолитных ферм и ригелей в заранее приготовленную опалубку в виде арки. Такое строительство нельзя назвать типичным, так как такие архитектурные проекты разрабатываются достаточно редко, а дело доходит непосредственно до строительства еще реже.

Железобетонные арочные стропила

Арочные стропила из дерева

Для загородного частного строительства используют арочные стропила и фермы, изготовленные из древесины. По способу изготовления они разделяются на следующие типы:

Из цельного дерева – балки в форме арки изготавливают способом распила древесного полотна. Из-за большого количества отходов данные арочные балки изготавливают длинной до 6-7 м.
Клееные стропила – получают путем склеивания тонкой обрезной доски толщиной 8-10 мм. Процесс изготовления аналогичен с производством клееного бруса, различие лишь в том, что на момент склеивания и сушки будущей стропиле умышленно задается выбранный радиус изгиба.
Составные арочные стропила – изготавливаются как небольшими деревообрабатывающими предприятиями, так и непосредственно бригадой строителей, которая монтирует кровлю. Составные арочные балки по своей конструкции состоят из сшитых между собой металлическими шпильками брусьев длинной 100-150 см.

Арочные стропила из цельного дереваКлееные арочные стропилаСоставные арочные стропила

Изготовление арочных стропил своими руками

Изготовление стропил для монтажа арочной кровли начинается всегда с расчета. Здесь есть 2 варианта: «тяжелый» и «легкий» путь.

Тяжелый способ расчета длины и радиуса изгиба стропил

Этот вариант предусматривает разработку схемы следующего вида:

Схема для расчета арочных стропил

Способ расчета и вычисления следующий:

Берется миллиметровая чертежная бумага и решается, в каком масштабе будет выполняться чертеж;
Далее рулеткой необходимо замерить накрываемый арочной кровлей пролет от одной до другой несущей стены;
Несущие стены и расстояние между ними переносятся на чертежную бумагу;
Далее циркулем между несущими стенами вписывается правильный круг;
После этого в круг вписывается равносторонний шестиугольник;
Углы шестиугольника сами по себе задают размеры будущих арочных стропил;
Завершается данный расчет перенесением с миллиметровой бумаги в натуру, то есть, необходимо изготовить согласно чертежу первую арочную стропилу, которую впоследствии будут использовать как шаблон для изготовления всего комплекта балок.

Легкий способ расчета

Существует целый ряд различных программ 2d и 3d, а также калькуляторов, которые помогут произвести расчет количества, длины и радиуса дуги стропил для арочной кровли. Например, в расчетный калькулятор необходимо всего лишь загрузить исходные данные, такие как ширина накрываемого пролета между несущими стенами и максимальная высота арки от потолочного перекрытия. Последние данные важны, так как не всегда стоит задачей изготовить кровлю в виде половины правильного круга. Часто необходимо рассчитать дугу с меньшим радиусом, что вручную на миллиметровой бумаге более проблематично.

Монтаж кровли из арочных стропил

Выполнив расчет, приступают к сборке первого арочного стропила. Для его изготовления нарезают заготовки из бруса 140х40 мм, например, длиной 130 см. Далее на ровной поверхности выкладывают из заготовок дугу – профиль будущего стропила. После этого изготавливают такое же количество заготовок, которые располагают поверх первого «слоя» брусков и отмечают точки крепления между ними. В большинстве случаев торцы брусков в 1 и 2 «слоях» торцуются под определенным углом. На следующем этапе оба «слоя» брусков сшиваются между собой шпильками.

Шпилька – металлический круглый стержень диаметром 8-12 мм с нарезанной на его обоих концах резьбой под гайку соответствующего диаметра. Для улучшения крепления используют контргайки или под обычной гайкой размещают зажимную прокладку. В зависимости от общего пролета и длины стропилы, её собирают из двух или трёх вышеописанных слоев брусков.

Монтаж арочных стропил

Подготовив первую стропилу, используя ее как шаблон, изготавливают весь остальной комплект балок, с учетом, что между стропилами в кровельной системе должен быть шаг 90-120 см. Когда весь комплект арочных балок будет подготовлен, их поднимают наверх и приступают к сборке кровли. Нижние концы арочных стропил крепят к мауэрлату – массивному брусу, закрепленному вдоль двух несущих стен к перекрытию, с помощью выпущенных из него шпилек.

Соединение верхних концов арочных стропил производится, либо на коньке – продольном, установленном на стойках массивном брусе, либо без конька – то есть, каждая пара стропил сшивается между собой в самой верхней точке кровли. Если выбран второй вариант, то тогда всю протяженность арки кровли делят на равные 3 части и, в полученных двух точках монтируют протяженные вдоль всей кровли опорные балки, которые устанавливаются аналогично коньку, на стойках.

Монтаж кровли

После установки всего комплекта арочных балок поперечно им набивается обрешетка из обрезной доски. Шаг между обрешеткой подбирается в зависимости от кровельного материала. То есть, габаритов черепицы. Если же планируется обшивать кровлю битумной (гибкой) черепицей, то тогда вместо обрешетки вся стропильная система обшивается листами ОСП или влагостойкой фанерой. При такой конструкции расстояние между стропилами в системе не должно превышать 100 см. В противном случае, набивается обрешетка, поверх нее монтируется ОСП, а сверху уже битумная черепица.

Цены на арочные стропила и стоимость монтажа арочной кровли

Цена арочных стропил зависит от материала, из которого планируется их изготавливать, а также от протяженности и сложности выполнения арок. Например, заказывая арочные стропила можно обнаружить следующий нонсенс: цена на металлические фермы может быть такой же, как и стоимость деревянных арочных стропил. Казалось бы, металлопрокат дороже древесины, однако здесь играет свою роль сложность изготовления арочных балок.

Расчет стропил своими руками — изготовление и монтаж пошагово!

Автор Admin На чтение 7 мин. Просмотров 34 Опубликовано 23.10.2019

Стропильная система – «скелет» любой кровельной конструкции. От правильности его изготовления и установки напрямую зависит надежность, качество и долговечность сделанной крыши. При желании с обустройством стропильной системы можно справиться самостоятельно. Хотите узнать как? Изучите следующее руководство!

Стропила своими руками

Элементы стропильной системы крыши

Разновидности стропильных систем

Существуют наслонные и висячие стропильные системы. По статистике чаще всего применяются конструкции наслонного типа. При обустройстве такой системы стропила упираются в мауэрлат. Функцию центральной части выполняет простой коньковый прогон. Для увеличения прочности системы монтируются поддерживающие балки.

Разновидности стропильных систем

Устройство стропильной системы двухскатной крыши

В случае же с висячими стропилами конструкция системы комплектуется дополнительными стойками, способствующими оптимальному распределению нагрузки по всей площади кровельной конструкции.

Виды стропил

Изготовление и монтаж стропил обеих разновидностей осуществляется в аналогичной последовательности, но с учетом перечисленных выше особенностей и различий.

Видео — Стропильная система

Конструкция стропильной системы

Любая стропильная система состоит из таких основных компонентов:

стропильных ног. Монтируются параллельно по отношению к скатам. Предотвращают прогиб кровельной конструкции;
прогона. Представляет собой поперечный брус, устанавливаемый продольно сверху;
лежней и стоек – поддерживают прогоны стропильной конструкции;
подкосов – компоненты подстропильной фермы, благодаря которым обеспечивается дополнительная устойчивость стропил.
Схема стропил

Из чего делать стропила?

Из чего делать стропила

Узел крепления к балке

Чаще всего стропила изготавливаются из хвойной древесины. Это сравнительно недорогой, достаточно прочный и простой в обработке материал

В случае самостоятельного изготовления стропил лучше всего использовать брус сечением 10х10 либо 15х15 см.

Также при выборе древесины нужно обращать внимание на ее влажность. Максимально допустимый показатель – 20%. При более высоких значениях материал даст усадку, что приведет к нарушению конфигурации всей кровельной системы.

Видео — Ошибки строительства крыши

Предварительные расчеты

Стропильная система крыши

Рассчитываем оптимальную длину стропил. Стандартная длина изделий фабричного изготовления составляет 450 или 600 см. При необходимости длину стропил можно изменять.

Для определения оптимального сечения бруса нужно знать следующее:

длину стропил;
шаг монтажа элементов;
расчетные показатели будущих нагрузок.

Необходимая информация приведена в следующей таблице.

Таблица 1. Выбор шага установки стропил в зависимости от их длины и сечения

Длина стропил, м	Расстояние между стропилами, см	Размер сечения бруса стропил, см
До 3	120	8х10
До 3	180	9х10
До 4	100	8х16
До 4	140	8х18
До 4	180	9х18
До 6	100	8х20
До 6	140	10х20

Остальные элементы кровельной системы должны иметь такие сечения:

мауэрлат – 10х10 либо 15х15 см. Также допускается монтаж мауэрлата из бруса сечением 10х15 см;
диагональные стропильные ноги и ендовы – 10х20 см;
затяжки – 5х15 см;
прогоны – 10х10, 10х20 см;
подкосы – 10х10 или 15х15 см;
подшивочные доски – 2,5х10 см;
ригели – 10х15 или 10х20 см.
Расчет нагрузки на стропила

Зная длину и сечение стропил, а также шаг их монтажа, вы с легкостью рассчитаете нужное количество элементов, ориентируясь на длину стены строения.

Расчет стропильной системы

Дополнительно должен быть выполнен расчет стропил на прогиб. То есть нужно узнать, насколько стропила смогут прогнуться, пока не сломаются. К примеру, при конструировании мансардной кровельной конструкции расчет фермы надо сделать так, чтобы прогиб составлял не более 1/250 от протяженности участка, который подвергается давлению.

Расчет стропильной системы

Исходя из вышесказанного, если длина стропил равна 500 см, максимально допустимое значение прогиба составит 0,2 см. Показатель кажется несущественным, но в случае его превышения прогиб кровли будет зрительно заметен, да и на надежности конструкции это отразится не лучшим образом.

Стропила односкатной крыши

По возможности, проектируя дом, желательно сделать так, чтобы длина стропил не превышала 6 метров

Для определения длины стропила воспользуйтесь теоремой Пифагора

Расчет сечения стропил зависит от материала кровли

Видео — Расчет стропил своими руками

Превращаем деревянный брус в стропила

Изготавливаем шаблон, с помощью которого будет выполняться дальнейшая работа. Стропила имеют однотипную конструкцию, так что шаблон позволит вам сэкономить силы и время.

Для разметки и подрезания стропил используйте шаблон

Соединяем две доски по одному краю гвоздем. В результате вы должны получить конструкцию, напоминающую ножницы.

Изготовление шаблона

Схема шаблона

Ставим свободные края «ножниц» на опоры в точках будущего размещения стропил. Это позволит определить уклон кровельного ската.

Берем дополнительную пару гвоздей и фиксируем угол, установленный между досками. На этом шаблон готов. Дополнительно зафиксируйте его поперечной перекладиной. Чтобы установленный угол уклона кровельного ската не менялся под воздействием нагрузок, перекладину крепите саморезами.

Будьте предельно внимательны при создании шаблона. Даже из-за малейших отклонений вся конструкция может испортиться.

Далее делаем новый шаблон для подготовки монтажных зарезов на элементах системы. Используйте фанеру толщиной 0,5 см. Для укрепления применяйте 2,5-сантиметровую доску. Размеры зарезов подбирайте с учетом сечения используемых стропил.

С помощью готовых шаблонов делаем зарезы и начинаем собирать ферму.

Разметка противоположного конца стропил

Полноразмерный шаблон стропил

Видео — Стропильная система двускатной крыши

https://www.youtube.com/watch?v=fOlIW8FXVP8

Порядок сборки фермы

Для удобства можно соорудить леса

Конструкция включает в себя опорные ноги и соединяющие компоненты. Ферма напоминает треугольник. Выполните работу в указанной последовательности, и готовая конструкция сможет достойно переносить все поступающие нагрузки.

Установка коньковой балки и первых стропил

Ферму можно делать на земле с дальнейшим подъемом наверх либо же прямиком на крыше. Первый вариант более прост и удобен в выполнении.

Еще одно стропило на месте

Вид установленных стропил

Стропильную ферму собираем в следующем порядке. Сначала обрезаем заготовленный материал до нужного размера, стыкуем бруски верхними краями и скрепляем с помощью шурупов. Для предотвращения появления трещин в местах скрепления предварительно просверливаем в брусках отверстия диаметром немного меньше размера крепежных элементов.

Установка стропил

Коньковые балки

Также для соединения стропильных ног используем ригель. Фиксацию выполняем на полметра ниже верхней точки скрепления элементов. Ригели будут способствовать повышению жесткости конструкции и исключат риск прогиба. Крепление ригеля выполняем в выемках, предварительно обустроенных в стропилах посредством вырубки.

При необходимости стропила срезаются под углом, если этого требуют особенности обустраиваемой кровельной конструкции.

Установка стропильной фермы

Варианты врубки стропил в балку

Измерения и разметка вальмового стропила

Установку стропильных ферм выполняем в следующей последовательности:

монтируем крайние фермы;
фиксируем центральные фермы.

При установке крайних ферм придерживаемся следующих важных правил:

После завершения монтажа крайних ферм переходим к фиксации центральной и последующих конструкций, если их размещение предусмотрено проектом. Оптимальный шаг установки ферм – 100 см.

Для закрепления центрального стропильного треугольника используем временные укосины. После того как будет установлен козырек, укосины можно убрать. Рекомендации по креплению центральных и остальных ферм такие же, как и в случае с крайними конструкциями.

После установки всех элементов конструкции приступаем к креплению обрешетки и дальнейшему обустройству кровельной системы: влаго-, тепло- и пароизолированию, а также монтажу выбранного финишного покрытия.

Каркас дома со стропилами

Удачной работы!

Сборка коньковой фермы

Монтаж коньковой фермы

Монтаж стропил

Видео – Стропила своими руками. Односкатная крыша

https://www.youtube.com/watch?v=isx9IagCHIA

Видео — Вальмовая крыша. Стропильная система

https://www.youtube.com/watch?v=n_Yr2QB3diM

Профиль должности инженера по производственным системам

Цель инженера по производственным системам — сделать производственный процесс максимально эффективным, чтобы фабрики могли производить товары и продукцию вовремя и в рамках бюджета

Как инженер производственных систем, вы будете работать в составе команды по проектированию, установке, мониторингу и разработке производственного оборудования и сборочных линий на заводах.

Вы также можете участвовать в проектировании и строительстве новых производственных предприятий.

Инженеры по производственным системам работают над интеграцией всего производственного процесса.Это варьируется от производства и поставок до продаж. Наша цель — позволить производить максимальный объем высококачественной продукции с наименьшими затратами и в кратчайшие сроки.

Вы будете использовать новейшие компьютерные технологии и применять систематический подход к финансам, методам, материалам и технологиям в рамках традиционных отделов.

Обязанности

Как правило, инженер производственных систем отвечает за проект от начала до конца, а не сосредоточивается на одной конкретной части процесса.Задачи различаются, но обычно включают:

проектирование компоновки завода с использованием программного обеспечения автоматизированного проектирования / производства (CAD / CAM) для построения 3D-моделей
проектирование, разработка и установка систем управления заводом
взаимодействие с дизайнерами, исследователями и инженерные консультанты
посещение производственных совещаний и прогнозирование производственных потребностей
расчет производственных затрат, которые включают оборудование, время и рабочую силу
контроль эффективного использования ресурсов, e.г. сырье, оборудование и персонал
составление графиков технического обслуживания
системы тестирования работают правильно и выявляют, исследуют и устраняют любые системные неисправности
обсуждают и оценивают отказы систем с руководителями завода и нетехническим персоналом
контролируют работу инженеров-технологов , инженеры-стажеры и вспомогательный персонал
контроль за установкой, ремонтом и повторной сборкой оборудования
демонстрация нового и существующего оборудования системным инженерам, вспомогательному персоналу и руководителям производства
расследование экологических опасностей, а также проведение испытаний на безопасность и устранение потенциальных опасностей
Встреча с менеджерами для обсуждения методов повышения производительности существующих систем с учетом использования новейших технологий
поиск новых поставщиков промышленного оборудования
тестирование, мониторинг и оценка нового механического оборудования
создание и внедрение культуры качества в производственной среде
посещение других производственных площадок.

Заработная плата

Начальная зарплата инженеров-технологов колеблется от 22 000 до 27 500 фунтов стерлингов, но это зависит от местоположения, размера и характера организации. Соответствующий опыт работы может повысить уровень вашей стартовой зарплаты.
Опытные инженеры по производственным системам зарабатывают от 25 000 до 40 000 фунтов стерлингов в зависимости от продолжительности опыта и уровня знаний.
Заработная плата дипломированных инженеров может варьироваться от 40 000 до 60 000 фунтов стерлингов.

Возможны более высокие зарплаты в зависимости от вашего работодателя, роли и обязанностей. Некоторые работодатели также могут предлагать дополнительные льготы, такие как пенсии и планы медицинского страхования.

Данные о доходах предназначены только для справки.

Рабочее время

Рабочее время может варьироваться и может включать работу с 9:00 до 17:00, с понедельника по пятницу или включать ранний старт, поздний финиш и работу в выходные на ротационной основе.

Работа может включать сменную работу, особенно в начале вашей карьеры, если производство ведется непрерывно.

Возможна работа с частичной занятостью и гибкая работа, но это будет зависеть от характера вашей работы и работодателя.

Чего ожидать

Рабочая среда зависит от обязанностей и может включать производственный цех, офис, мастерскую или лабораторию.
Большинство инженеров по производственным системам проводят большую часть своего времени на производстве, где условия труда определяются типом производимой продукции. Помещение может быть чистым, светлым и просторным или шумным и грязным.
В зависимости от ваших обязанностей вам может потребоваться защитное снаряжение, включая защитный шлем и очки.
Возможности самозанятости и внештатной работы иногда доступны тем, у кого есть значительный опыт.
Рабочие места в основном доступны в традиционных промышленных городах и, все чаще, в новых промышленных зонах в большинстве районов страны.
В настоящее время женщины недопредставлены в этой профессии. Такие инициативы, как WISE, направлены на привлечение большего числа женщин в отрасль.
Поездки в течение рабочего дня и заграничные работы или командировки обычны для старших инженеров, особенно для тех, кто работает в транснациональных компаниях.

Квалификация

Чтобы попасть в инженерное дело производственных систем, вам необходимо иметь ученую степень. Соответствующие предметы включают инженерные и физические, математические или прикладные науки.

Следующие предметы, в частности, могут быть полезны:

компьютеризация или разработка компьютерных систем
электротехника или электроника
машиностроение и / или производство
машиностроение проектирование
производство и производство.

Можно начать карьеру в качестве стажера со степенью HND или Foundation. Соответствующие предметы включают инженерное дело и машиностроение.

Квалификация перед поступлением в аспирантуру не требуется, но она может быть полезна, особенно если ваша первая степень не связана с предметом, имеющим прямое отношение к вам. Магистратура доступна по таким предметам, как:

производство
разработка производственных систем
производство или управление.

Чтобы помочь вам в будущем получить статус дипломированного инженера, полезно, если ваша степень или степень магистра аккредитованы Институтом инженеров-механиков (IMechE). Подробная информация об аккредитованных курсах доступна в Инженерном совете — Поиск аккредитованных курсов.

Вы можете стать инженером без степени или HND, но вам нужно будет приобрести необходимые навыки и знания (и, возможно, получить более высокую квалификацию), чтобы работать до должности инженера производственных систем.

Навыки

Вам нужно будет продемонстрировать:

технические способности, включая сильные естественные науки, математику и ИТ
практический и логический подход к решению проблем
навыки межличностного общения, презентации и общения
навыки работы в команде
самомотивация и способность мотивировать других
гибкий и адаптируемый подход к работе
способность хорошо работать под давлением и принимать новые вызовы
решимость преодолевать проблемы
навыки организации и управления временем
проект управленческие навыки и умение работать в сжатые сроки проекта
осведомленность о вопросах здоровья и безопасности.

Опыт работы

Опыт работы ценен, и многие крупные работодатели предлагают структурированные программы стажировки и схемы летнего трудоустройства. Они дают отличное представление о характере работы и часто бывают практическими.

Некоторые курсы на получение степени предлагают год в отрасли, что действительно помогает продемонстрировать, какой будет карьера, а также наладить хорошие контакты для будущих перспектив трудоустройства.

Работодатели могут предпочесть, чтобы вы имели несколько лет опыта работы в производственной среде, чтобы развить свои технические возможности, прежде чем вы перейдете на эту должность.Поэтому вам может потребоваться сначала изучить другие должности в инженерии или производстве. Однако не позволяйте этому помешать вам подать заявку на поступление в аспирантуру, поскольку у каждого работодателя разные критерии приема.

Работодатели

Многие производственные компании нанимают системных инженеров, хотя фактическое название должности зависит от компании.

В очень маленьких компаниях, которые часто находятся в частной собственности, работа может сочетаться с другими функциями.

Возможности для трудоустройства находятся в основном в средних и крупных производственных компаниях, в таких отраслях, как:

аэрокосмическая промышленность
автомобилестроение
электроника
машиностроение
продукты питания и напитки
информационные технологии
фармацевтика
судостроение.

Системные инженеры также работают в химической и тяжелой, текстильной и полиграфической промышленности.

Расширяются возможности получения специализированных инженерных и управленческих консультаций. Инженерам, которые обращаются в консалтинговые компании, обычно требуется хорошая степень с отличием и несколько лет опыта работы в инженерной среде.

Ищите вакансии по телефону:

Все чаще вакансии обрабатываются специализированными кадровыми агентствами.

Последние вакансии для выпускников

Размещение системного инженера

BAE Systems
Различные местоположения
Конкурентоспособная зарплата

Размещение системного инженера — Дорчестер

BAE Systems
Дорчестер
Конкурентоспособная зарплата

Размещение системного инженера — Filton

BAE Systems
Filton
Конкурентоспособная зарплата

Посмотреть больше вакансий инженера

Повышение квалификации

Если вы поступаете в машиностроительную отрасль по программе обучения выпускников, вы обычно будете проходить структурированный курс обучения, который обычно длится около двух лет.У вас будет возможность работать в различных дисциплинах, чтобы получить опыт и знания в различных областях.

Поступающие на должность инженера по производственным системам обычно имеют предшествующий опыт работы на различных должностях в производственном процессе, поэтому работодатели ожидают, что вы обладаете обширными техническими знаниями.

Вы по-прежнему будете проходить обучение без отрыва от производства, которое будет зависеть от должности, и работодатели будут поощрять постоянное развитие ваших знаний и навыков.

Вполне вероятно, что вы будете работать над получением статуса дипломированного инженера (CEng), который является международно признанной квалификацией, присуждаемой Инженерным советом. Со статусом CEng у вас более высокий потенциал заработка и улучшенные карьерные перспективы.

Вы должны быть членом профессионального учреждения, чтобы иметь возможность подать через него заявку на профессиональную регистрацию. Соответствующие органы включают в себя:

Процесс получения чартера будет более простым, если у вас есть аккредитованная степень бакалавра наряду со степенью магистра или аккредитованной интегрированной степени MEng.Некоторые работодатели предлагают возможность учиться на неполный рабочий день в магистратуре по соответствующему предмету.

Вам также необходимо будет продемонстрировать, что вы обладаете требуемой профессиональной компетенцией и приверженностью, как указано в Стандарте профессиональной инженерной компетенции Великобритании (UK-SPEC).

Ожидается, что на протяжении всей вашей карьеры вы будете проходить непрерывное профессиональное развитие (НПР), чтобы улучшить свои навыки и знания. Этому может помочь присоединение к одной из перечисленных выше профессиональных организаций, которые предлагают поддержку в рамках структурированных программ НПР.Они проводят мероприятия, короткие курсы и конференции, которые могут засчитываться в счет повышения квалификации.

Работа вместе с инженерами по техническому обслуживанию и руководителями предприятий, а также с новыми коллегами, такими как инженеры и стажеры, также предоставляет возможности для приобретения большего разнообразия навыков.

Карьерные перспективы

Продвижение в карьере во многом зависит от размера, типа и активности вашего работодателя. Например, компания может пожелать расширить, повысить свою производительность или изменить / увеличить ассортимент производимой продукции.

Работа в многонациональной компании может привести к возможности заключения зарубежных контрактов.

Обычно по мере развития вашей карьеры ожидается, что вы будете принимать более активную роль в нетехнических аспектах работы. Это может включать в себя переговоры о ценах на материалы и работу с заводом и старшими менеджерами для повышения эффективности производства.

Есть также возможности для участия в обучении, контроле и оценке работы стажеров-системных инженеров и инженеров.Скорее всего, вы примете участие в учебных курсах, направленных на улучшение навыков работы с людьми и построения команды.

Обычно есть возможность перейти в инженерное дело или управление производством или в общее руководство, маркетинг или продажи. Можно стать партнером в инженерной фирме или работать консультантом по найму.

Получение чартерного статуса (CEng) существенно помогает в карьерном росте. Это доказательство того, что вы соответствуете британским и международным стандартам опыта и знаний в инженерной профессии.

Для тех, у кого есть опыт, есть возможность работать лектором и проводить академические исследования в высшем учебном заведении.

Написано редакторами AGCAS

Декабрь 2020

Посмотрите, насколько хорошо вы подходите к этому профилю работы и более чем 400 другим.

Сопутствующие вакансии и курсы

Программа выпускников

2021 Программа выпускников инженерных специальностей — Различные дисциплины

Просмотреть вакансию

Схема выпускников

Программы выпускников инженерных специальностей

Просмотреть вакансии

5 Тенденции производственных технологий, за которыми следует следить в 2019 году

Кредит: iStock / Ekkasit919

Устойчивый рост отрасли был тенденцией для производителей в 2018 году.Согласно недавнему отчету Forbes (), производство в США восстановилось после Великой рецессии, увеличив количество рабочих мест на 1,1 миллиона за последние восемь лет. Ожидается, что в 2019 году эти цифры вырастут.

Новые технологии и инновации продолжают создавать рабочие места на производстве. Например, достижения в области станков с числовым программным управлением (ЧПУ) повышают показатели производительности и эффективности, выравнивая игровое поле производительности для малых и средних производителей (SMM).

Но используют ли производители в полной мере эти технологические достижения? Согласно отчету McKinsey Global Institute, У.Производители S. могут повысить свою общую стоимость на 20 процентов — до 530 миллиардов долларов — к 2025 году. Однако McKinsey предупреждает, что отрасль в целом (включая SMM) должна использовать преимущества новых доступных технологий и процессов для достижения этих показателей.

От аддитивного производства до совместных роботов производители по всей стране уже используют многие из этих достижений высоких технологий, часто благодаря связям, которые они установили с национальной сетью MEP ^TM через свои местные центры MEP.

Основываясь на этих взаимодействиях, вот несколько горячих возможностей, на которые мы рекомендуем SMM обратить внимание в 2019 году.

1. Аддитивное производство

Достижения в аддитивном производстве могут помочь SMM снизить затраты на электроэнергию, сократить количество отходов и увеличить производство. Кроме того, эти технологии становятся все более доступными, согласно данным California Manufacturing Manufacturing Technology Consulting (CMTC), центра MEP в Калифорнии.

В прошлом году NIST MEP сотрудничал с другой программой Национального института стандартов и технологий (NIST), программой «Измерительные науки для аддитивного производства» (MSAM), чтобы разобраться в плюсах и минусах аддитивного производства.Сотрудничество показало, что для того, чтобы воспользоваться преимуществами 3D-печати, производители должны учитывать следующие «фактоиды»:

Вам не нужно покупать машины для аддитивного производства, чтобы попробовать это. Существуют местные сервисные бюро, которые могут помочь производителям провести испытания перед тем, как вкладывать средства в оборудование.
Если вы уже используете автоматизированное проектирование (САПР), возможно, вы находитесь всего в одном шаге от возможности использовать аддитивное производство. Если ваши данные уже являются цифровыми, вы можете легко связать их с оборудованием для аддитивного производства для создания прототипов.
База данных NIST MSAM предоставляет производителям данные, собранные исследователями NIST при отборе образцов различных материалов, мощности лазера, скорости лазера и других факторов при создании сборки.
Не бойтесь экспериментировать с аддитивным производством. Производители, которые сотрудничают с центрами MEP, уже тестируют прототипы с многообещающими ранними разработками.
Аддитивное производство уже внедряется в производстве форм, заменяя традиционные песчаные формы для металлических отливок.

2. Коллаборативные роботы

Ассоциация робототехники (RIA) определяет совместных роботов, также известных как «коботы», как роботов, специально разработанных для работы бок о бок с людьми в пределах определенного рабочего пространства для совместной работы. Наряду с аддитивным производством, технология коботов может быть грозным союзником для SMM, пытающихся конкурировать с более крупными операциями. RIA прогнозирует, что к 2026 году продажи коботов достигнут 34 миллиардов долларов, поскольку все больше и больше производителей используют эту технологию.

В ожидании этого растущего спроса исследователи из испытательного центра робототехники NIST проводят постоянные исследования робототехники, включая внедрение стандартов безопасности и изучение сложностей, окружающих людей, работающих бок о бок с коботами. Ученые NIST документируют как безопасность, так и потенциал производительности коботов для таких производственных задач, как сборка, обслуживание станков, контроль качества и т. Д.

3. Интеллектуальное производство

Благодаря тому, что машинное обучение и аналитика стали более доступными на станках с ЧПУ, производители могут использовать интеллектуальное производство для повышения производительности и эффективности.В недавней статье Национальной сети MEP по этому вопросу «интеллектуальное производство» определяется как: «Практика предоставления информации о производственных процессах, когда и где это необходимо, в той форме, в которой это необходимо, чтобы можно было принимать разумные решения. о ходе важнейших бизнес-операций ».

Technology сама по себе не поможет развитию бизнеса. В статье предлагается, чтобы производители устанавливали долгосрочные и краткосрочные цели для роста бизнеса, устанавливали маржу для измерения этого роста и только затем определяли, какие типы машин и технологий им необходимы для достижения этих целей.

4. Кибербезопасность

Благодаря легкодоступным рекомендациям NIST по кибербезопасности, SMM, у которых нет плана кибербезопасности, могут начать защищать свои операции и конфиденциальную информацию своих клиентов. Например, хотя станки с ЧПУ помогли производителям расти, они также предоставляют больше точек доступа к компьютерам для потенциальных хакеров, и пришло время начать устранять эти уязвимости.

Министерство обороны (DoD) установило стандарты кибербезопасности для всех своих подрядчиков производителей оригинального оборудования (OEM), и эти правила также применимы к более мелким производителям, которые являются частью цепочки поставок DoD.Дополнение к Правилам федеральных закупок Министерства обороны (DFARS) обеспечивает некоторые «базовые» меры безопасности информационных систем и определяет ключевые термины, такие как «адекватная безопасность», «конфиденциальная информация» и «контролируемая техническая информация».

Эти стандарты DoD отражены в «Руководстве по самооценке кибербезопасности NIST MEP для оценки требований кибербезопасности NIST SP 800-171 в ответ на требования кибербезопасности DFARS», разработанном NIST MEP. В нем изложена основа для производителей, которые должны соответствовать требованиям DFARS. становятся (или остаются) подрядчиками в сфере обороны, а также для коммерческих цепочек поставок, которые ищут план кибербезопасности для управления своими организационными рисками.

5. Развитие персонала

Технологические достижения открывают многочисленные возможности для развития кадрового потенциала в будущем. Даже сейчас сотрудники, которые раньше выполняли повторяющиеся задачи по сборке или проверке, которые выполняли роботы, продвигаются по своей карьере на более высокие должности, требующие навыков решения проблем.

Между тем производителям по-прежнему требуется большое количество квалифицированных рабочих для заполнения вакансий. Согласно недавнему исследованию, проведенному Deloitte и The Manufacturing Institute, в следующие три года будет в три раза труднее заполнить должности квалифицированного производства, специалистов по цифровым технологиям и операционного менеджмента (2.В период с 2018 по 2028 год 4 миллиона рабочих мест в обрабатывающей промышленности останутся незаполненными.

Инженеры-технологи, также называемые инженерами-технологами или инженерами-технологами, будут пользоваться большим спросом в 2019 году для выполнения анализа затрат и выгод, решения производственных проблем и использования программного обеспечения САПР для проектирования и производства продуктов и систем. Согласно исследованию Deloitte и The Manufacturing Institute, инженеры по цифровым двойникам, которые управляют сетями связи между физическим и цифровым мирами по всей производственной цепочке создания стоимости, также будут пользоваться большим спросом.

Чтобы помочь найти таланты и заполнить эти новые высокоуровневые должности, Национальная сеть MEP предлагает несколько хорошо проработанных решений по развитию кадров и может обеспечить связи с ресурсами, отраслевое партнерство, пути карьерного роста и другие рекомендации для привлечения существующих и новых талантов.

Будущее уже наступило

Хотя 2019 год обещает быть интересным для производства, все вышеперечисленные темы представляют собой аспекты более широкой динамики, которая будет определять производство в ближайшие десятилетия.Дело в том, что мы находимся в разгаре промышленной революции, которая меняет способы проектирования, изготовления, использования и обслуживания продуктов. Последствия особенно интересны для небольших производителей, поскольку ингредиенты для повышения производительности и прибыльности никогда не были более доступными. Если ваша компания готова воспользоваться этой возможностью, будущее уже наступило.

Сингапурский институт производственных технологий (SIMTech)

Об A * STAR
Об A * STAR
Офисы программы горизонтальных технологий A * STAR (HTPO)
профиль компании
Доска A * STAR
Руководство
Организационная структура
Корпоративная социальная ответственность
Совет по биомедицинским исследованиям
Совет по науке и инженерным исследованиям
Об инициативе A * STAR Future of Manufacturing
Предприятие (коммерциализация и передача технологий)

.
No related posts.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши: порядок выполнения

Виды простых крыш

Конструктивные элементы стропильной системы

Мауэрлат

Цены на брус

Стропильные ноги

Прогоны

Опоры для стропил

Лежни

Обрешетка

Цены на доски строительные

Этапы расчета двухскатной крыши

Расчет параметров стропильных ног

Калькулятор расчета нагрузки на стропила

Общие советы для расчета крыши

Расчет угла наклона скатов

Калькулятор расчета угла наклона крыши

Расчет шага стропил

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Расчет дины стропильных ног

Какие факторы влияют на сечение стропилин

Расчет стропильной системы при помощи специального калькулятора

Выводы

Видео – Расчет стропильной системы

видео-инструкция по монтажу своими руками, как изготовить стропильную систему Эркера, Шале, аттиковую, фото

Изготовление шаблонов, раскрой, изготовление ферм

Лекала и распиловка

Сборка ферм

Технические подробности

Монтаж стропильной системы своими руками

Типы стропильной системы

Установка висячих стропил

Монтаж наслонных стропил

Комбинированная кровельная система

Фотогалерея: варианты стропильных систем

Монтаж стропильной системы кровли

Видео: монтаж стропильной системы своими руками

Каким образом крепится мауэрлат

Способы крепления кровельного мауэрлата и сращивание стропил

Как закрепить мауэрлат к стене

Как закрепить стропила к мауэрлату

Как крепятся стропила на уровне конька

Варианты сращивания стропил

устройство и элементы, виды и размеры, установка

Устройство стропильной системы

Основные элементы стропил

Виды стропил и требования

Виды стропильных систем для разных типов крыш

Рекомендации по выбору системы крыши

Особенности установки стропильной системы своими руками

Арочные стропила. Технология производства и монтажа арочных стропил.

Что такое арочные стропила

Где и как используют арочные стропила

Промышленное производство арочных стропил

Арочные стропила из дерева

Изготовление арочных стропил своими руками

Тяжелый способ расчета длины и радиуса изгиба стропил

Легкий способ расчета

Монтаж кровли из арочных стропил

Цены на арочные стропила и стоимость монтажа арочной кровли

Расчет стропил своими руками — изготовление и монтаж пошагово!

Стропила своими руками

Элементы стропильной системы крыши

Разновидности стропильных систем

Разновидности стропильных систем

Устройство стропильной системы двухскатной крыши

Виды стропил

Видео — Стропильная система

Конструкция стропильной системы

Конструкция стропильной системы

Схема стропил

Из чего делать стропила?

Из чего делать стропила

Узел крепления к балке

Видео — Ошибки строительства крыши

Предварительные расчеты

Стропильная система крыши

Таблица 1. Выбор шага установки стропил в зависимости от их длины и сечения

Расчет нагрузки на стропила

Расчет стропильной системы