Изготовление стропильной системы


Расчет стропил своими руками - изготовление и монтаж пошагово!

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 рукамиСтропила своими рукамиЭлементы стропильной системы крышиЭлементы 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 системРазновидности стропильных системУстройство стропильной системы двухскатной крышиУстройство 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 стропилВиды 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

Конструкция стропильной системыКонструкция стропильной системы

Любая стропильная система состоит из таких основных компонентов:

  • стропильные ноги. Монтируются параллельно по отношению к скатам. Предотвращают прогиб кровельной конструкции;
  • прогон. Представляет собой поперечный брус, устанавливаемый продольно сверху;
  • лежни и стойки – поддерживают прогоны стропильной конструкции;
  • подкосы – компоненты подстропильной фермы, благодаря которым обеспечивается дополнительная устойчивость стропил.
Схема стропилСхема стропил

Для расчёта используйте калькулятор расчета длины стропильных ног.

Из чего делать стропила?

Из чего делать стропилаИз чего делать стропилаУзел крепления к балкеУзел 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.

Цены на различные виды бруса

Брус

Видео — Ошибки строительства крыши

Предварительные расчеты

Стропильная система крыши 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, мРасстояние между стропилами, смРазмер сечения бруса стропил, см
До 31208х10
До 31809х10
До 41008х16
До 41408х18
До 41809х18
До 61008х20
До 614010х20

Остальные элементы кровельной системы должны иметь такие сечения:

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

Расчет стропильной системыРасчет 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 системыРасчет 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 крышиСтропила односкатной крышиПо возможности, проектируя дом, желательно сделать так, чтобы длина стропил не превышала 6 метровПо возможности, проектируя дом, желательно сделать так, чтобы длина стропил не превышала 6 метровДля определения длины стропила воспользуйтесь теоремой ПифагораДля определения длины стропила воспользуйтесь теоремой ПифагораРасчет сечения стропил зависит от материала кровлиРасчет 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 шаблонДля разметки и подрезания стропил используйте шаблонДля разметки и подрезания стропил используйте шаблонДля разметки и подрезания стропил используйте шаблон

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

Изготовление шаблонаИзготовление шаблонаСхема шаблонаСхема 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 стропилРазметка противоположного конца стропилРазметка противоположного конца стропилРазметка противоположного конца стропилПолноразмерный шаблон стропилПолноразмерный шаблон стропил

Видео — Стропильная система двускатной крыши

Порядок сборки фермы

Для удобства можно соорудить лесаДля 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 стропилУстановка коньковой балки и первых стропил

Воспользуйтесь калькулятором расчёта высоты конька стропильной системы.

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 местеЕще одно стропило на местеВид установленных стропилВид 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 стропилУстановка стропилКоньковые балкиКоньковые 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 балкуВарианты врубки стропил в балкуИзмерения и разметка вальмового стропилаИзмерения 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 стропиламиКаркас дома со стропилами

Удачной работы!

Сборка коньковой фермыСборка коньковой фермыМонтаж коньковой фермыМонтаж коньковой фермыМонтаж стропилМонтаж стропилМонтаж стропилМонтаж стропил

Цены на различные виды крепежа для стропил

Крепеж для стропил

Видео – Стропила своими руками. Односкатная крыша

Видео — Вальмовая крыша. Стропильная система

Стропильная система двухскатной крыши своими руками: устройство, конструкция, монтаж

Стропила выполняют ряд значимых кровельных функций. Они задают конфигурацию будущей крыши, воспринимают атмосферные нагрузки, удерживают кровельный материал. В числе стропильных обязанностей формирование ровных плоскостей для укладки покрытия и обеспечение пространства под компоненты кровельного пирога.

Для того, чтобы столь ценная часть крыши безупречно справлялась с перечисленными задачами, нужны сведения о правилах и принципах ее устройства. Информация полезна и тем, кем сооружает стропильную систему двускатной крыши своими руками, и тем, кто решит прибегнуть к услугам наемной бригады строителей.

В устройстве стропильного каркаса для скатных крыш используют деревянные или металлические балки. Исходным материалом для первого варианта служит доска, бревно, брус.

Второй сооружают из металлопроката: швеллера, профильной трубы, двутавра, уголка. Есть комбинированные конструкции со стальными наиболее нагружаемыми деталями и элементами из древесины на менее ответственных участках.

Кроме прочности у металла имеется масса недостатков. К ним относятся теплотехнические качества, неудовлетворяющие владельцев жилых строений. Разочаровывает необходимость в применении сварных соединений. Чаще всего стальными стропилами оборудуют индустриальные строения, реже частные бытовки, собранные из металлических модулей.

В деле самостоятельного сооружения стропильных конструкций для частных домов в приоритете древесина. С ней работать несложно, она легче, «теплей», привлекательней по экологическим критериям. К тому же для выполнения узловых соединений не потребуется сварочный аппарат и навыки сварщика.

Стропила — основополагающий элемент

Основной «игрок» каркаса для сооружения крыши – стропило, в среде кровельщиков называемое стропильной ногой. Лежни, раскосы, бабки, прогоны, затяжки, даже мауэрлат могут ис

Стропила для двухскатной крыши своими руками + установка, крепление, шаг монтажа

В строительстве своего дома мечты вы уже на финишной прямой, и пришло время разобраться с премудростями стропильной системы? Скажем так: вас ожидают приятные заботы: расчет угла, веса и запаса прочности стропил, договор со знакомым мастером или компанией, или же заготовка всего необходимого инструментария для самостоятельной плотницкой работы.

А, чтобы завтра все эти заботы не стали головной болью и вы не переживали о том, правильно ли делается тот или иной узел, мы и подготовили для вас эту статью. Итак, давайте разберемся, как сделать качественные стропила для двускатной крыши своими руками так, чтобы было не хуже покупных.

Ведь проще всего приобрести готовые стропила, получив при этом немало бонусов:

  • Кратких сроков изготовления.
  • Технологической точности всех деталей.
  • Одинаковых, уже подогнанных размеров всех конструктивных элементов.

Но будьте тогда готовы и к таким минусам:

  • Высокой стоимости (минимум в два раза выше, чем если вы стругали стропила сами).
  • Задержка с поставкой (особенно в сезон).
  • Использование некачественной или недосушенной древесины (а потом крышу «поведет»).

Так удобство или качество? Если вам не впервые что-то вырезать или выстругивать из дерева, смело беритесь за изготовление стропил! Вот как все это выглядит в жизни:

Стропила в строительном мире на простом языке принято делить а основные, т.е. несущие, на которых крыша и держится, и на вспомогательные, которые находятся внутри крыши и служат опорой для подшива потолка и стен мансарды (если таковая планируется). От того, насколько точно и правильно вы рассчитаете заранее стропильную систему, зависит прочность и надежность будущей крыши.

Что такое стропильная система и стропила: виды, назначение, устройство

Для крыши стропильная система – что-то вроде скелета. В ней тоже есть основные элементы, удерживающие весь каркас, и дополнительные, которые обеспечивают прочность и наличие внутреннего пространства под кровлей. Не зная названий всех этих элементов, довольно сложно разобраться в процессе строительства крыши. А разбираться нужно! Минимум для того, чтобы контролировать качество происходящих работ, когда вы нанимаете бригаду, и вникать в тонкости проектирования. А уверенные в себе мастера и вовсе берутся за устройство крыши самостоятельно, будучи хорошо теоретически подкованными.

Предлагаем вам рассмотреть основные понятия: что такое стропильная система и из каких элементов она состоит. Теперь для вас не останется непонятных терминов!

Первым делом давайте разберемся с основными понятиями. Чем больше нагрузка на крышу, чем сложнее ее форма, тем вероятнее в такой стропильной системе окажется много внутренних элементов. Например, самое простое устройство стропильной системы – у крыши с одним скатом, а самое сложное – у многоскатной или необычной крыши.

В зависимости от количества имеющихся скатов стропильную систему крышу называют односкатной, двускатной, четырехскатной или многоскатной. Так, у односкатной крыши есть только плоскость – в виде прямоугольника. А у двухскатной крыши обе плоскости опираются на две наружные стены. При этом с торцевых сторон дома образуются два треугольника, которые называется щипцами (поэтому двухскатную крышу еще нарекают щипцовой).

Обычно такую крышу обустраивают с уклоном от 14 до 60 градусов. Состоит она ряда двух стропильных ног, упирающиеся в горизонтальный брус. В самом простом варианте эти две стропильные ноги соединены бруском, который называется затяжкой, но богата дополнительными элементами. Это лежни, стойки, прогоны, подкосы и многое другое.

А вот уже более сложная четырехскатная крыша. У такой стропильной системы нет фронтонных стен, их заменяют дополнительные скаты. В какой-то степени это экономит строительные материалы, но спроектировать и построить такую крышу уже труднее. Для этого понадобятся стропила наслонного типа либо целостные стропильной фермы:

Кроме того, четырехскатная крыша еще и имеет подвиды. Так, если все скаты представляет собой одинаковые треугольники, такую крышу называют шатровой. При этом вершины треугольников всегда сходятся в одной точке. Если два ската крыши представляют собой трапеции, а другие два – срезанные треугольники, то это уже полувальмовые крыши: датские или голла

Стропильная система крыши — понятие и способы изготовления

Прочность крыши зависит от основы её конструкции — несущих элементов. Традиционно ими являются стропила. Стропильная система крыши держит на себе вес всей кровельной конструкции, которая в свою очередь должна удерживать дополнительные виды нагрузок – ветровую и нагрузку накапливающегося на крыше зимой снежного покрова. Поэтому строительство крыши — это вопрос к которому требуется подойти с особой внимательностью и точностью.

Стропильная система крыши

Стропильная система крыши частного дома состоит из следующих элементов:

Мауэрлат

Длинный брусок из смолистого ствола любого хвойного дерева. Его укладывают вдоль наружной несущей стенки по периметру дома, закрепив анкерами или особыми резьбовыми стержнями. Мауэрлат служит для равномерного распределения нагрузки и передачи её от стропил несущим стенам.

Стропильная нога

Деревянные брусья из которых возводиться контур скатной кровли характерной треугольной формы. Кровля должна выдерживать сильнейшее воздействие ветра, снега и прочих атмосферных аномалий.

Чтобы максимально её укрепить стропильные ноги равномерно распределяют вдоль кровли с шагом, не превышающим 1.2 метра. В зависимости от веса кровли шаг стропил может еще более снижаться.

Лежень

Брусок из дерева, подобно мауэрлату помогает перераспределять нагрузку он кровельных стоек на стены здания. Укладывается над внутренней несущей стеной дома.

Затяжка

Важнейший узел висячей стропильной системы. Брусок, уложенный таким образом, чтобы служить основой треугольника кровли. Этот элемент не позволяет скатам крыши разъезжаться под действием своего веса.

Стойки

Элемент кровли, представляющий собой вертикально установленный брусок квадратного сечения. Этот брусок принимает нагрузку от конька крыши и передает её внутренней несущей стене. Так же, как опоры могут устанавливаться и под стропильные ноги.

Подкос

Элемент, служащий для укрепления конструкции кровли. Подкосы соединяют кровельные ноги с лежнем, образуя конструкцию в форме ромба. Совокупность затяжки и подкосов с обеих сторон называется фермой. Такая конструкция способна выдержать вес кровли даже в том случае, если проем очень большой.

Обрешётка

По длине всей крыше поперек ног стропил своеобразными ступеньками закрепляются тонкие гладкие доски. Они скрепляют в единую конструкцию стропильные ноги. На обрешётку монтируется облицовка крыши – кровельное покрытие. Если предполагается покрывать крышу мягкой кровлей обрешётку нужно делать практически сплошной. Лучшим материалом для этого считаются листы фанеры.

Конек крыши

Верхняя часть треугольника кровельной конструкции. Вверху в месте соединения двух противоположных стропильных ног вдоль всей крыши крепится деревянный брус квадратного сечения. Таким образом, получается мощный узел, который не позволяет крыше разрушиться.

Свес крыши

Это нижняя часть скатной крыши, выступающая примерно на полметра от периметра здания. Это делается для того, чтобы дождевые потоки, стекающие по кровле, не попадали на внешние несущие стены и не разрушали их.

Кобылки

Эти элементы крыши применяются лишь тогда, когда длины стропильных ног не хватает для обустройства свеса. В этом случае их удлиняют, соединяя с досками меньшего сечения.

Стропильная система крыши — кобылки

Перед возведением кровли серьезные подрядчики всегда проводят анализ преобладающих показателей силы ветра в районе застройки и средней высоты снежного покрова. Такие исследования позволяют создать необходимый запас прочности для будущей крыши.Для достижения нужной прочности конструкции, необходимо надежное скрепление стропил друг с другом и фасадом здания.

Деревянные стропила, благодаря простоте изготовления и несложному монтажу, используются при постройке загородных домов малоэтажек. Поверхность таких стропил легко обрабатывается.

Это позволяет быстро и без использования сложного оборудования подогнать систему стропил под габариты уже возведенного здания, исправив небольшой брак, допущенный каменщиками при кладке стен. Подобная процедура практически невозможна при возведении крыши с использованием металлических стропил или железобетонных конструкций.

Стропильная система крыши

Для скрепления стропил применяются такие соединительные детали как хомуты и скобы. Тем не менее, наиболее часто в качестве соединения по старинке применяют гвозди. Такое соединение имеет существенный изъян. Когда спустя несколько лет древесина высыхает, оно утрачивает свою прочность.

Куда более надежным является метод болтового соединения. Но и здесь, каналы, просверливаемые для вворачивания болтов, вызывают частичное ослабление стропильной конструкции. Практика показывает, что наибольшей прочностью обладает крепеж металлическими скобами или хомутами.

Менее гибкий, но куда более надежный способ изготовления системы деревянных стропил является их промышленное производство. Отдельные стропила изготавливаются серией в условиях заводского цеха, с использованием точного оборудования и хорошо подобранной древесиной, отвечающей жестким стандартам. Изготовленные деревянные стропила соединяются стыковыми планками в крупные конструкции – фермы.


Упакованные фермы доставляют на место строительства. Затем, как в увеличенном в несколько раз детском конструкторе из отдельных ферм собирается полная кровельная система. Такая технология обеспечивает быстрое возведение стропильной системы. Дополнительными опциями при изготовлении ферм промышленным способом является пропитка ферм антисептиками и растворами, повышающими устойчивость древесины к возгоранию. Данные процедуры обеспечивают безопасность и долговечность как кровли, так и всего здания.

Стропильная система крыши — готовые фермы для крыши

Технология соединения гарантирует высокую прочность всей конструкции и невозможность смещения отдельных узлов системы стропил в процессе естественного усыхания древесины. О видах и особенностях стропильной системы вы сможете познакомиться также в этом видео:

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:

  1. В месте пересечения бечевки должны слегка касаться друг друга
  2. Место их пересечения должно приходиться на середину длины крыши
  3. 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.

Поставщик комплексных систем и услуг для производства труб и профилирования

Добро пожаловать в Rafter Equipment Corporation. Мы являемся производителем трубных станов и профилегибочного оборудования с полным спектром услуг, который предлагает полный пакет услуг, которые дополняют TOTAL MILL SOLUTIONS для вашего бизнеса. Только Rafter может поставить вам оборудование, обеспечить его работоспособность, добавить компоненты к существующей линии и пополнить запас расходных материалов - от выравнивания стана до полных программ технического обслуживания - и все это с помощью одного телефонного звонка.Мы действительно хотим быть вашим поставщиком комплексных решений для мельниц.

Мы гордимся тем, что производим продукцию в Америке, и одним из последних оставшихся производителей трубных мельниц в Северной Америке. Наше оборудование не имеет себе равных по производительности, надежности и долговечности. Мы работаем с 1917 года, и без преувеличения можно сказать, что многие машины, построенные Rafter более 60 лет назад, все еще работают. Давайте поговорим о том, как Rafter может быть вашим поставщиком комплексных систем и услуг для производства труб и профилирования.

.

Rafter System Изображения, фотографии и векторные изображения

В настоящее время вы используете более старую версию браузера, и ваш опыт работы может быть не оптимальным. Пожалуйста, подумайте об обновлении. Учить больше. ImagesImages homeCurated collectionsPhotosVectorsOffset ImagesCategoriesAbstractAnimals / WildlifeThe ArtsBackgrounds / TexturesBeauty / FashionBuildings / LandmarksBusiness / FinanceCelebritiesEditorialEducationFood и DrinkHealthcare / MedicalHolidaysIllustrations / Clip-ArtIndustrialInteriorsMiscellaneousNatureObjectsParks / OutdoorPeopleReligionScienceSigns / SymbolsSports / RecreationTechnologyTransportationVectorsVintageAll categoriesFootageFootage homeCurated collectionsShutterstock SelectShutterstock ElementsCategoriesAnimals / WildlifeBuildings / LandmarksBackgrounds / TexturesBusiness / FinanceEducationFood и DrinkHealth CareHolidaysObjectsIndustrialArtNaturePeopleReligionScienceTechnologySigns / SymbolsSports / RecreationTransportationEditorialAll categoriesMusicMusic ГлавнаяПремиумBeatШаблоныШаблоныДомашняя страницаСоциальные медиаШаблоныFacebook ОбложкаFacebook Mobile CoverInstagram StoryTwitter BannerYouTube Channel ArtШаблоны печатиВизитная карточкаСертификатКупонFlyerПодарочный сертификатРедакцияГлавная редакцияEnterta inmentНовостиРоялтиСпортИнструментыShutterstock EditorМобильные приложенияПлагиныИзменение размера изображенияКонвертер файловСоздатель коллажейЦветовые схемы.

Что такое CAM (автоматизированное производство)?

Компьютерное производство (CAM): полное введение для начинающих

В мире, полном физических вещей - будь то продукты, детали или места - компьютерное производство (CAM) делает все это возможным. Мы те, кто придает самолетам летательную мощь или автомобили. Когда вам нужно что-то сделать, а не просто спроектировать, CAM - ваш ответ. Что происходит за кулисами? Продолжайте читать, и вы узнаете.

Что такое CAM? Компьютерное производство (CAM) - это использование программного обеспечения и оборудования с компьютерным управлением для автоматизации производственного процесса.

Исходя из этого определения, для работы CAM-системы необходимы три компонента:

  • Программное обеспечение, которое сообщает машине, как производить продукт путем создания траекторий инструмента.
  • Оборудование, которое может превратить сырье в готовую продукцию.
  • Постобработка преобразует траектории инструмента в язык, понятный машинам.

Эти три компонента склеены вместе с тоннами человеческого труда и навыков. Как отрасль, мы потратили годы на создание и совершенствование лучшего производственного оборудования. Сегодня не существует слишком сложной конструкции, с которой мог бы справиться любой способный механизатор.

Процесс CAD в CAM

Без CAM нет CAD. САПР фокусируется на дизайне продукта или детали. Как это выглядит, как работает. CAM фокусируется на том, как это сделать. Вы можете спроектировать наиболее элегантную деталь в своем CAD-инструменте, но если вы не можете эффективно сделать это с помощью CAM-системы, вам лучше пинать камни.

Начало каждого процесса проектирования начинается в мире САПР. Инженеры сделают двухмерный или трехмерный чертеж, будь то коленчатый вал автомобиля, внутренний каркас кухонного смесителя или скрытая электроника на печатной плате. В САПР любой проект называется моделью и содержит набор физических свойств, которые будут использоваться CAM-системой.

Когда дизайн завершен в CAD, он может быть загружен в CAM. Обычно это делается путем экспорта файла САПР и его последующего импорта в программное обеспечение CAM.Если вы используете такой инструмент, как Fusion 360, и CAD, и CAM существуют в одном мире, поэтому импорт / экспорт не требуется.

После того, как ваша модель CAD импортирована в CAM, программное обеспечение начинает подготовку модели к обработке. Обработка - это контролируемый процесс преобразования сырья в заданную форму посредством таких действий, как резка, сверление или растачивание.

Программное обеспечение

Computer Aided Manfacturing подготавливает модель для обработки, выполняя несколько действий, в том числе:

  • Проверка наличия геометрических ошибок модели, которые могут повлиять на производственный процесс.
  • Создание траектории для модели, набора координат, по которому станок будет следовать в процессе обработки.
  • Установка любых требуемых параметров станка, включая скорость резания, напряжение, высоту резки / прожига и т. Д.
  • Конфигурирование раскроя, при котором система CAM определяет наилучшую ориентацию детали для максимальной эффективности обработки.
Выполнение траектории Contour в Fusion 360. Изображение любезно предоставлено Kansas City Kit Company

После того, как модель подготовлена ​​к обработке, вся информация отправляется на станок для физического изготовления детали.Однако мы не можем просто дать машине набор инструкций на английском языке. Нам нужно говорить на машинном языке. Для этого мы конвертируем всю нашу информацию об обработке в язык, называемый G-кодом. Это набор инструкций, которые контролируют действия машины, включая скорость, скорость подачи, охлаждающую жидкость и т. Д.

G-код легко читать, если вы понимаете формат. Пример выглядит так:

 G01 X1 Y1 F20 T01 S500 

Это разбивается слева направо как:

  • G01 указывает линейное перемещение на основе координат X1 и Y1.
  • F20 устанавливает скорость подачи, то есть расстояние, на которое станок проходит за один оборот шпинделя.
  • T01 указывает станку использовать Инструмент 1, а S500 устанавливает скорость шпинделя.
Более наглядный способ понять координаты G-кода. Изображение любезно предоставлено Make :.

Как только G-код загружен в машину и оператор нажимает кнопку «Старт», наша работа завершена. Теперь пора позволить машине выполнить работу по выполнению G-кода для преобразования блока сырья в готовый продукт.

Краткий обзор станков с ЧПУ

До этого момента мы говорили о машинах в CAM-системе как о простых машинах, но это не относилось к ним должным образом. Когда я смотрю, как фрезерный станок Haas скользит по металлическому блоку, как будто это масло, я каждый раз улыбаюсь. Без этих машин моя работа была бы невозможна.

Все современные производственные центры будут использовать различные станки с числовым программным управлением (ЧПУ) для производства инженерных деталей.Процесс программирования станка с ЧПУ для выполнения определенных действий называется обработкой с ЧПУ.

До появления станков с ЧПУ ветераны машинистов управляли производственными центрами вручную. Конечно, как и все, что касается компьютеров, вскоре последовала автоматизация. В наши дни единственное вмешательство человека, необходимое для запуска станка с ЧПУ, - это загрузка программы, загрузка сырья и затем выгрузка готового продукта.

В мастерской Autodesk Pier 9 у нас есть достойный образец станков с ЧПУ, в том числе:

Фрезерные станки с ЧПУ

Эти машины вырезают детали и вырезают различные формы с помощью компонентов высокоскоростного прядения.Например, с помощью фрезерного станка с ЧПУ, используемого для обработки дерева, можно легко разрезать фанеру на детали шкафа. Также с его помощью можно легко выполнить сложную декоративную гравировку на дверном полотне. Фрезерные станки с ЧПУ имеют возможность 3-осевой резки, что позволяет им перемещаться по осям X, Y и Z.

Станки для резки воды, плазмы и лазера

В этих машинах используются прецизионные лазеры, вода под высоким давлением или плазменный резак для выполнения контролируемой резки или гравировки. Ручная гравировка может занять месяцы, но одна из этих машин может выполнить ту же работу за часы или дни.Плазменные резаки удобны для резки электропроводящих материалов, например металлов.

Изображение предоставлено компанией «Производство и металлообработка».

Фрезерные станки

Эти станки обрабатывают самые разные материалы, такие как металл, дерево, композиты и т. Д. Фрезерные станки обладают огромной универсальностью и имеют множество инструментов, которые могут выполнять определенные требования к материалам и форме. Основная цель фрезерного станка - максимально эффективное удаление массы из необработанного блока материала.

Токарные станки

Эти станки также измельчают сырье, как фрезерный станок. Они делают это по-другому. Фрезерный станок имеет прядильный инструмент и стационарный материал, где токарный станок вращает материал и режет с помощью стационарного инструмента.

Изображение любезно предоставлено Halsey Manufacturing.

Электроэрозионные машины (EDM)

Эти машины вырезают нужную форму из сырья с помощью электрического разряда.Между электродом и сырьем возникает электрическая искра, при этом температура искры достигает 8000–12000 градусов Цельсия. Это позволяет EDM плавить практически все в контролируемом и сверхточном процессе.

Изображение предоставлено компанией Absolute Wire EDM.

Человеческий элемент автоматизированного производства (CAM)

Человеческий фактор всегда был щекотливой темой с тех пор, как в 1990-х годах появились CAM.В 1950-х годах, когда Джон Т. Парсонс впервые представил станки с ЧПУ, умелое управление станками потребовало огромного количества обучения и практики. Видео ниже из NYC CNC показывает отличный пример того, чем ручные станки отличаются от современных станков с ЧПУ:

В те времена, когда обрабатывалась ручная обработка, быть машинистом было почетным знаком, и требовались годы тренировок, чтобы достичь совершенства. Машинист должен был делать все это - читать чертежи, знать, какие инструменты использовать, определять подачу и скорость для конкретных материалов и аккуратно вырезать деталь вручную.Дело было не только в точной ловкости рук. Машинист был и остается искусством и наукой.

Изображение предоставлено ITABC.CA

В наши дни современный машинист жив и здоров, поскольку люди, машины и программное обеспечение вместе двигают нашу отрасль вперед. Навыки, на освоение которых раньше уходило 40 лет, теперь можно освоить за малую долю времени. Новые машины и программное обеспечение CAM дали нам больше контроля, чем когда-либо, при разработке и производстве более качественных и инновационных продуктов, чем наши предки, что они признают… неохотно.

Что все это означает для человеческого фактора производства? Роль традиционного машиниста меняется. Сегодня мы видим среду современных машиностроителей, разыгрываемую с тремя типичными ролями:

  • Оператор. Этот специалист загружает сырье в станок с ЧПУ и запускает готовые детали в процессе окончательной упаковки.
  • Оператор настройки. Этот человек выполняет начальную настройку станка с ЧПУ, включая загрузку программы G-кода и настройку инструментов.
  • Программист. Этот человек берет чертеж для модели САПР и решает, как сделать его на имеющихся станках с ЧПУ. Их работа заключается в определении траекторий, инструментов, скоростей и подач в G-коде для выполнения работы.

В типичном рабочем процессе программист передает свою программу оператору установки, который затем загружает G-код в машину. Когда машина будет готова к работе, оператор изготовит деталь. В некоторых магазинах эти роли могут совмещаться и накладываться на обязанности одного или двух человек.

Помимо повседневных операций с машинами, в штате также есть инженер-технолог. В новом магазине этот человек обычно устанавливает системы и определяет идеальный производственный процесс. Для существующих установок инженер-технолог будет контролировать качество оборудования и продукции, одновременно выполняя другие управленческие задачи.

Влияние CAM

Мы должны поблагодарить Джона Т. Парсонса за введение метода перфокарт для программирования и автоматизации машин.В 1949 году ВВС США профинансировали Parsons на создание автоматизированного станка, который мог превзойти ручные станки с ЧПУ. С некоторой помощью Массачусетского технологического института Парсонс смог разработать первый прототип NC.

Джон Парсонс с экспериментальным станком с ЧПУ. Изображение любезно предоставлено Cms Industries.

С этого момента мир обработки с ЧПУ начал свое развитие. В 1950-х годах армия Соединенных Штатов закупила станки с ЧПУ и ссудила их производителям. Идея заключалась в том, чтобы стимулировать компании внедрять новую технологию в свой производственный процесс.За это время мы также увидели, что MIT разработал первый универсальный язык программирования для станков с ЧПУ: G-code.

Универсальная система G-кода. Изображение любезно предоставлено MachMotion.

1990-е принесли CAD и CAM внедрение в ПК и полностью изменили наш подход к производству сегодня. Первые задания CAD и CAM были зарезервированы для дорогостоящих автомобильных и аэрокосмических приложений, но сегодня программное обеспечение, такое как Fusion 360, доступно для производственных цехов любой формы и размера.

С момента своего создания компания CAM внесла массу улучшений в производственный процесс, в том числе:

  • Улучшенные возможности машины. CAM-системы могут использовать преимущества передового 5-осевого оборудования для доставки более сложных и высококачественных деталей.
  • Повышенная эффективность машины. Современное программное обеспечение CAM обеспечивает скоростные траектории станков, которые помогают нам производить детали быстрее, чем когда-либо.
  • Улучшено использование материалов. С помощью аддитивного оборудования и систем CAM мы можем производить изделия сложной геометрии с минимальными отходами, что означает снижение затрат.

Конечно, у этих преимуществ есть свои недостатки. Системы и оборудование для автоматизированного производства требуют огромных первоначальных затрат. Например, Haas VF-1 стоит около 45 тыс. Долларов США; теперь представьте себе целый цех из них. Есть еще проблема текучести. Поскольку работа с машинами становится все менее квалифицированной профессией, становится трудно привлекать и удерживать талантливых специалистов.

CAM - это Человек

CAM - это не только управление машинами в цехе. Речь идет о соединении программного обеспечения, машин, процессов и людей для создания действительно отличных деталей.Если вы впервые погружаетесь в мир CAM, я настоятельно рекомендую вам обратиться в местный магазин, чтобы совершить экскурсию по нему. Почувствуйте гул станков с ЧПУ в ногах или проведите рукой по детали, только что вышедшей из станка. Это невероятный опыт, который, я надеюсь, понравится будущим поколениям. CAM - это человеческое прикосновение.

Вы все еще используете отдельный инструмент CAD и CAM? В Fusion 360 есть и то, и другое. Попробуйте Fusion 360 сегодня.

.

Магистр технических наук в области передового производства и инноваций

* Крайний срок подачи заявок на получение MEng был 15 декабря 2020 года для подачи заявки осенью 2021 года. Следующий цикл открывается осенью 2021 года с крайним сроком 15 декабря 2021 года.

Обзор степени:

Степень MEng сочетает в себе углубленные групповые предметы для выпускников и опыт работы над диссертацией в ведущих компаниях, чтобы ускорить развитие инженерных и лидерских навыков студентов.Программа предоставляет выпускникам стартовую площадку для того, чтобы стать в будущем лидерами инновационных разработок в существующих производственных фирмах и новых предпринимательских предприятиях. Такой подход приводит к тому, что наши выпускники назвали «сжатым» или «формализованным» опытом, и дает нашим выпускникам сочетание теории и практики, что уникальным образом подготавливает их к этой наиболее сложной области.

Учебная программа включает предметы по производственным процессам и управлению процессами, заводским системам и цепочкам поставок, основам бизнеса и процессу разработки продукции.Некоторые предметы включают в себя практические лабораторные работы, и большинство из них включает важные компоненты проекта. Помимо формального обучения, существует множество мероприятий, включая взаимодействие с лидерами отрасли, производственными предпринимателями и лидерами мнений. Наконец, есть 8-месячный «Групповой проект в промышленности», где в составе команды каждый студент работает с местной производственной компанией над проблемой, имеющей непосредственное значение для компании, и это также приведет к тезису MEng. .

Это синергетическое сочетание выдающейся инженерной программы Массачусетского технологического института с практическим опытом работы в промышленности позволяет вам получить высшее образование всего за 12 месяцев, полностью подготовившись к тому, чтобы стать эффективным и инновационным лидером в этой области.

Для студентов, которые предпочитают онлайн-обучение, смешанная онлайн-программа / программа для получения степени на месте позволяет обменять учетные данные Принципов производства MicroMasters на зачет курса. Сетевые учетные данные MicroMasters PoM могут быть обменены на 48 академических единиц (что эквивалентно 1/3 типичной программы получения степени). Для получения сертификата требуется, чтобы учащиеся успешно прошли 8 проверенных онлайн-курсов и 4 выпускных экзамена. После того, как учетные данные будут получены, вы можете подать заявку на программу обучения на получение степени MEng и, если она будет принята, использовать курсы PoM в качестве кредита.Это сочетание онлайн-обучения и обучения на месте позволяет вам начать обучение онлайн в своем собственном темпе и потратить всего 8 месяцев на кампусе, чтобы получить степень.

Для получения дополнительной информации о программе MicroMasters Principles of Manufacturing Program, посетите https://micromasters.mit.edu/pom/

Выпускники уже сделали самые разные профессии в сфере производства, от разработки процессов производства полупроводников, внедрения новых продуктов и управления производством до проектирования и реализации цепочки поставок.Несколько выпускников сами начали оказывать консультационные услуги, а некоторые из них получили докторскую степень и стали факультетами менеджмента и инженерии.

Вначале наши промышленные партнеры определяли наших выпускников как «разных». Эта разница определяется как выдающиеся командные игроки, способные быстро учиться и решительно решающие проблемы. Вот конкретные примеры достижений недавних выпускников:

  • Разработка передовых производственных технологий для развивающейся области мягкой литографии
  • Оптимизация использования площадей и поддержка деятельности по постоянному совершенствованию для международной логистической корпорации
  • Применение методов управления операциями при производстве морских буровых платформ для решения проблем компоновки завода по управлению запасами и балансировки рабочей нагрузки
  • Проектирование бытовой электроники, от концепции до производства и вывода на рынок
  • Координация конверсии завода в полупроводниковой промышленности стоимостью несколько миллиардов долларов и внедрение с этой целью строгих методов планирования
  • Работа менеджером по продажам в алюминиевой компании с клиентами из автомобильной промышленности и бытовой электроники
  • Работа в группах с менеджерами и инженерами для разработки новой структуры сбыта для крупного производителя предметов домашнего обихода

Степень магистра инженерных наук в области передового производства и дизайна (MEng) факультета машиностроения Массачусетского технологического института готовит вас к руководящим должностям в многопрофильной профессии производства и дает вам инструменты для роста в этой динамичной области.

.

Смотрите также