Металлические стропила для крыши

Металлические стропила для крыши

Металлические стропила: преимущества и недостатки

Всю массу крыши и дополнительные снеговые нагрузки принимают на себя стропила с обрешеткой. Поэтому важно, чтобы конструкция имела высокую несущую способность и была прочной. Обычно для этого используют деревянные материалы, но если скат больше 10 метров целесообразнее применить металл. В прошлом стальные стропила устанавливали только на промышленных зданиях, сейчас ситуация стала меняться. Предлагаем узнать где применяют металлические стропильные системы, как разновидности бывают, а также достоинства и недостатки изделий.

Область применения металлических стропил

Как материал, металл отпугивает строителей своей дороговизной и большим весом. Вручную выполнить монтаж такой крыши очень сложно. Однако, у него высокая прочность и гибкость, что позволяет изготовить кровлю любой формы.

Обычно металлические стропильные системы применяют в следующих случаях:

  • когда требуется сделать слишком длинный скат и деревянный брус будет прогибаться под собственным весом;
  • создать жесткую, сложную по форме конструкцию.

Как правило, металлическая стропильная система на крышах применяется в коммерческом строительстве: склады, магазины, бассейны и так далее. Стропильная система в частном строительстве редкость, так как сам материал дорогой. Кроме того, доставить длинные стальные балки на объект в черте города сложно.

В строительстве применяют стропила из металлических прогонов, особые опоры для конька и мауэрлатный брус из швеллера. Крепление скатов происходит через уголки, закрепленные сваркой.

Разновидности металлических систем

Несмотря на то что в статье обсуждаются металлические стропильные системы, их можно разделить по применяемым материалам. Существует две разновидности:

В первом варианте каркас изготавливают из стальных профилей с оцинковкой, благодаря чему изделия не боятся влаги. Благодаря повышенной прочности как стропил, так и обрешетки, шаг можно увеличить до двух метров. Детали крепят между собой либо сваркой, либо специального крепежа. Максимальная длина металлической стропильной ноги составляет 30 метров. Срок службы таких конструкций значительно выше деревянных.

Металлические стропильные балки можно сделать самостоятельно, сварив несколько уголков вместе.

Цельно металлические стропила редко производят отдельно, обычно они собираются в готовые фермы в форме треугольника. Их можно встретить на промышленных и спортивных объектах, так конструкция дает возможность перекрывать большие пролеты. Иногда такие фермы используют и при жилом строительстве, когда само здание имеет металлический каркас.

Второй вариант подразумевает комбинацию металла и древесины. При этом прямого контакта материалов нет, так как на стальных деталях при низких температурах образуется конденсат. Лишняя влага разрушает дерево и приводит к гниению, что снижает прочность конструкции.

Для безопасности поверхность древесины обрабатывают влагостойкими средствами и антисептиками. Гарантировать отсутствие воздействия конденсата химическая пропитка не может, поэтому в дополнение используют прокладку из рубероида.

Особенности крепления

Стропила из металла собирают в готовые фермы, они могут треугольные, арочные или трапециевидные. Внутри конструкции к балкам под углом приваривают ребра жесткости, образующие уголки. Благодаря этому система получает дополнительную прочность. Крепление готовых объектов производят одним из двух способов:

  1. Сварка. Работа со сварочным аппаратом придает особую прочность конструкции, благодаря чему увеличивается несущая способность. При грамотном расчете крыши из металлических стропил снижается нагрузка на фундамент. Единственным сварочного соединения является потребность в квалифицированных специалистах.
  2. Болты. Это довольно быстрый вариант сборки стропильного каркаса. Однако он не отличается особой прочностью и жесткостью конструкции. Его допускается использовать в частном строительстве и на объектах со скатом крыши не больше 10 метров.

В магазинах продаются сварные фермы, рассчитанные на определенные климатические зоны и сделанные по нормативным размерам. Такие изделия подойдут для стандартных домов.

Достоинства металлической стропильной системы

Стропильная система из металла не имеет ограничений по минимальному углу наклона, он может быть вплоть до 1°. Материал позволяет сделать конструкцию любой формы и сложности. Сами балки могут быть собраны из уголков, тавров, профильных труб прямоугольного сечения. Перед тем как собрать готовую стропильную систему проводят точный расчет, учитывающий все возникающие нагрузки: постоянные и временные. Сильные стороны стропильных ног из металла следующие:

  • Высокая пожарная безопасность. Металлические фермы и каркасы не горят, что очень важно для крыши. Даже если вспыхнет пламя, такие конструкции не обрушатся.
  • Обслуживание. Деревянные детали ежегодно нужно обрабатывать антисептиками и антипиренами. Оцинкованный слой на стальных деталях защищает поверхность от коррозии на протяжении всего срока эксплуатации.
  • Отсутствие остаточных материалов. Перед тем как смонтировать крышу все детали подготавливают либо на заводе, либо на специальной площадке. После доставки останется собрать конструкцию и крыша готова. При строительстве из дерева остается много мусора в виде обрезков, опилок и так далее.
  • Продолжительный срок службы. Грамотно спроектированная и профессионально собранная крыша из металлических стропильных ног простоит 100 лет. Даже самые прочные деревянные каркасы рассчитаны на меньшее время жизни.
  • Экологичность. Металлические конструкции не выделяют токсинов и поддаются переработке. Если понадобится переделка крыши, то старые профили можно продать, а вырученные деньги вложить на реконструкцию.

Для стропильных систем из металла с длиной ската от 10 до 12 метров целесообразнее использовать сварное соединение.

Недостатки стропильной системы из металла

Все вышеописанные достоинства больше подходят для промышленного и коммерческого строительства. Такие решения редко применяют при возведении жилых частных домов. Несмотря на повышенную прочность, большой шаг между стропилам и разряженную обрешетку стоимость конструкции выше деревянной. Помимо этого, к недостаткам относят следующие пункты:

  • Теплопроводность. Металл является отличным проводником тепла, поэтому он становится мостиком, передающим холод внутрь здания. В этом отношении дерево лучший вариант. Для решения этой проблемы увеличивают толщину кровли за счет применения слоя утеплителя.
  • Транспортировка и монтаж. Часто фермы доставляют уже в собранном виде, а так как они имеют большие габариты, перевозка создает определенные трудности. Кроме того, если деревянный каркас можно собрать вручную, то металлические стропила тяжелые и подаются краном.
  • Термическая деформация. При высоких температурах, например, при пожаре, металл деформируется из-за чего дальнейшая эксплуатация становится невозможной.

Применение металлических стропил целесообразно только в том случае, если длина ската больше 10 метров. Еще одно важное условие — нагрузка на квадратный метр 450—600 кг.

Рассчитывая стропильную систему крыши на собственном доме, руководствуйтесь не только затратами на разовое возведение конструкции. Просчитайте будущие расходы на обслуживание стропильной системы, безопасность и срок эксплуатации. Возможно, получится так, что однажды сделанная металлическая крыша будет выгоднее регулярной замены деревянной.

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Металлические стропила для крыши – особенности устройства и монтажа

Стропила и обрешетка – каркас крыши, который несет на себе всю тяжесть кровельного пирога, термоизоляции, снеговую нагрузку, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, прочностью. Идея использовать металлические стропила, чтобы конструкция кровли получилась более жесткой, не нова, но ранее она применялась в основном для перекрытия промышленных или хозяйственных сооружений. Сейчас стропильный каркас и обрешетка из металлопрофиля считаются реальной альтернативой деревянным элементам крыши, если длина ската превышает 10 метров.

Функции стропил

Конструкция стропильного каркаса крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые образуют фермы. Шаг, величину сечения между стропилами и другими опорами определяет расчет нагрузок, которым они подвергаются в процессе эксплуатации. Кровельный каркас выполняет следующие функции:

  1. Распределение нагрузки. Взаимосвязанные узлы, усиленные уголками, равномерно распределяют вес кровли, который может достигать с учетом снеговой нагрузки до 500-600 кг. Чем больше сечение стропил и меньше шаг между ними, тем большую несущую способность имеет конструкция.
  2. Придание уклона и формы. Стропила, расположенные под углом к основанию крыши, формируют наклонную плоскость скатов, благодаря чему на поверхности кровли не скапливается снег и вода.
  3. Формирование основания для фиксации кровельного материала. Крепление финишного покрытия кровельного пирога происходит к каркасу кровли. Обрешетка выступает как основа для фиксации покрытия, распределяющая его вес равномерно по стропильным балкам.

Обратите внимание! Какими должны быть все узлы, стропила и обрешетка кровельной конструкции определяет инженерный расчет. Чтобы определить необходимую несущую способность каркаса, необходимо вычислить суммарную нагрузку, которой он будет подвергаться. Для этого складывают вес кровельного материала, утеплителя, гидроизоляции, максимальную снеговую нагрузку с весом стропильной системы.

Виды стропильных систем

Наиболее распространённым материалом, из которого изготавливается обрешетка и стропила каркаса кровли, считается древесина. Однако, если вес кровельного материала достаточно велик, а длина ската больше 6 метров, то конструкция получается слишком массивной. Строителям приходится уменьшать шаг между стропильными ногами, увеличивать их сечение, из-за чего узлы кровли приобретают большой вес, увеличивая нагрузку на фундамент. Разгрузить несущие стены и основание постройки можно, используя более прочные, но легкие металлические стропила. По типу использованного материала выделяют следующие типы стропильных систем:

  • Деревянные. Стропила и обрешетка из дерева применяются для возведения крыш, длина ската которых не превышает 7-10 метров. Крепление элементов каркаса между собой происходит с помощью саморезов, гвоздей или подвижных металлических элементов. Шаг между ногами обычно бывает в пределах 50-80 см.
  • Металлические. Металлические кровельные каркасы изготавливают из стального металлопрофиля с цинковым покрытием, который не боится влаги. Стропила и обрешетка из этого материала легкие, прочные, поэтому шаг между ними можно увеличить до 1,5-2 метра. Крепление металлопрофиля выполняют при помощи сварки или крепежных элементов. Металлические узлы крыши применяют при длине ската от 10 метров.
  • Комбинированные. Стропильный каркас, сочетающий металлические и деревянные узлы, называют комбинированным. Сочетание опорных элементов из дерева и оцинкованной стали позволяет сделать более дешевую конструкцию, обладающую высокой несущей способностью, увеличив шаг между стропилами.
Читать еще:  Проход через кровлю вентиляции

Учтите, что металлические и деревянные элементы каркаса нельзя соединять между собой без прокладки из гидроизоляционного материала или обработки антисептическим препаратом. Так как металл обладает высокой теплопроводностью, его соседство с деревом приводит к образованию конденсата и загниванию стропил.

Методы крепления

Металлические стропила собирают в фермы треугольной, трапециевидной или арочной формы. К балкам рамы прикрепляют внутренние ребра жесткости, которые образуют уголки, значительно увеличивающие несущую способность каркаса. Такая система позволяет сделать шаг между стропилами больше, сделав расчет на опорные возможности каждой фермы. Крепление металлических элементов каркаса крыши выполняют одним из следующих методов:

  1. Крепление с помощью сварки. Если сварить детали стропильной системы с помощью сварочного аппарата, можно получить жесткую конструкцию, обладающую высокой прочностью и несущей способностью. Если правильно выполнить расчет кровли, можно облегчить каркас и снизить нагрузку на фундамент сооружения. Недостаток этого метода в том, что выполнить сварку может только профессионал с помощью специального оборудования.
  2. Крепление с помощью болтов. Фиксация стропил с помощью крепежных элементов позволяет выполнить менее жесткое крепление. Этот способ сборки стропильного каркаса на основе металлопрофиля используется в частном домостроении, где длина скатов не превышает 10 метров. Отказ от сварки позволяет ускорить монтаж крыши.

Опытные мастера делают расчет на то, что металлическая обрешетка и стропила могут выдержать больший вес, чем деревянные, поэтому можно увеличить шаг между ними и уменьшить толщину сечения элементов. Более того, в строительных магазинах продаются готовые стропильные фермы, крепление которых выполнялось методом сварки, пригодные для перекрытия построек стандартной ширины.

Преимущества

Металлический стропильный каркас используют для возведения крыш любой формы, любой скатности с уклоном от 1-2 градусов. В качестве материала, из которого изготавливаются стропила и обрешетка, используются стальные уголки, трубы круглого и прямоугольного сечения, тавры. Чтобы правильно подобрать толщину элементов каркаса и выбрать шаг между ними, выполняют расчет конструкции крыши, учитывающий постоянные и временные нагрузки, которые передаются стропильным балкам в процессе эксплуатации. Достоинствами стропильной системы из этого материала считают:

  • Пожарная безопасность. В отличии от деревянных, металлическим балкам каркаса не страны возгорания, что повышает пожаробезопасность здания.
  • Простота обслуживания. Цинковое гальваническое покрытие, которым покрывают стальные уголки, защищает каркас крыши от коррозии в течении всего срока службы. Им, в отличии от деревянных, не требуется ежегодная обработка антисептиком.
  • Безотходность. Хотя металлические конструкции обходятся достаточно дорого, оно считается экономически выгодным, так как крепление выполняется сварным методом, а отходов практически не остается.
  • Долгий срок службы. Если правильно выполнить расчет нагрузок, то кровельный каркас из металла прослужит более 100 лет, что превышает срок эксплуатации даже самых устойчивых кровельных покрытий.

Профессиональные кровельщики считают, что целесообразно использовать сварные металлоконструкции для изготовления стропильного каркаса крыши при длине ската от 10-12 метров. При этом главная задача – правильно выполнить расчет нагрузок, а затем определить шаг между ногами в соответствии с климатическими характеристиками и свойствами кровельного материала.

Недостатки

Несмотря на очевидные достоинства, металлические стропильные системы – не самое популярное конструктивное решение в частном домостроении. Даже большой шаг между стропилами и разреженная обрешетка при высокой стоимости метала не могут сделать конструкцию дешевле деревянной. Недостатками металлических стропил считают:

  1. Высокая теплопроводность. Металл обладает высоким коэффициентом теплопроводности, поэтому стропила и обрешетка крыши образуют мостики холодна. С точки зрения энергоэффектвности, каркас из металлопрофиля – не лучшее решение.
  2. Проблематичность транспортировки и монтажа. Выбирая металлическую стропильную систему, принимайте в расчет, что перевозить, поднимать на высоту и осуществлять крепление длинных и тяжелых элементов сложнее, чем стропила пиломатериалов стандартной длины.
  3. Сложность монтажа. Для подъема на высоту и фиксации ферм используется специальная техника, аренда или покупка которой обходится дорого.
  4. Деформация под действием высокой температуры. Хотя металл считают негорючим материалов, во время пожара он сильно деформируется, что обычно приводит к обрушению кровли.

Чтобы определить имеет ли смысл использовать более дорогие стропильные элементы из металлопрофиля, нужно выполнить расчет каркаса крыши. Если длина ската превышает 10 метров, а нагрузка более 450-600 кг, то монтаж металлического каркаса экономически целесообразен.

Видео-инструкция

Металлические стропила для крыши

Завод стропильных систем.
Производим конструкции и строим крыши «под ключ» с 2000 года.

Надежные крыши с идеальной геометрией конструкций заводского изготовления из металла (ЛСТК)

Предлагаем крыши и мансарды любой сложности – от жилых домов до сельскохозяйственных сооружений

Стропильные конструкции проектируются с применением ведущих стандартов отрасли

Крыши из металла по технологии ЛСТК оптимальное решение для следующих типов конструкций

Жилые здания и мансардные этажи

По клику раскрывается как спойлер с доп картинками и информацией

Помещения для малого бизнеса

По клику раскрывается как спойлер с доп картинками и информацией

Читать еще:  Вентиляция на крыше многоквартирного дома

По клику раскрывается как спойлер с доп картинками и информацией

Узнайте цену вашего проекта

Крыши из металла по технологии ЛСТК

ЛСТК (легкие стальные тонкостенные конструкции), открывают новые возможности по снижению затрат и повышению качества применяемого материала.

Основные виды крыш это скатная, мансардная, вальмовая, многощипцовая. От формы зависит сложность монтажа и стоимость ее изготовления.

Крыши по технологии ЛСТК бывают двух типов из сборных кровельных ферм и из стропильных балок.

Использование металлической стропильной системы целесообразнее всего в промышленном и общественном строительстве, например, при возведении цехов, складских логистических комплексов, супермаркетов, бассейнов с безопорными пролетами более 12 метров.

От деревянных конструкций металлический каркас для крыши отличается устойчивостью к большим нагрузкам, что способствует увеличению жесткости и надежности всего кровельного пирога конструкции. При изготовлении профилей в заводских условиях из ЛСТК, исключается перерасход материалов, так как в процессе проектирования производится и рассчитывается все точно по размерам и нагрузкам.

Стропильная система крыши из ЛСТК является одной из наиболее облегченных видов металлических ферм.

С помощью автоматических роликовых листогибочных линий изготавливается профиль ЛСТК, который имеет толщину до 4мм и высоту 400мм. Длина элементов ограничена только требованиями к транспортной логистике.

Одним из плюсов данного вида технологий строительства крыши из ЛСТК, является быстрота изготовления конструкций в заводских условиях и их минимальные сроки сборки и монтажа. Особенно это применимо, когда не требуется выселять жильцов из этого здания, при строительстве мансард. Можно выделить экономичность в эксплуатации легких стальных тонкостенных конструкций, а так же их пожароустойчивость. Коррозия металла, появление грибка и плесени – эти факторы ни как не влияют на них, так как вся сталь оцинкована.

Монтаж крыши из ЛСТК можно осуществлять как в реконструируемых, так и в строящихся зданиях. Главная составляющая стропильных конструкций – это тонкостенные оцинкованные профили швеллерного сечения, которые скреплены между собой самонарезающими винтами. Заполнителем полостей каркаса используется минераловатный утеплитель, далее устанавливается ветровая защита с пароизоляцией, а так же внешняя и внутренняя обшивка. Все это позволяет широко и нестандартно применять различные архитектурные решения. Результат: строительство крыши дома по данной технологии в цене на 25-30% будет ниже, в отличие от традиционного и стандартного метода строительства

Классические традиционные технологии строительства в сочетании технологии ЛСТК (Легкие Стальные Тонкостенные Конструкции) открывают возможность эффективного возведения надстроек на существующие здания мансардных этажей.

В современных темпах строительства иногда возникают ситуации, что уже над существующим зданием в кратчайшие сроки, необходимо быстро возвести мансардный этаж. Для эффективного строительства целесообразно применение профилей ЛСТК .

Этот материал может применяться как для сборки некоторых элементов зданий (перегородок, внутренних и наружных стен, стропильных конструкций, междуэтажных перекрытий), так и для самого каркаса здания. Конструктивные элементы крепятся между собой самонарезающими шурупами или болтами, что исключает применение сварки. Специальная форма профиля служит гарантией высокой прочности конструкции, а перфорация обеспечивает хорошую вентиляцию, с помощью которой, эффективно удаляется конденсат из-под кровли.

Эффективность данной технологии при возведении мансард и надстроек обуславливается минимальным расходом стали, прочностью и жесткостью всей конструкции. (Ее вес уменьшается на 40–60 %). Применяя эту систему, отпадает возможность усиления фундамента существующего здания. Легкость конструкций позволяет устанавливать все своими руками, и не прибегать к применению крановой техники в условиях стесненных городских застроек. Этот метод очень эффективен при возведении мансард, так при самом минимальном расходе стали, можно добиться высокой прочности и жесткости всей конструкции, не требующей усиления фундамента здания.

В виду небольшого веса каждого элемента, а также точности размеров, маркировке в соответствии с проектом, сборка каркаса на строительной площадке напоминает сборку конструктора больших размеров. Бригада из 3-5 человек осуществляет сборку каркаса площадью 150-200 квадратных метров за 3-5 дней.

Для любого типа зданий крыша с использованием ЛСТК является удачным решением. Легкая и долговечная, она может монтироваться из отдельных элементов на несущих конструкциях. Однако такая крыша может собираться предварительно на земле. Потом ее с помощью крана монтируют на место. Это позволяет снять транспортные ограничения. Профиль ЛСТК выпускается любой длинны. Это дает возможность получить стропильную ногу любого размера. Фермы из тонкостенных конструкций можно изготовить размером до 18 метров. Все элементы конструкции соединяются с помощью болтов и саморезов. Это обеспечивает точность сборки и надежность соединений. Конструкции крыши из тонкостенного профиля мало чем отличаются от деревянных.

Ферма из ЛСТК это устойчивая конструкция, которая по форме, представляет собой треугольник, прямоугольник или трапецию. Ферма устанавливается на перекрытие несущих стен. Стропильная ферма собирается из высокопрочных оцинкованных П-образных профилей

Чтобы укрепить конструкцию верхний пояс фермы из ЛСТК соединяется продольными связями (прогонами). Нижний пояс фермы из ЛСТК также укрепляется продольными и диагональными прогонами. Для продольных и диагональных связей используют оцинкованные П-образные профили из высокопрочной стали, аналогичные тем, которые используются для строительства стропильной фермы. В проекте рассчитан шаг прогонов, он может быть разным, и зависит от прочностных требований к конструкции.

Преимущества стропильных конструкций из металла в компании «Новый дом»

Металлические стропила: их преимущества и недостатки

Изготовленные из металла стропила являются более прочными конструкциями в сравнении с их деревянными аналогами, так как они могут выдержать более значительную нагрузку.

В этой статье мы расскажем об основных преимуществах и недостатках металлических стропил, а также затронем тему выбора материала для стропил из металла и особенностей их монтажа.

Как правило, стропильную систему на основе металла выбирают в том случае, когда необходимо добиться высокой жесткости кровли, или же в ходе создания стропильной системы для последующего монтажа бруса, отдельные элементы которого имеют длину более 10 метров.

В подобной ситуации замене подлежат не только стропила, опоры коньков, прогоны, изготовленные из древесины, но и брус мауэрлата. Его меняют на мощный швеллер, к которому крепят стропильные ноги посредством приваренных уголков.

Достаточно часто используют комбинированные стропильные системы, на основе древесины и металла. Подобные системы обладают определенными недостатками.

Одним из самых серьезных недостатков можно назвать недопустимость прямого контакта дерева и металла, так как при резкой смене температурного режима поверхность металла покрывается каплями конденсата, который приводит к развитию гниения соприкасающейся с ним древесиной.

Важно! Чтобы не допустить подобной ситуации, деревянные элементы такой конструкции следует обрабатывать специальными влагостойкими и антисептическими средствами. Более того, необходимо изолировать дерево от металла рубероидом.

Также, необходимо отдельно рассмотреть вопрос, связанный с утеплением чердачного помещения.

В металлической стропильной системе укладка теплоизоляционного материала должна производиться не между стропилами, как это выполняется в стропильных системах из древесины, а над или под стропилами.

Кроме прочего, между утеплителем и металлическими элементами конструкции необходимо оставлять зазор, который предотвратит намокание утеплителя, вызванного образованием конденсата.

В том случае, когда укладка утеплителя для кровли производится под металлическими стропилами, другие прослойки сэндвича кровли, такие как покрытие кровли, материал пароизоляции, внутренняя обшивка и зазор вентиляции необходимо размещать выше слоя утепляющего материала.

Подобный подход позволит предотвратить потери чердачным помещением тепла, а также исключит возможность появления мостиков холода.

Читать еще:  Чем резать ондулин

Другой вариант предусматривает создание стропильных систем из металла, в которых древесина не используется. В этом случае гниения опасаться не стоит, так как деревянные элементы в составе конструкции отсутствуют.

Подобный вариант обустройства крыши считается наиболее выгодным, так как он подразумевает продолжительный срок службы и предусматривает возможность использования достаточно протяженных стропил с длиной от 7 до 30 метров.

Металлические стропила, также называемые фермами, можно изготовить самостоятельно или же купить в готовом для употребления виде. В ходе изготовления ферм применяют классические периодические профили, спаренные уголки и прочее.

Конструкция ферм представляет собой равнобедренный треугольник, состоящий из двух наклонных плеч. Благодаря наличию возможности перекрытия помещений значительной площади и большой высоты, металлические фермы чаще всего используются в ходе строительства зданий промышленного предназначения и ангаров.

Стропильные фермы из металла могут быть использованы в ходе возведения жилых строений, имеющих металлический каркас. В этом случае их производят по индивидуальному заказу с учетом размеров конкретного каркаса и доставляют непосредственно к месту строительства. Монтируют их вместе с элементами основы.

Кроме вышеперечисленных преимуществ металлических стропильных систем, необходимо коснуться рассмотрения их основных недостатков, к числу которых, прежде всего, относятся вопросы доставки и последующего монтажа конструкций:

  1. Металлические стропильные системы обладают значительным собственным весом, следовательно, для того чтобы поднять их на необходимую высоту необходима специальная техника;
  2. Фермы из стали имеют малое значение сопротивления высокой температуре, что в случае возникновения пожара, по истечении 15-30 минут после начала возгорания, грозит провисанием и обрушением кровли;
  3. Возведение стропильной системы с использованием металла можно назвать весьма дорогостоящим мероприятием.

Выбор материала для изготовления металлических ферм

В ходе изготовления различных элементов ферм, как правило, используют парный профиль, при этом, для создания сопряжений узлов используют косынки. Соединение различных элементов в единую конструкцию осуществляется посредством клепки или сварки.

Прежде чем приступить к изготовлению конструкций металлических ферм, нужно рассчитать площадь сечения используемых для этого элементов, а также требуемое количество сварных швов, количество заклепок и т.п.

Металлические фермы производятся следующим образом:

  1. В ходе изготовления верхних поясов стропильной конструкции используют два уголка таврового сечения с боками разной ширины, их стыкуют между собой по меньшим сторонам.
  2. Для изготовления нижнего пояса применяют два равнобоких уголка.
  3. В том случае, когда ферма будет эксплуатироваться с нагрузкой, прилагаемой в районе ее панелей, для изготовления следует использовать парные швеллеры.
  4. Для создания стоек и раскосов применяют равносторонние уголки с крестообразным или тавровым сечением.
  5. В ходе производства полностью сварных ферм используют тавры.

В индивидуальном строительстве наиболее широкой популярностью пользуется стропильная ферма, для изготовления которой используют профильные трубы.

Ферма этой разновидности характеризуется наличием более низкого собственного веса в сравнении с аналогичными конструкциями, изготовленными с использованием тавра, уголка или швеллера. При этом, сборка подобной конструкции может производиться непосредственно на месте ведения строительных работ. Для этого потребуется всего лишь сварочный аппарат.

Полезно: в ходе производства ферм применяются горячекатаные или гнутые трубы. Для изготовления горячекатаных труб используется стальная лента квадратного или прямоугольного сечения толщиной 1,5 – 5 мм.

Стальные кровельные конструкции

Кровельные конструкции из стали изготавливают на основе стропильных ферм, которые предназначены для создания протяженных пролетов длиной от 6 до 30 метров.

Конструкции подобных ферм производят с использованием профилей периодического сечения, к числу которых относятся гнутосварные трубы прямоугольного или квадратного сечения, а также спаренные уголки.

Конструкция стропильных ферм предусматривает наличие двух скатов, имеющих уклоны, величина которого равна и составляет величину не менее 20?. Для того чтобы подобная система надежно опиралась на стены, используют колонны специальной конструкции или распределительные подушки из железобетона с наличием закладных.

Прогоны, изготовленные из уголков и деревянного бруса, предназначенные для последующей набивки обрешетки, крепят к конструкции фермы посредством сварки. Для увеличения жесткости подобной системы, изготавливают горизонтальные связи из уголка и прокладывают их вдоль нижнего пояса ферм.

В ходе индивидуального строительства фермы из металла используют крайне редко, гораздо чаще их применяют при возведении объектов промышленного и гражданского предназначения, к которым относятся:

  1. заводы;
  2. фабрики;
  3. ангары;
  4. склады;
  5. многоэтажные здания общественного предназначения и т.п.

В ходе строительства частных жилых домов обычно используют модули с легким каркасом из стали.

Производство ферм из стали является достаточно несложным технологическим процессом, реализация которого возможна в условиях любого промышленного предприятия.

Наиболее яркими преимуществами конструкций подобного типа являются:

  1. Повышенная прочность;
  2. Наличие возможности перекрытия протяженных пролетов;
  3. Высокая степень жесткости.

К недостаткам ферм из стали можно отнести следующие характеристики:

  1. Значительный собственный вес (20-30 кг/м?), который требует применения в ходе монтажа специальной техники;
  2. Низкая степень огнестойкости (15-30 минут) конструкции кровли;
  3. возникновение коррозии в случае отсутствия специальной обработки.

Пример монтажа стропил из металла

В качестве примера рассмотрим пример выполнения монтажных работ, связанных с обустройством стропильной конструкции для крыши с углом наклона 22-30?. Материал, предназначенный для покрытия кровли – шифер, этернит или железо:


Схема треугольной фермы

  1. В данной ситуации наиболее удачным вариантом будет использование стропильной фермы треугольной формы, имеющей высоту значением 20% от величины длины пролета (на схеме фиг.1). Ее собственный незначительный вес позволит возвести стены в районе ее опор на относительно небольшое значение высоты опор в пределах помещения чердака;
  2. В том случае, если длина пролета будет составлять 14-20 метров, следует использовать ферму, имеющую нисходящие раскосы. Это связано с небольшим собственным весом подобной конструкции;
  3. Величину длины панели, которая будет располагаться в верхнем поясе стропильной фермы, нужно выбирать в пределах 1,5-2,5 метра;
  4. В обеих частях конструкции фермы количество панелей должно быть четным. Для указанного размера пролета, их количество будет составлять 8 единиц.

В том случае, когда сооружение производственного здания предусматривает использование стропильных ферм, их монтаж выполняют на подстропильных фермах, которые связывают между собой опорные колонны и выполняют роль основания для монтажа ферм.

Полезная информация! В зданиях подобного типа величина пролета может составлять 20-35 метров, вследствие чего рекомендуется использовать фермы Полонсо (фиг. 2). Подобная конструкция имеет в своей основе два треугольника, которые между собой соединены затяжкой.

Подобное решение предоставляет возможность отказа от использования длинных раскосов в средних панелях, сечение которых требовалось бы увеличивать с целью создания сопротивления изгибу продольного направления, а это, в свою очередь, привело бы к увеличению собственного веса конструкции фермы.

Верхний пояс делят на 12 или 16 панелей, каждая из которых имеет длину 2-2,75 метра. В том случае, когда к фермам будет подшиваться потолок, к узлам верхнего яруса необходимо подвести крепление затяжки, величина длины которой будет составлять значение, равное 4-6 длинам панелей.

Независимо от того, что стропильные системы из металла характеризуются более высокой надежностью и большей жесткостью, в сравнении с деревянными аналогами, в силу ряда определенных причин их не используют в ходе строительства загородных домов.

Использование металлических стропильных систем наиболее целесообразно в ходе строительства зданий промышленного предназначения, в которых необходимо создать перекрытие пролетов значительной длины.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector