Металлические фермы для крыши
Металлические фермы для крыши (или стропила) – прочные конструкции с высокой несущей способностью. Они способны выдерживать очень большие нагрузки. Как правило, металлические стропильные системы изготавливаются из профильного проката. Такие конструкции используются в строительстве загородных домов, беседок, хозяйственных и других построек, а также больших объектов промышленного и коммерческого назначения.
Отличия металлических конструкций от деревянных
Ферма из металла — пример максимально долговечной конструкции. Она используется при монтаже стропил длиной от 7 м (максимально возможная длина — 30 м). Важное отличие металлических ферм от деревянных — более высокая надежность и устойчивость к негативному воздействию внешних факторов.
Металлическая система стропил всегда предпочтительней деревянной, поскольку такая конструкция существенно повышает жесткость кровли. Однако нередко используются и комбинированные системы. Речь идет о совмещении металлических стропил с конструкционными элементами из дерева.
В некоторых случаях в этом есть необходимость, и такая компиляция себя оправдывает. Но только выбрав подобное совмещение материалов, важно обеспечить минимум взаимодействия деталей из металла и дерева.
Дело в том, что при перепаде температур на металлических поверхностях появляется конденсат. То есть влага, которая оказывает крайне нежелательное воздействие на древесину, вызывая ее гниение.
Чтобы этого не произошло, приходится обрабатывать деревянные поверхности дорогостоящими влагоотталкивающими средствами, тратить средства и время на монтаж изоляции из рубероида.
А вот металлоконструкции, изготовленной из коррозиеустойчивого материала, влага не страшна. Впрочем, как и плесень, грибок и насекомые. К тому же на монтаж металлических стропил уходит меньше времени, чем на сборку аналогичных конструкций из других материалов.
Материал и особенности монтажа
Как правило, элементы конструкции металлических ферм изготавливаются из черной или оцинкованной стали. Иногда используется алюминий (если необходимо соорудить максимально легкую ферму).
Монтируют стропильную систему непосредственно на месте или привозят на стройплощадку в собранном виде. Во втором случае цельнометаллические стропила делают по индивидуальному заказу и доставляют непосредственно на объект строительства.
С помощью этих металлических конструкций часто перекрывают помещения с высокими потолками: ангары, промышленные сооружения, спортивные объекты и пр.
Преимущества металлических стропильных систем
Металлические фермы для крыши можно собрать самостоятельно, используя парные уголки и классические профили. Узлы такой фермы соединяются под углом, так, чтобы получился треугольник.
Преимущества ферм из металла:
- высокая устойчивость к деформации при большой нагрузке;
- пожаробезопасность;
- небольшой вес;
- возможность строительства прочных конструкций сложной конфигурации;
- надежность и долговечность;
- оптимально доступная стоимость.
Разновидности конструкции
Конструкции ферм из металла могут иметь самую разную архитектурную форму:
- параллельные конструкции — наиболее экономичный вариант (изготавливаются из одинаковых деталей);
- арочные — типовой вариант с верхними дугообразными поясами, соединенными ребрами жесткости;
- треугольные (одно- и двускатные) — для крыш с крутыми скатами;
- сложные трапецеидальные и полигональные фермы — для кровли из тяжелого настила;
- сегментные фермы (с дугообразными элементами четкой геометрической формы) — для светопропускающих крыш.
Любая металлическая конструкция характеризуется отличными показателями надежности и прочности. Поэтому выбор формы зависит от предпочтений, особенностей будущего объекта и технических условий строительства.
Секреты проектирования
Если вы намерены выполнить проектирование будущей конструкции самостоятельно, прежде всего, составьте схему. Определите контуры, продумайте, нужно ли оставить пространство под потолком, рассмотрите варианты кровельного покрытия и т. д.
Проектирование требует максимальной точности. Особенно, если речь идет о строительстве дома, ведь нужно, чтобы будущая конструкция выдерживала внешнее воздействие и не создавала лишней нагрузки на фундамент.
Чтобы все правильно просчитать, нужно принять во внимание несколько важных факторов, в том числе и параметры разных видов нагрузки:
- постоянная (общий вес кровельного покрытия);
- периодическая (воздействие урагана, смерча);
- дополнительная (осадки, ветер).
Кроме того, нужно учесть нагрузку, которую будет создавать вес человека, находящегося на крыше во время выполнения строительно-ремонтных или отделочных работ.
Чтобы правильно рассчитать затраты на металлические фермы для крыши, обращайтесь за консультацией к нашим специалистам. Вам посоветуют оптимальный вариант из готовых типовых проектов или помогут с подготовкой и реализацией индивидуального.
Стропильные фермы
Под стропильной фермой подразумевают конструкцию, состоящую из определенного количества металлических элементов. Этими элементами являются:
- подкосы;
- ригели;
- стойки;
- ноги;
- распорки.
Соединение таких деталей выполняется, как правило, в какой-нибудь одной плоскости.
Описывая стропильную ферму по-другому, можно сказать, что она является висящей конструкцией, в составе которой имеется два горизонтальных пояса, скрепленные между собой раскосами и стойками.
Выбор подобного рода конструкций определяется несколькими параметрами, например, уклоном кровли, длиной пролета, предполагаемыми нагрузками, месторасположением чердачного перекрытия и некоторыми другими.
Наклон крыши 22–30 градусов
Подобного рода конструкции следует оборудовать фермами треугольной формы, высота которых составляет около 20% длины пролета. Это обеспечивает последним относительно небольшой вес. А также стены при их возведении в этом случае могут не выступать за контур чердака.
В случае увеличенной длины пролета (15–20 м) конструкцию можно облегчить за счет использования нисходящих раскосов. Ее верхний пояс должен состоять из восьми панелей, причем длина каждого такого элемента должна быть равной 1,5–2,5 м. Такие фермы можно накрывать шифером, кровельным железом или каким-нибудь другим подходящим материалом.
Пролеты длиной 20–35 м, характерные для производственных сооружений, обустраивают с помощью ферм Полонсо. Они являют собой две металлические фермы, имеющие треугольную форму и скрепленные затяжкой. С целью уменьшить вес конструкций средняя панель лишена длинных раскосов. Панелей верхнего пояса может быть 12–16. Каждый такой элемент должен иметь длину, равную 2–2,75 м.
Наклон крыши 15–22 градуса
Фермы для таких конструкций следует использовать такие, которые имеют высоту около 0,14 длины пролета. С целью увеличить данный показатель до 0,16–0,23 нижнему поясу придают ломаную структуру. Благодаря этому вес таких конструкций по сравнению с их треугольными аналогами можно уменьшить почти на треть.
Наклон крыши 6–15 градусов
Этот тип крыш лучше всего оборудовать трапециевидными стропильными фермами. Чтобы сделать конструкции более легкими, высоту ферм можно уменьшить до 0,11–0,14 общей длины пролета.
Как треугольная решетка раскосы могут выглядеть при условии, что потолок не является подвешенным. Панели могут состоять в количестве восьми, и выше у опор должны быть чердачные стены.
В случае использования подвешенного потолка длина панелей, входящих в состав нижнего пояса конструкций, должна быть равной длине аналогичных элементов верхнего пояса. Показатели этого параметра обычно варьируют в диапазоне 1,5–2,5 м. Раскосы в обязательном порядке дополняют стойками.
Если установлен потолок со сложной геометрией, который к тому же имеет сильно возвышающийся над опорами центр, то здесь никак не обойтись без уже упоминавшихся ранее ферм Полонсо. В случае если поднять требуется целую потолочную конструкцию, то используют многоугольные фермы, имеющие приподнятый нижний пояс. Их высота тогда должна равняться 0,14–0,16 общей длины пролета.
Особенности производства
Стропильные фермы создают из элементов, выполненных из специального профиля. Для соединения его в узлах используют, как правило, косынки. Между собой детали скрепляют заклепками или сваркой.
Изготовление верхнего пояса осуществляется с использованием неравнобоких уголков, стыкующихся посредством меньшей стороны и обладающих сечением таврового типа. Нижний пояс, в свою очередь, изготовляют из уголков равнобокого типа. А также применение парного швеллера позволяет уменьшить оказываемую на несущие элементы нагрузку. Раскосы конструкций, так же, как и стойки, изготовляют с использованием равнобоких уголков, которые могут иметь, например, тавровое сечение.
Стропильные фермы, как видно, различаются между собой в первую очередь условиями эксплуатации. Производители, выпускающие металлоконструкции, обычно располагают готовыми проектами для различных типов сооружений. При необходимости получить стропильную ферму, изготовленную по индивидуальному заказу, создание ее проекта осуществляется на основе вышеописанных требований.
