Сварная кровля из металла

Как строить металлические фермы: расчет и сварка ферм из профильной трубы

Это одна из разновидностей строительной продукции, получаемой путем прокатки металла на специальных станках. Профильными называются трубы с некруглым сечением. Сечение может быть овальным, квадратным или прямоугольным.

Виды металлических ферм.

Трубы производят из стали (Ст3СП, 09Г2С), в том числе из нержавеющей. Изначально форма у них получается круглой. Затем круглая труба деформируется горячим или холодным методами. Также осуществляется контроль надежности сварного шва (этого требует ГОСТ).

Минимальные размеры профильных труб российского производства . 15×15 миллиметров. Максимальные размеры . 450×350 миллиметров. Стенка трубы . 1.12 мм, длина — 6.12 м. Эти параметры зависят от ГОСТа, а также от ТУ, согласно которым идет производство трубы.

Читайте также:

Как проводится установка стропил.

В чем заключается роль лежня.

Какие стропила для крыши выбрать — подробнее>>

Преимущества фермы из металлической трубы

1. Устойчивость к деформациям даже при больших нагрузках.
2. Маленькая масса, так как внутри полость.
3. Невысокая стоимость, так как для изготовления полых элементов металла требуется немного.
4. Возможность строить сложные конструкции при минимуме усилий.
5. Долговечность и прочность.

Где применяются профильные трубы?

Схема производства профильных труб.

Основные сферы их применения: строительство, с/x машиностроение, производство мебели. Из них делаются разные металлоконструкции, каркасы для будущих построек, разнообразные перекрытия, опоры и пролеты. Также трубы используют в конструкциях рекламных постеров.

Из этого материала строятся павильоны для выставок, торговые комплексы, сооружения для спорта, складские помещения, промышленные конструкции и здания, мосты, эстакады, подъемники и др.

Область применения труб зависит от их формы. Плоскоовальные трубы гибкие, их используют для изготовления мебели, а также элементов декора. Из труб прямоугольной и квадратной форм делают конструкции, которые кладутся на плоскую поверхность (строительные арматуры, рамные распорные конструкции).

Трубы профильные нужны в строительных конструкциях как опоры и крепежи, например, в строительных фермах, о которых речь пойдет ниже.

Ферма из профильной трубы

Ферма —  это система, являющаяся стержнем строительной конструкции. Она не меняется геометрически, когда ее жесткие узлы заменяются на шарнирные. Если стержни не расцентрованы и нет внеузловой нагрузки, в составляющих частях фермы появляется лишь растяжение/сжатие. Фермы создаются из прямых стержней, которые соединяются в узлах. Таким образом, это висячая конструкция, состоящая из двух поясов: верхнего и нижнего, а также раскосов и стоек.

Элементы, составляющие ферму: опорный раскос (шпренгель), раскос, пояс и стойка.

Схема устройства фермы из профильной трубы.

Без ферм сложно представить себе современное строительство. Применяются они, как правило, для того, чтобы перекрывать большие пролеты. Так сооружают мосты, заводы, спортивные комплексы, павильоны, сцены, подиумы и т.д.

Металлические фермы можно купить в уже готовом виде. Очень сложно самостоятельно сделать правильный расчет нагрузки на каждую часть системы, при этом не сделав ошибки, выбирая материал для конструкции. Далее нужен будет еще корректный монтаж системы, иначе долго стропильная ферма из профильной трубы вам не прослужит.

Какую конструкцию фермы необходимо выбрать, подскажет расположение чердачного перекрытия, угол уклона крыши и нужная длина пролета.

Ниже мы расскажем о видах стропильных ферм. Все они могут быть выполнены из профильной трубы.

Угол уклона кровли  22 — 30 градусов

Если в проекте дома, который вы строите, указан угол уклона кровли 22.30 градусов и вы хотите покрыть крышу шифером, сделать железное или этернитовое кровельное покрытие, выбирать лучше ферму треугольной формы, высота которой составит одну пятую часть длины пролета. Весит такая ферма немного.

Схема стропильных ферм для угла наклона крыши 22-30 градусов.

Если длина пролета 14.20 метров, выбирайте конструкцию с идущими вниз раскосами, так как здесь тоже большую роль играет небольшой вес. Верхняя часть фермы должна иметь панель длиной 1,5. 2,5 метра. Оба пояса конструкции составляет четное количество панелей. Если принять во внимание размеры, написанные выше, для такой фермы количество панелей должно составлять восемь.

Если сооружается промышленная постройка, фермы монтируются на подстропильные металлические конструкции. Эти конструкции являются связующими элементами для опорных колонн. Длина пролетов в данном случае . 20.35 метров. Необходим монтаж фермы Полонсо. Это структура из 2 ферм треугольной формы, они соединены между собой при помощи затяжки. Такое сооружение дает возможность избежать длинных раскосов в панелях в середине, ведь, чтобы сопротивляться продольному изгибу, они должны иметь очень большое сечение, что сделает всю конструкцию тяжелее во много раз. Верхняя часть фермы разбита на двенадцать или шестнадцать панелей. Панели в длину составляют 2.2,75 метра. Если потолок прикрепляется к фермам, затяжка крепится в узлах пояса сверху.

Угол уклона кровли 15 — 22 градуса

Как показывает расчет, в данном случае нужна высота фермы в одну седьмую часть длины пролета. Пролет . до 20 метров (если больше, лучше делать Полонсо). Для увеличения высоты конструкции до 0,23 длины пролета пояс, расположенный внизу, делается ломаным.

Так, металлические фермы весят примерно на 30 процентов меньше, по сравнению с треугольными конструкциями. Чтобы использовать такие фермы с восемью панелями, нужно увеличить чердачные стены.

Угол уклона кровли 6 — 15 градусов

Угол уклона крыши небольшой — ставятся трапециевидные фермы. Меньше всего ферма будет весить, если ее высота будет равна одной седьмой или одной девятой части длины пролета.

Если не подразумевается подвешивание к конструкции потолка, нужна треугольная решетка в качестве раскосов. Расчет количества панелей проводится по аналогии с расчетом панелей для треугольной конструкции. Если длина чердачных стен недостаточна, у опор делаются переломы крыши. Когда необходимо подвешивание потолка, все панели фермы должны иметь одинаковую длину (в обоих поясах) 1,5.2,5 метра, а к раскосам прибавляются стойки. Чтобы металлические конструкции не были тяжелыми, используется решетка, в которой усилие по сжатию принимается коротенькими стойками.

Схема стропильной фермы для угла наклона 6 — 15 градусов.

В том случае когда предполагается геометрически сложный потолок и его среднюю часть нужно приподнять над опорами фермы, более подходящий вариант . ферма Полонсо.

Если же нужна еще большая высота потолка от опор, выбор стоит остановить на многоугольной ферме из стропил. У таких конструкций нижний пояс поднят.

Когда крыша односкатная и угол ее уклона 6 . 10 градусов, делается ферма асимметричной формы.

Помимо профильной трубы, в качестве материала для стропильных ферм могут быть использованы швеллер (балки из металла, в сечении . буква П), тавр (металлический профиль с сечением в виде буквы Т), уголок (металлический профиль с сечением в виде буквы Г).

Преимущество конструкции из профильной трубы в том, что она легче, по сравнению с конструкциями из материалов, обозначенных выше. Также сварка позволяет собрать конструкцию прямо на месте.

Есть два вида профильных труб: гнутые и горячекатаные. Последние делаются из ленты толщиной 1,5.5 миллиметров, сечение у них в форме квадрата или прямоугольника.

Опыт показывает, что профильные трубы чаще всего становятся основой ферм для крыш с более легкими кровельными материалами, такими как поликарбонат, битумный гонт, ондулин. Деревянные стропила . для более тяжелых кровельных материалов, типа шифера, металлической черепицы, железа.

Как рассчитать ферму (пошаговая инструкция)

Для этого необходимо:

1. Калькулятор.
2. СНиП, П-23-81, стальные конструкции.
3. СНиП, 2.01.07-85, нагрузки и воздействия.

Технологические требования СНиП

Схема зависимости длины стропил от угла наклона кровли.

1. Выбор схемы. Определяем контуры поясов фермы. Очертания конструкции выбираются в связи с функциями сооружения, типом покрытия крыши, углом уклона.
2. Выбор размеров конструкции. Если ТТ не предусматривают другого, длина фермы определяется по принципу экономии. Высота конструкции зависит от типа кровельного материала, возможности перемещения фермы, минимально возможного ее веса и возможности обеспечения установленного угла уклона поясов.
3. Расчет строительного подъема (погашаемый обратный выгиб конструкции от нагрузок), если пролет превышает тридцать шесть метров.
4. Определение панельных размеров. Эти размеры должны быть в соответствии с расстоянием между частями, передающими нагрузку на металлоконструкцию. Не забывайте: угол раскоса у разных ферм разный, а размеры панели должны ему отвечать. При решетке треугольной формы этот угол составляет 45 градусов. Если форма решетки раскосная, 35 градусов.
5. Указываем расстояние между узлами фермы. Обычно оно равно ширине панели.

Советы:

1. Будьте аккуратны! Малейшая погрешность в расчетах может привести к ошибкам во время строительства. Лучше проконсультироваться с опытным мастером по поводу схемы, прежде чем переходить к ее реализации.
2. Во избежание долгих и тяжелых расчетов ферм можно взять готовые типовые проекты, которые используют при постройке производственных сооружений и общественных зданий.

Итак, металлические фермы . это конструкции, связывающие лаги и столбы опоры и определяющие ширину и генеральные размеры навеса.

Ферма-классика — в виде арки. Она состоит из верхнего и нижнего профиля. Нижний пояс имеет вид дуги и является направляющим. Пояса соединяются друг с другом ребрами жесткости.

Возможны разные размеры радиуса арки конструкции. Обычно он определяется внешними ограничителями (где будет расположено здание, насколько высоким оно может быть и др.), размерами навеса, требованиями клиента. От размеров радиуса зависит цена фермы и сложность ее конструкции (чем больше, тем выше).

Однако надо помнить, что чем выше ферма, тем больше несущая способность навеса. Зимой снега на такой кровле задерживаться будет мало. Несущая способность крыши также связана с количеством ребер жесткости (чем ребер больше, тем ферма крепче). Сварка частей ферм должна осуществляться механизированно. Для обеспечения безопасности сооружения важна точность изготовления конструкций.

Среди типов ферм различают арочные, 2-скатные, 1-скатные и прямые.

Такие навесы, как металлические фермы, строить сложно, по сравнению с другими видами навесов. Но это очень надежная конструкция, если она правильно смонтирована. Зимой на крыше оказывается не одна тонна снега, может быть и несколько десятков тонн (это зависит от площади крыши). Прежде всего, на фермах лежит задача по удержанию этой массы. Конструкция распределяет нагрузку по столбам опоры и лагам, успешно справляясь с задачей. Значит, строительная ферма . очень важный элемент крыши.

Профильная труба . отличный материал для изготовления стропильных ферм. Недорогой, нетяжелый, экономичный и прочный.

Размеры трубы для навесов выбирайте, руководствуясь этими данными:

• 40x20x2 миллиметра . маленькие навесы, ширина до 4,5 метра;
• 40x40x2 миллиметра . навесы, ширина которых до 5,5 метра;
• Для навесов более 5 метров возможны такие размеры материала;
• 40x40x3 миллиметра или 60x30x2 миллиметра.

Фермы не должны находиться на большем расстоянии друг от друга, чем 1,75 метра.

Строительная отрасль быстро развивается. Еще недавно здания возводились из камня. Сейчас большой популярностью пользуются сооружения, которые возводятся намного быстрее, благодаря использованию легкого, но надежного материала . стали.

Металлические фермы обеспечивают безопасность, потому должны соответствовать определенным государственным стандартам:

1. ГОСТ 23118-99 (об общих ТУ для конструкций из стали).
2. ГОСТ 23119-78 (о требованиях к производству ферм, когда нужна сварка уголков).
3. ГОСТ 23119-78 (о ТУ на производство металлических ферм, сварка профильных труб).

Металлические фермы для крыши - Кровля и крыша

Применив профильную трубу для монтажа ферм, можно создавать конструкции, рассчитанные на высокие нагрузки. Легкие металлоконструкции подходят для возведения сооружений, обустройства каркасов под дымоходы, монтажа опор для кровли и козырьков. Вид и габариты ферм определяют в зависимости от специфики использования, будь то домашнее хозяйство или промышленная сфера. Важно грамотно выполнить расчет фермы из профильной трубы, иначе конструкция может не выдержать эксплуатационные нагрузки.

Навес из арочных ферм

Металлические фермы из трубопроката отличаются трудоемкостью в монтаже, но они экономичнее и легче конструкций из сплошных балок. Профилированная труба, которую изготавливают из круглой путем горячей или холодной обработки, в поперечном разрезе имеет вид прямоугольника, квадрата, многогранника, овала, полуовала или плоскоовальную форму. Удобнее всего монтировать фермы из квадратных труб.

Ферма – это металлоконструкция, в состав которой входит верхний и нижний пояс, а также решетка между ними. К элементам решетки относятся:

• стойка – располагается перпендикулярно к оси;
• раскос (подкос) – устанавливается под наклоном к оси;
• шпренгель (вспомогательный подкос).

Конструктивные элементы металлической фермы

Фермы в первую очередь предназначены для перекрытия пролетов. За счет ребер жесткости они не деформируются даже при использовании длинных конструкций на сооружениях с большими пролетами.

Изготовление металлических ферм производится на земле или в производственных условиях. Элементы из профильных труб обычно скрепляются между собой при помощи сварочного аппарата или клепок, могут использоваться косынки, парные материалы. Чтобы смонтировать каркас навеса, козырька, крыши капитальной постройки, готовые фермы поднимают и крепят к верхней обвязке согласно разметке.

Для перекрытия пролетов применяются различные варианты ферм из металла. Конструкция может быть:

Треугольные фермы, изготовленные из профильной трубы, используются как стропила, в том числе для монтажа простого односкатного навеса. Металлоконструкции в виде арок пользуются популярностью благодаря эстетичности внешнего вида. Но арочные конструкции требуют максимально точных расчетов, поскольку нагрузка на профиль должна распределяться равномерно.

Треугольная ферма для односкатной конструкции

Особенности конструкций

Выбор конструкции ферм навесов из профильной трубы, козырьков, стропильных систем под кровлей зависит от расчетных эксплуатационных нагрузок. По количеству поясов различаются:

• опоры, составные части которой формируют одну плоскость;
• подвесные конструкции, в состав которых входит верхний и нижний пояс.

В строительстве можно использовать фермы с различным контуром:

• с параллельным поясом (самый простой и экономичный вариант, собирается из идентичных элементов);
• односкатные треугольные (каждый опорный узел характеризуется повышенной жесткостью, за счет чего конструкция выдерживает серьезные внешние нагрузки, материалоемкость ферм небольшая);
• полигональные (выдерживают нагрузки от тяжелого настила, но сложны в монтаже);
• трапецеидальные (схожи по характеристикам с полигональными фермами, но этот вариант более простой по конструкции);
• двухскатные треугольные (применяются для устройства крыши с крутыми скатами, характеризуются большой материалоемкостью, при монтаже много отходов);
• сегментные (подходят для сооружений со светопрозрачной кровлей из поликарбоната, монтаж усложнен из-за необходимости изготавливать дугообразные элементы с идеальной геометрией для равномерного распределения нагрузок).

Очертания поясов ферм

В соответствии с величиной угла наклона типовые фермы подразделяют на следующие виды:

1. Угол от 22 до 30 градусов. Металлоконструкция из профильной трубы для навеса или иной кровельной конструкции имеет соотношение высоты к длине как 1:5.
   • для пролетов малой и средней длины чаще всего используют треугольные фермы из труб небольшого сечения – они легкие и при этом жесткие;
   • при длине пролета свыше 14 метров, применяют раскосы, установленные сверху вниз, а по верхнему поясу крепят панель длиной 150-250 см, чтобы получить двухпоясную конструкцию с четным количеством панелей;
   • для пролетов длиной более 20 метров, чтобы исключить прогиб фермы, требуется установка подстропильной конструкции, связанной опорными колоннами.
2. Отдельно стоит рассмотреть ферму Полонсо, которая выполнена в виде двух треугольных систем, соединенных между собой через затяжку. Это дает возможность не монтировать длинные раскосы в средних панелях, за счет чего заметно снижается общий вес конструкции. Стропила Полонсо
3. Угол от 15 до 22 градусов. Высота и длина типовой фермы соотносятся как 1:7. Конструкция применяется для перекрытия пролетов длиной до 20 метров. При увеличении высоты конструкции относительно указанных пропорций, правила требуют сделать нижний пояс ломаным.
4. Угол менее 15 градусов. Лучше, если применяемый каркас для крыши постройки или для навесов состоит из трапециевидных металлоконструкций. Фермы металлические сварные данной формы в своем составе имеют короткие стойки, за счет которых конструкция противостоит продольному изгибу. Металлоконструкции из труб, предназначенные для односкатных кровель с углом наклона от 6 до 10 градусов, должны быть асимметричными. Чтобы определить их высоту, длину пролета делят на 7, 8 или 9 в зависимости от особенностей проекта.

Основы расчета

Перед тем как рассчитать ферму, необходимо подобрать подходящую конфигурацию крыши, учитывая габариты сооружения, оптимальное количество и угол наклона скатов. Также следует определить, какой контур поясов подойдет для выбранного варианта крыши – при этом принимаются во внимание все эксплуатационные нагрузки на кровлю, включая осадки, ветровую нагрузку, вес людей, производящих работы по обустройству и обслуживанию навеса из профильной трубы или кровли, монтажу и ремонту оборудования на крыше.

Чтобы выполнить расчет фермы из профильной трубы, необходимо определить длину и высоту металлоконструкции. Длина соответствует расстоянию, которое должна перекрывать конструкция, при этом высота зависит от запроектированного угла наклона ската и выбранного контура металлоконструкции.

Расчет навеса в итоге сводится к тому, чтобы определить оптимальные промежутки между узлами фермы. Для этого требуется рассчитать нагрузку на металлоконструкцию, выполнить расчет профильной трубы.

Неправильно рассчитанные каркасы кровли несут угрозу для жизни и здоровья людей, поскольку тонкие или недостаточно жесткие металлоконструкции могут не выдержать нагрузок и разрушиться. Поэтому рекомендуется доверить расчет металлической фермы профессионалам, знакомым со специализированными программами.

Если принято решение выполнить вычисления самостоятельно, необходимо воспользоваться справочными данными, в том числе о сопротивлении трубы на изгиб, руководствоваться СНиП. Правильно рассчитать конструкцию без соответствующих знаний сложно, поэтому рекомендуется найти пример расчета типовой фермы нужной конфигурации и подставить в формулу необходимые значения.

На этапе проектирования составляется чертеж фермы из профильной трубы. Подготовленные чертежи с указанием размеров всех элементов упростят и ускорят изготовление металлоконструкций.

Чертеж с размерами элементов

Рассчитываем ферму из стальной профильной трубы

Рассмотрим, как правильно рассчитать металлоконструкцию, чтобы выполнить каркас кровли или навес из профильной трубы. Подготовка проекта включает несколько этапов:

1. Определяется размер пролета постройки, который требуется перекрыть, выбирается форма крыши и оптимальный угол наклона ската (или скатов).
2. Подбираются подходящие контуры поясов металлоконструкции с учетом назначения постройки, формы и размеров крыши, угла наклона, предполагаемых нагрузок.
3. Рассчитав приблизительные габариты фермы, следует определить, можно ли изготовить металлоконструкции в заводских условиях и доставить их на объект автотранспортом, или сварка ферм из профильной трубы будет выполнена непосредственно на стройплощадке по причине большой длины и высоты конструкций.
4. Далее требуется рассчитать габариты панелей, основываясь на показателях нагрузок при эксплуатации кровли – постоянных и периодических.
5. Чтобы определить оптимальную высоту конструкции в середине пролета (Н), используют следующие формулы, где L – длина фермы:
   • для параллельных, полигональных и трапецеидальных поясов: Н=1/8×L, при этом уклон верхнего пояса доложен составлять приблизительно 1/8×L или 1/12×L;
   • для металлоконструкций треугольной формы: Н=1/4×L либо Н=1/5×L.
6. Угол установки раскосов решетки составляет от 35° до 50°, рекомендуемое значение 45°.
7. На следующем этапе следует определить расстояние между узлами (обычно оно соответствует ширине панели). Если длина пролета превышает 36 метров, требуется вычисление строительного подъема – обратно погашаемого изгиба, который воздействует на металлоконструкцию при нагрузках.
8. На основании измерений и вычислений готовится схема, согласно которой будет вестись изготовление ферм из профильной трубы.

Изготовление конструкции из профильной трубы Чтобы обеспечить необходимую точность расчетов, используйте строительный калькулятор – подходящую специальную программу. Так вы сможете сопоставить свои и программные расчеты для того, чтобы не допустить большого несоответствия в размерах!

Арочные конструкции: пример расчета

Чтобы сварить ферму для навеса в виде арки, применяя профильную трубу, необходимо правильно рассчитать конструкцию. Рассмотрим принципы расчета на примере предполагаемого сооружения с пролетом между опорными конструкциями (L) 6 метров, шагом между арками 1,05 метра, высотой фермы 1,5 метра – такая арочная ферма выглядит эстетично и способна выдержать высокие нагрузки. Длина стрелы нижнего уровня арочной фермы при этом составляет 1,3 метра (f), а радиус окружности в нижнем поясе будет равен 4,1 метра (r). Величина угла между радиусами: а=105.9776°.

Схема с размерами арочного навеса

Для нижнего пояса длину профиля (mн) рассчитывают по формуле:

mн – длина профиля из нижнего пояса;

π – постоянная величина (3,14);

R – радиус окружности;

α – угол между радиусами.

В результате получаем:

Узлы конструкции располагают в участках нижнего пояса с шагом 55,1 см – допускается округлить значение до 55 см, чтобы упростить сборку конструкции, но увеличивать параметр не следует. Расстояния между крайними участками требуется рассчитать индивидуально.

Если длина пролета составляет менее 6 метров, вместо сварки сложных металлоконструкций можно воспользоваться одинарной или двойной балкой, выполнив сгиб металлического элемента под выбранным радиусом. В этом случае расчет арочных ферм не требуется, но важно правильно подобрать сечение материала, чтобы конструкция выдерживала нагрузки.

Профильная труба для монтажа ферм: требования к расчету

Чтобы готовые конструкции перекрытий, в первую очередь крупногабаритные, выдерживали проверку на прочность на протяжении всего срока эксплуатации, трубопрокат для изготовления ферм подбирается на основании:

• СНиП 07-85 (взаимодействие снеговой нагрузки и веса элементов конструкций);
• СНиП П-23-81 (о принципах работы со стальными профилированными трубами);
• ГОСТ 30245 (соответствие сечения профильных труб и толщины стенок).

Данные из указанных источников позволят ознакомиться с видами профильных труб и выбрать оптимальный вариант с учетом конфигурации сечения и толщины стенок элементов, конструктивных особенностей фермы.

Навес для авто из трубопроката

Фермы рекомендуется изготавливать из трубопроката высокого качества, для арочных конструкций желательно выбрать легированную сталь. Чтобы металлоконструкции были устойчивы к коррозии, сплав должен включать большой процент углерода. Металлоконструкции из легированной стали не нуждаются в дополнительной защитной окраске.

Полезные советы по монтажу

Зная, как сделать решетчатую ферму, можно смонтировать надежный каркас под светопрозрачный навес или кровлю. При этом важно учитывать ряд нюансов.

• Самые прочные конструкции монтируются из металлопрофиля с сечением в виде квадрата или прямоугольника за счет наличия двух ребер жесткости.
• Основные компоненты металлоконструкции крепятся между собой с использованием спаренных уголков и прихваток.
• При стыковке деталей каркаса в верхнем поясе требуется использовать двутавровые разносторонние уголки, при этом соединять следует по меньшей стороне.
• Сопряжение частей нижнего пояса крепят с установкой равносторонних уголков.
• Стыкуя основные части металлоконструкций большой длины, применяют накладные пластины.

Важно представлять, как сварить ферму из профильной трубы, если металлоконструкцию требуется собрать непосредственно на строительной площадке. Если нет навыков ведения сварочных работ, рекомендуется пригласить сварщика с профессиональным оборудованием.

Сварка элементов фермы

Стойки металлоконструкции монтируют под прямым углом, раскосы – под наклоном в 45°. На первом этапе нарезаем из профильной трубы элементы в соответствии с размерами, указанными на чертеже. Собираем на земле основную конструкцию, проверяем ее геометрию. Затем варим собранный каркас, используя уголки и накладные пластины, где они требуются.

Читайте также:  Виды крыш частных домов

Обязательно проверяем прочность каждого сварного шва. От их качества и точности расположения элементов зависит прочность и надежность сваренных металлоконструкции, их несущая способность. Готовые фермы поднимают наверх и крепят к обвязке, соблюдая шаг установки согласно проекту.

Фермы из профильной трубы: изготовление, как рассчитать и сварить Изготовление ферм из профильной трубы. Как правильно рассчитать конструкцию и сварить. Основные виды форм очертания ферм.

Источник: vseokrovle.com

Ферма представляет собой висячую конструкцию, которая состоит из верхнего и нижнего поясов, раскосов и стоек, входящая в общую стропильную систему крыши дома. Сегодня она может быть изготовлена из различного материала, но все большую популярность начинают приобретать конструкции, изготовленные из металла.

Стропильная ферма может быть изготовлена из различного материала, но все большую популярность начинают приобретать конструкции из металла.

Конструкция металлической кровли выполняется по современной технологии, которая сегодня считается оптимальной для самых различных строений. Каркасные дома из металлических облегченных конструкций устойчивы к различным внешним условиям, они отличаются прочностью и надежностью.

Расчет таких стропильных систем производится при помощи специальных программ, которые учитывают многочисленные факторы, что делает всю конструкцию очень надежной.

Преимущества использования металлических ферм

Фермы из металла раньше применялись везде, где была необходима высокая прочность конструкции, сегодня преимущество использования именно таких конструкций применяется и для частного строительства, а не только при сооружении промышленных предприятий. Сегодня востребованы металлические фермы, которые можно условно разделить на две группы: пространственные и плоские.

Плоские конструкции отличаются тем, что каждый металлический стержень расположен только в одной плоскости. Пространственные конструкции образуют брусья, отлично выдерживающие нагрузки со всех сторон. Это схоже с устройством башенного крана, которая устойчива к довольно сильным, продолжительным нагрузкам при использовании.

Основные элементы металлической фермы – это стропильный пояс и решетки, на пояс приходится продольная сила и момент, на решетку – поперечная сила. То пространство, которое располагается между ними, принято называть панелью, свободный промежуток между фермами – пролетом, пространство между осями поясов – высотой.

Виды металлических ферм.

Применяемые сегодня фермы из металла могут быть самыми различными, что сильно отличает их от прочих. Они отличаются по форме поясов, пролетов, размерами, схемами изготовления. Так, статические фермы могут быть рамными, балочными, вантовыми, арочными. Балочные в этом случае отличаются более экономным расходом материалов, меньшим весом, чем остальные, они могут применяться для изготовления конструкций, нуждающихся в устойчивости к большим, постоянным нагрузкам. Арочные используются для созданий необычных привлекательных форм кровли, но при их сооружении расход строительных материалов несколько увеличен.

Кроме того, применяются комбинированные схемы, полигональные, сегментированные, треугольные, трапециевидные, с параллельными поясами. Все они отличаются большой прочностью, небольшим весом, устойчивостью. Высокое качество монтажа стропильной системы обеспечивается тем, что любой расчет для подобной конструкции осуществляется при помощи специальных программ.

В качестве материалов для изготовления металлических ферм применяются облегченный металлический оцинкованный профиль (так называемые ЛСТК, то есть легкие стальные тонкостенные конструкции), скрепляемые саморезами и специальными болтами, либо специальные стальные балки, для которых используются сварные соединения.

Особенности расчета металлических конструкций

Рассчитать металлические стропильные фермы – это процедура, которая требует наличия специальных знаний. Обычно такие расчеты выполняются проектировщиками с использованием специальных программ, с учетом многочисленных факторов. Такой расчет и делает металлические конструкции максимально надежными. При расчетах стропильной системы необходимо учитывать такие факторы:

• постоянные нагрузки на крышу (вес кровельного материала и самой стропильной системы);
• дополнительные нагрузки (ветровые, снеговые, вес людей, которые поднимаются на поверхность крыши для осуществления ремонта, и прочее);
• периодические и особые нагрузки (наличие ураганов, сейсмические нагрузки, другие случайные факторы).

Схема снеговой нагрузки на крышу.

Снеговая нагрузка рассчитывается по формуле: N= Q*k

• N – нагрузка от снеговых масс;
• Q – количество осадков на квадратный м в зимний период;
• k – коэффициент угла ската.

Стоит брать во внимание и ветровые нагрузки, которые включают в себя данные по максимальной скорости ветра в районе, этажности строения, конструктивным особенностям кровли, ее площади.

Точный расчет металлических ферм может сделать только специалист, не следует пытаться осуществить это самостоятельно!

Типы металлических ферм

1. Универсальные для промышленных зданий: односкатные и двускатные. Пролеты для них унифицированы, они принимаются кратными 3 м, могут быть на 18, 24, 30 метров. Угол наклона раскосов составляет обычно 45-50°, общая форма обеспечивает жесткость конструкции, способность выдержать большие нагрузки.
2. Металлические фермы, имеющие дополнительные шпренгели, используются в беспрогонных конструкциях для крупнопанельных железобетонных плит с шириной в 1,5 м. Это дает возможность на 4-6% уменьшить вес фермы.
3. Треугольные фермы применяются для жилых домов, когда уклон кровли планируется достаточно крутым.

Стропильная металлическая конструкция: монтажные работы

Монтаж стропильных металлических ферм должен осуществляться только профессионалами. Все крепления выполняются только согласно проекту. Это болтовые и сварные крепления (для различных типов материала). Правила монтажа зависят не только от типа конструкции, но и от ее спецификации, при величине пролета более 4,5 м рекомендуется предварительно ставить дополнительные опоры для любого вида ферм.

Выбор покрытия для в зависимости от угла наклона крыши

Все металлические стропила, точнее их вид и конструкция, зависят во многом от угла уклона кровли. Рассмотрим варианты устройства стропильных систем:

1. Уклон в 22-30 градусов. При устройстве кровли с уклоном 22-30° можно использовать такие варианты покрытия, как этернит, железо либо шифер. Фермы при этом делают треугольной формы, высота их должна составлять одну треть от длины пролета. Вес такой фермы будет относительно небольшим, для опор можно использовать наружные стены, которые возводятся на небольшую высоту для чердака. Если длина пролета равна 14-20 м, то каждая половина фермы должна иметь четное число панелей, длина панели должна составлять 1,5-2,5 м. Для указанной длины пролета оптимальное число панелей – восемь;

Для больших строений, где длина пролета составляет от 20 до 35 метров, необходимо использовать так называемые фермы Полонсо, то есть конструкцию из металла, которая состоит из двух треугольных ферм, соединяемых затяжками. Это дает возможность убрать длинные раскосы для серединных панелей, чтобы уменьшить вес. Верхний пояс в этом случае надо разбить на 12-16 панелей длиной для каждой 2-2,75 метров. Расчет для подшивки потолка должен учитывать при этом наличие затяжки в 4-6 панелей, которая крепится в узлах верхнего пояса.

1. Уклон в 15- 22°. При таком уклоне кровли расчет металлических ферм предусматривает высоту конструкции в 1/7 от длины пролета, нижний пояс при этом делается ломаным, что дает возможность снизить вес на 30% в сравнении с обычной треугольной фермой. Длина одного пролета при этом не должна быть больше 20 метров;
2. Уклон от 6 до 15°. Для крыш с небольшим уклоном применяют фермы трапециевидной формы с высотой от 1/7 до 1/9. В том случае когда потолок не подвешивается, можно применять раскосы, выполненные в виде решетки треугольной формы. Стены чердака для монтажа такой системы должны иметь должную высоту либо проектируется крыша, которая имеет переломы у опор. Панели нижнего пояса при этом должны быть равны размеру панелей верхнего пояса. Расчет осуществляется из учета того, что сама длина должна составлять 1,5-2,5 м, ко всем раскосам добавляются стойки. Для того чтобы конструкция не получилась тяжелой, используется решетка.

Использование металла для изготовления стропильных систем – это не такая и новинка. Известны такие конструкции еще с конца 19-ого века, хотя и применялись они крайне редко, в основном для строительства дворцов и храмов. Сегодня металл обрел вторую жизнь, из него делают надежные и очень прочные строения, жилые дома, промышленные объекты.

Расчет таких конструкций должен осуществляться только специалистами, для этого существуют специальные программы. Крепления металлических ферм могут быть различными, так же как материал изготовления: это сварные стальные конструкции, облегченные оцинкованные, которые крепятся при помощи саморезов и болтов. Вид самих ферм и размеры во многом зависят от того, какой уклон кровли будет сделан, какие нагрузки предполагаются.

Стропильная ферма металлическая для крыши Стропильная ферма металлическая применяется не только в строительстве промышленных зданий, но и частных домов. Она давно зарекомендовала себя в роли надежной кровельной конструкции.

Источник: kryshikrovli.ru

Фермы – это элементы конструкций, которые, восприняв нагрузку в пролете, передают ее на опоры. Стропильные фермы металлические имеют вид решетчатой сквозной конструкции, выполненной из прямоугольных стержней, «собранных» друг с другом в узлы. Выбор их конструкции для конкретной крыши определяет расположение чердачного перекрытия, уклон кровли и необходимая длина пролета.

Стропильные фермы металлические в основном изготавливают из стальных профилей, чаще из уголка. Для более тяжелых конструкций профиль имеет тавровое или двутавровое сечение, а для гидротехнических сооружений – круглое, профильная труба. Стальная стропильная ферма широко используется в конструкциях для покрытия и перекрытия зданий, чаще с шириной пролетов больше 24 м.

Конструкция из металла

Прочность и жесткость этих элементов несущей конструкции обеспечивает их форма. Классический вариант металлической фермы состоит из прутьев – два параллельных и еще между ними, сваренные зигзагообразно. Благодаря такой компоновке даже при относительно малом расходе материала сопротивляемость конструкции из металла повышается.

Основные конструктивные элементы:

• пояса, верхний и нижний,образующие контур;
• решетка, собранная из раскосов и стоек.

Узловое соединение элементов выполняют непосредственным примыканием одного к другому. Стержни решетки фиксируют к поясам либо сваркой, либо посредством фасонных элементов. Помимо стропильных могут быть и подстропильные. Их используют как опоры для несущих конструкций и перекрытий, если расстояние между колоннами превышает шаг балок или у колонн неодинаковый шаг.

Виды: по поясам и решеткам

Их классифицируют по геометрии поясов и типу решетки.

По очертанию пояса

• с параллельными поясами – имеют достаточно конструктивных преимуществ. Наибольшая повторяемость деталей, связанная с равными длинами стержней для поясов и решетки, одной и той же схемой узлов, минимальным количеством стыков поясов, позволяет унифицировать конструкции, что дает возможность индустриализации их производства. Они оптимальны для мягких кровель.

• трапецеидальные (односкатные) – в сопряжении с колоннами дает возможность устраивать жесткие узлы рам, повышающих жесткость здания. В середине пролета на решетке этих ферм нет длинных стержней. Для них не требуются большие уклоны.
• полигональные – подходят для тяжелых строений, используемых для больших пролетов, при этом они дают существенную экономию стали. Полигональное очертание для легких вариантов нерационально, поскольку получение незначительно экономии несоизмеримо с усложнением конструкции.

• треугольные – обычно их используют для крутых крыш или, исходя из условий эксплуатации здания или вида кровельного материала. Хотя они просты в исполнении, однако имеют определенные конструктивные недостатки, скажем, сложность острого опорного узла, повышенный расход материалов при изготовлении слишком длинных стержней в центральной части решетки. Использование треугольных систем в ряде случаев обязательно, например, в строениях, где необходимо обеспечить с одной стороны значительный и равномерный приток естественного света.

Системы решетки

• треугольная – самая эффективная в случае параллельных поясов и трапецеидального очертания, возможно их использование в системе с треугольным очертанием;
• раскосная – раскосы, самые длинные элементы, должны быть растянутыми, стойки же, наоборот, сжатыми. Такая решетка по сравнению с треугольной более трудоемка и имеет больший расход материала;
• специальные – шпренгельные, крестовые и другие.

Расчет треугольной фермы и его особенности

При расчете учитываются требования СНиП по «Стальным конструкциям» и «Нагрузкам и воздействиям». Грамотно рассчитать стропильные системы из металла можно только при наличии специальных знаний. При этом учитываются многочисленные факторы, поэтому проектировщики, как правило, обращаются при расчетах к помощи специальных программ.

Читайте также:  Односкатная крыша плюсы и минусы

Что же лежит в основе расчетов треугольной фермы: пример

Фермы находятся под постоянным воздействием таких нагрузок, как вес кровли, фонарей, подвесных водосточных систем, вентиляторов, собственный вес несущей конструкции и других. К временным нагрузкам относят давление ветра, снега, вес людей, находящихся на крыше, подвесного транспорта.

Принимаются во внимание также особые или периодические нагрузки, типа сейсмических, урагана и т. д.

Изготовление и соединение элементов

• Сборка. Собирают их поэтапно из деталей на прихватках.

• Связку поясов производят, используя один или два спаренных уголка:

• верхние пояса изготавливают из неравнобоких двух уголков, имеющих тавровое сечение, стыковку проводят по меньшим сторонам;
• для нижних поясов используют, соответственно, равнобокие уголки.

• Если элемент большой длины, применяют соединительные и накладные пластины. В случае нагрузок, образованных в границах ее панелей, используются парные швеллеры.
• Угол установки раскосов – 45°, а стоек – 90°. Для их изготовления применяют равнобокие уголки, скрепляя элементы посредством пластин. Уголки в сечении либо крестообразное, либо тавровые.
• Полностью сварные системы изготавливают с использованием тавр.

• Сварка. Когда сборка на прихватках закончена вручную или полуавтоматическим способом выполняют сварочные работы, после чего каждый шов зачищают.
• Окраска. В стропильной конструкции на завершающем этапе сверлят отверстия и покрывают ее антикоррозийными составами.

Некоторые правила устройства

Вид и конструкция металлических стропил во многом зависит от уклона кровли . Рассмотрим связь между уклоном кровли и устройством стропильных систем:

• 6–15° – ферма трапециевидной формы, высота 1/7– 1/9 ее длины. Для обустройства чердака либо ее стены должны иметь соответствующую высоту, либо проектируемая крыша должна иметь переломы у опор. Размер панелей нижнего и верхнего пояса должен быть одинаковым. Для облегчения используют решетку.
• 15–22°– высота конструкции из металла равна 1/7 длины, нижний пояс должен быть ломаным – это позволяет снизить вес по сравнению с обычной треугольной порядка 30%. При этом один пролет по длине не должен превышать 20 м.
• 22–30° – система треугольной формы, высота 1/3 длины. Поскольку вес ее получается относительно небольшим, опорой могут служить наружные стены, возведенные на небольшую высоту.

• При длине пролета в 14-20 м, в каждой ее половине должно быть четное количество панелей длиной 1,5-2,5 м. Оптимальным для такой длины считается восемь панелей.
• Если длина пролета больше (20–35 м) используют фермы Полонсо, две треугольные, соединенные затяжками. В этом случае длинные раскосы центральных панелей можно убрать и уменьшить тем самым вес. Верхний пояс разделяют в этом случае на 12-16 панелей по 2,0–2,75 м в длину.

Серия 1.263.2-4. Выпуск 1. Фермы пролетами 18, 21 и 24 м из прокатных уголков. Чертежи КМ (7,1 MiB, 368 hits)

1.263-2-4.1КМ-4 Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправочные марки

1.263-2-4.1КМ-5 Схемы расположения ферм пролетом 18 м и связей

1.263-2-4.1КМ-6 Схемы расположения ферм пролетом 21 м и связей

1.263-2-4.1КМ-7 Схемы расположения ферм пролетом 24 м и связей

1.263-2-4.1КМ-8 Схема ферм с маркировкой элементов

1.263-2-4.1КМ-9 Сортамент ферм пролетом L=18 м и Н=1,2 м

1.263-2-4.1КМ-10 Сортамент ферм пролетом L=18 м и Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-11 Сортамент ферм пролетом L=21 м и Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-12 Сортамент ферм пролетом L=24 м и Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-13 Схемы вертикальных связей В-1,В-2

1.263-2-4.1КМ-14 Узел 1

1.263-2-4.1КМ-15 Узел 2,3

1.263-2-4.1КМ-16 Узел 4

1.263-2-4.1КМ-17 Узел 5

1.263-2-4.1КМ-18 Узел 6

1.263-2-4.1КМ-19 Узел 7

1.263-2-4.1КМ-20 Узел 8

1.263-2-4.1КМ-21 Узел 9

1.263-2-4.1КМ-22 Узел 10

1.263-2-4.1КМ-23 Узел 11

1.263-2-4.1КМ-24 Узел 12-15

1.263-2-4.1КМ-25 Указание по расчету сварных швов узлов ферм

1.263-2-4.1КМ-26 Разметка отверстий по верхним поясам ферм для крепления связей

1.263-2-4.1КМ-27 Схема раскладки железобетонных плит и детали их приварки к поясам ферм

1.263-2-4.1КМ-28 Спецификация стали ферм пролетом 18 м

1.263-2-4.1КМ-29 Спецификация стали ферм пролетом 21 м

1.263-2-4.1КМ-30 Спецификация стали ферм пролетом 24 м

Утвержден: Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 13.10.1982

Серия 1.263.2-4. Выпуск 2. Фермы пролетом 27, 30 и 36 м из прокатных уголков. Чертежи КМ (8,8 MiB, 129 hits)

1.263-2-4.2КМ-2 Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправочные марки

1.263-2-4.2КМ-3 Схема расположения ферм пролетом 27 м и связей

1.263-2-4.2КМ-4 Схема расположения ферм пролетом 30 м и связей

1.263-2-4.2КМ-5 Схема расположения ферм пролетом 36 м и связей

1.263-2-4.2КМ-6 Схемы ферм с маркировкой элементов

1.263-2-4.2КМ-7 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.2КМ-8 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=2,1 м

1.263-2-4.2КМ-9 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.2КМ-10 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=2,1 м

1.263-2-4.2КМ-11 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,1 м

1.263-2-4.2КМ-12 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,4 м

1.263-2-4.2КМ-13 Схемы вертикальных связей В-1,В-2;В-3

1.263-2-4.2КМ-14 Узел 1

1.263-2-4.2КМ-15 Узел 2,3

1.263-2-4.2КМ-16 Узел 4

1.263-2-4.2КМ-17 Узел 5

1.263-2-4.2КМ-18 Узел 6

1.263-2-4.2КМ-19 Узел 7

1.263-2-4.2КМ-20 Узел 8

1.263-2-4.2КМ-21 Узел 9

1.263-2-4.2КМ-22 Узел 10-13

1.263-2-4.2КМ-23 Указание по расчету сварных швов в узлах ферм

1.263-2-4.2КМ-24 Разметка отверстий по верхним поясам ферм для крепления связей

1.263-2-4.2КМ-25 Схема раскладки железобетонных плит и детали их приварки к поясам ферм

1.263-2-4.2КМ-26 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;Н=1,8 м

1.263-2-4.2КМ-27 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;Н=2,1 м

1.263-2-4.2КМ-28 Спецификация стали ферм пролетом L=30 м;Н=1,8 м

1.263-2-4.2КМ-29 Спецификация стали ферм пролетом L=30 м;Н=2,1 м

1.263-2-4.2КМ-30 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,1 м

1.263-2-4.2КМ-31 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,4 м

Принят: МАДИ Минвуза СССР (Московский автомобильно-дорожный институт)

Принят: Президент Российской Федерации

Принят: ЦИТП Госстроя СССР

Утвержден: Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 04.01.1983

Серия 1.263.2-4. Выпуск 3. Фермы пролетом 18, 21, 24, 27, 30 и 36 м из прокатных уголков под облегченную кровлю (11,6 MiB, 80 hits)

1.263-2-4.1КМ-2 Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправочные марки

1.263-2-4.1КМ-3 Схема расположения ферм пролетом 18 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-4 Схема расположения ферм пролетом 21 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-5 Схемы расположения ферм пролетом 24 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-6 Схемы расположения ферм пролетом 27 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-7 Схемы расположения ферм пролетом 30 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-8 Схемы расположения ферм пролетом 36 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-9 Схема ферм с маркировкой элементов

1.263-2-4.1КМ-10 Сортамент ферм пролетом L=18 м; Н=1,2 м

1.263-2-4.1КМ-11 Сортамент ферм пролетом L=18 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-12 Сортамент ферм пролетом L=21 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-13 Сортамент ферм пролетом L=24 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-14 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-15 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-16 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-17 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-18 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-19 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,4 м

1.263-2-4.1КМ-20 Схемы вертикальных связей В-1…В-4

1.263-2-4.1КМ-21 Узел 1

1.263-2-4.1КМ-22 Узел 2,3

1.263-2-4.1КМ-23 Узел 4

1.263-2-4.1КМ-24 Узел 5

1.263-2-4.1КМ-25 Узел 6

1.263-2-4.1КМ-26 Узел 7

1.263-2-4.1КМ-27 Узел 8

1.263-2-4.1КМ-28 Узел 9

1.263-2-4.1КМ-29 Узел 10

1.263-2-4.1КМ-30 Узел 11

1.263-2-4.1КМ-31 Узел 12-15

1.263-2-4.1КМ-32 Указание по расчету сварных швов узлов ферм

1.263-2-4.1КМ-33 Разметка отверстий по верхним поясам ферм L=18-24 м для крепления связей

1.263-2-4.1КМ-34 Разметка отверстий по верхним поясам ферм L=27-36 м для крепления связей

1.263-2-4.1КМ-35 Таблицы для выбора марок прогонов и профиля размеров настила

1.263-2-4.1КМ-36 Спецификация стали ферм пролетом L=18 м;Н=1,2 м;Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-37 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;L=24 м;Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-38 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;Н=1,8 м;Н=2,7 м

1.263-2-4.1КМ-39 Спецификация стали ферм пролетом L=30 м;Н=1,8 м;Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-40 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-41 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,4 м

Утвержден: Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 06.05.1983

Серия 1.263.2-4. Вып-4. Фермы пролетом 15, 18, 21, 24, 27 и 30 м из сварных гнутозамкнутых профилей (с пониженной высотой) (6,8 MiB, 139 hits)

1.263-2-4.4-01КМ Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправные марки

1.263-2-4.4-02КМ Схемы расположения ферм пролетом 15,18 м и связей

1.263-2-4.4-03КМ Схемы расположения ферм пролетом 21,24 м и связей

1.263-2-4.4-04КМ Схемы расположения ферм пролетом 27,30 м и связей

1.263-2-4.4-05КМ Схемы ферм с маркировкой элементов

1.263-2-4.4-06КМ Сортамент ферм пролетом 15,18,21 м

1.263-2-4.4-07КМ Сортамент ферм пролетом 24 м

1.263-2-4.4-08КМ Сортамент ферм пролетом 27 м

1.263-2-4.4-09КМ Сортамент ферм пролетом 30 м

1.263-2-4.4-10КМ Геометрические схемы отправочных марок стропильных ферм

1.263-2-4.4-11КМ Узел 1,2

1.263-2-4.4-12КМ Узел 3…8

1.263-2-4.4-13КМ Узлы опирания ферм (варианты)

1.263-2-4.4-14КМ Фрагменты плана настила с расположением креплений

1.263-2-4.4-15КМ Допускаемая расчетная нагрузка на настил

1.263-2-4.4-16КМ Узел крепления связей

1.263-2-4.4-17КМ Сварные швы ферм

1.263-2-4.4-18КМ Детали Д-1…Д-3

1.263-2-4.4-19КМ Спецификация стали ферм пролетом 15,18,21 и 24 м

1.263-2-4.4-20КМ Спецификация стали ферм пролетом 27 и 30 м

1.263-2-4.4-21КМ Ведомость расхода материалов

Утвержден: Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 29.03.1984

Стропильные фермы металлические: расчет конструкции, изготовление Стропильные фермы металлические– это легкая металлоконструкция, обладающая особой прочностью. В отличие от балок, сплошных по конструкции, они – решетчатые.

Источник: stylekrov.ru

В предыдущих статьях мы рассматривали различные конструкции стропильных систем, выполненных из дерева, например стропильные системы четырехскатных крыш. Но во многих случаях при возведении дома для крыш используют готовые деревянные, стальные или металлические стропильные фермы. Подобное решение вполне понятно, далеко не каждый способен рассчитать правильно нагрузку на все элементы стропильных систем и не ошибиться с выбором материала. И это еще полдела, поскольку далее из этого материала нужно грамотно и качественно стропильную систему смонтировать, чтобы крыша простояла столько, сколько ей положено.

Понятие стропильной фермы

Прежде чем мы будем разбирать достоинства и недостатки различных готовых стропильных конструкций, нужно разобраться с терминологией. В технической литературе имеется два определения стропильной фермы:

Согласно первому фермой называется конструкция из стропильных ног, ригелей, стоек, распорок и подкосов, которые соединены между собой и лежат в одной плоскости.

Согласно второму ферма – это висячая конструкция, которая состоит из нижнего и верхнего пояса, стоек и раскосов. Второе определение считается более правильным, и наше описание мы будем строить исходя из него.

После ответа на вопрос, что такое ферма, можно переходить к рассмотрению различных вариантов готовых ферм. Выбор конструкции ферм для каждой конкретной крыши зависит от того, как расположено чердачное перекрытие, каков уклон кровли, необходимая длина пролета.

Уклон кровли 22-30º

Если по проекту вашего дома уклон кровли должен составлять от 22 до 30º, а кровельным материалом вы выбрали шифер, железо или этернит, то самый лучший выбор – треугольная ферма высотой 1/5 длины пролета (фиг. 1). Поскольку она будет иметь наименьший вес, а наружные стены можно возводить на небольшую высоту в пределах чердака у опор такой фермы. Если пролет составляет от 14 до 20 м, лучше всего выбрать ферму с нисходящими раскосами, также потому что такая конструкция имеет наименьший вес. Длина панели в верхнем поясе фермы должна составлять от 1,5 до 2,5 м. В обеих половинах фермы должно быть четное число панелей, поэтому для вышеуказанных размеров пролета число панелей будет равно 8. Если строится сооружение промышленного типа, то монтаж стропильных ферм ведут на подстропильные фермы, которые связывают между собой опорные колонны и служат основанием для ферм. В таких зданиях длина пролетов может составлять от 20 до 35 м. В этом случае используются фермы Полонсо (фиг. 2). Это конструкция из двух треугольных ферм, которые соединяются затяжкой. Подобное сооружение позволяет убрать длинные раскосы в средних панелях, так как для сопротивления продольному изгибу их сечение нужно всерьез увеличивать, а это утяжелит конструкцию фермы. Верхний пояс разбивается на 12 или 16 панелей, каждая из которых имеет длину от 2 до 2,75 м. Если к фермам подшивается потолок, то затяжка длиной в 4-6 панелей должна крепиться в узлах верхнего пояса.

Читайте также:  Двухэтажный дом с односкатной крышей

Одна из разновидностей ферм, которые применяются при таком уклоне кровли, изображена на рисунке – фиг. 4. Здесь для увеличения угла между верхним и нижним поясами используется стержень в первой панели, который имеет наклон вниз. Таким образом уменьшаются усилия в поясах и упрощаются опорные узлы.

Уклон кровли 15-22º

Если уклон кровли составляет от 15 до 22º, то расчет стропильной фермы определяет необходимую высоту, равную 1/7 длины пролета. Чтобы увеличить высоту до 0,16-0,23 длины пролета, нижний пояс делают ломаным (фиг. 9). Это позволяет снизить вес фермы по сравнению с простой треугольной формой на 30%. При использовании таких ферм с 8-ю панелями потребуется небольшое увеличение стен чердака. Длина пролетов для использования таких ферм должна составлять не более 20 м. Для пролетов длиной от 20 м используют ферму Полонсо с ломаным нижним поясом (фиг.10).

Уклон кровли 6-15º

Для таких небольших уклонов используются фермы трапециевидной формы (фиг.11). Наименьший вес трапециевидные фермы имеют при высоте 1/7 или 1/9 длины пролета. Если к ферме потолок не подвешивается, то можно использовать раскосы в виде простой треугольной решетки. Число панелей рассчитывается так же, как и для треугольных ферм. Для установки таких ферм нужно, чтобы стены чердака у опор фермы имели достаточную высоту. Либо проектируется крыша с переломом у опор. Если потолок подвешивается, то панели нижнего пояса должны быть равны панелям верхнего пояса по длине. В таком случае длина панелей составляет 1,5-2,5 м и к раскосам добавляются стойки. Чтобы не утяжелять конструкцию, применяется решетка, изображенная на рисунке, – фиг.12. Здесь сжимающее усилие принимают короткие стойки, на которые меньше действует продольный изгиб.

Если у помещения запроектирован потолок сложной геометрии, когда его середина должна быть поднята относительно опор фермы, используются фермы Полонсо. Для проектов, где потолок здания должен быть поднят на большую высоту относительно опор фермы, заказывают изготовление стропильных ферм многоугольного типа, у которых поднят нижний пояс (фиг. 5, 6). Высота таких конструкций составляет 1/6 или 1/7 длины пролета. Кровля в таком случае может быть прямолинейной или мансардной.

При устройстве односкатной крыши с уклоном в 6-10º используют асимметричную ферму (фиг. 13). Дополнительную информацию о моделировании металлических ферм можно почерпнуть из видео:

Материал для металлических ферм

Все элементы ферм чаще всего изготавливаются из парного профиля, сопряжения в узлах делают с помощью косынок. Конструкция сваривается или клепается. Каково должно быть сечение элементов, сколько нужно сварных швов, какое количество заклепок понадобится, определяют с помощью расчетов. Верхние пояса ферм делают из двух неравнобоких уголков в виде таврового сечения. Стыкуют уголки по меньшей стороне. Нижние пояса выполняются из двух равнобоких уголков. Если ферма подвергается нагрузке в пределах панелей, используют парные швеллеры. Раскосы и стойки делаются из равнобоких уголков так, чтобы они имели крестообразное или тавровое сечение. Если ферма полностью сварная, то для ее изготовления используются тавры.

В индивидуальном строительстве большое распространение получила стропильная ферма из профильной трубы, поскольку такие фермы значительно легче конструкций выполненных из уголка, тавра или швеллера. Кроме того, их можно собрать с помощью сварки непосредственно на стройплощадке. Любая из приведенных выше конструкций может быть изготовлена из труб. Профильные трубы для ферм могут быть горячекатаными или гнутыми. Горячекатаные трубы изготавливают из стальной ленты от 1,5 до 5 мм толщиной квадратного или прямоугольного сечения.

Стальные или металлические стропильные фермы своими руками Металлические стропильные фермы имеют различные формы в зависимости от уклона кровли. Выбор конструкции зависит от того, как расположено перекрытие, каков уклон кровли, необходимая длина пролета.

Источник: ukroem.ru

Ферма — это система обычно прямолинейных стержней, которые соединяются между собой узлами. Это геометрически неизменяемая конструкция с шарнирными узлами (рассматриваются как шарнирные в первом приближении, так как жесткость узлов влияет на работу конструкции несущественно).

За счет того, что стержни испытывают только растяжение либо сжатие, материал фермы используется более полно, чем в сплошной балке. Это делает такую систему экономичной по затратам материала, но трудоемки в изготовлении, поэтому при проектировании нужно учитывать, что целесообразность использования ферм растет прямо пропорционально ее пролёту.

Фермы широко используются в промышленно-гражданском строительстве. Их применяют во многих строительных отраслях: покрытие зданий, мосты, опоры под линии электропередач, транспортные эстакады, грузоподъёмные краны и т.д.

Устройство конструкции

Основные элементы ферм — это пояса, из которых состоит контур фермы, а также решетка, состоящая из стоек и раскосов. Эти элементы соединяются в узлах путем примыкания или узловыми фасонками . Расстояние между опорами называется пролётом. Пояса ферм обычно работают на продольные усилия и изгибающие моменты ( как и сплошные балки); решетка фермы принимает на себя в основном поперечную силу как и стенка в балке.

По расположению стержней фермы подразделяются на плоские (если все в одной плоскости) и пространственные. Плоские фермы способны воспринимать нагрузку только относительно собственной плоскости. поэтому их необходимо закреплять из своей плоскости с помощью связей или других элементов. Пространственные же фермы создаются, чтобы воспринимать нагрузку в любом направлении, так как создают жесткую пространственную систему.

Классификация по поясам и решеткам

Для разных видов нагрузок применяются различные виды ферм. Их классификаций множество, в зависимости от разных признаков.

Рассмотрим типы по очертанию пояса:

Формы стропильных конструкций

а — сегментные; б — полигональные; в — трапецеидальные; г — с параллельным расположением поясов; д — и — треугольные

Пояса фермы должны соответствовать статической нагрузке и виду нагрузки, которая определяет эпюру изгибающих моментов.

Очертания поясов во многом определяет экономичность фермы. По количеству используемой стали наиболее эффективна сегментная ферма, но она же является самой сложной в изготовлении.

По типу системы решетки фермы бывают:

Структура стропильных ферм

а — треугольные; б — треугольные с дополнительными стойками; в — раскосные с восходящими раскосами; г — раскосные с нисходящими раскосами; д — шпренгельные; е — крестовые;

ж — перекрестные; з — ромбические; и — полураскосные

Особенности расчета и проектирования трубчатых ферм

Для производства трубчастых ферм использует сталь, толщиной 1,5 — 5 мм. Профиль может быть круглый или квадратный.

Виды профильной трубы

Трубчатый профиль для сжатых стержней наиболее эффективен с точки зрения расхода стали за счет благоприятного распределения материала относительно центра тяжести. При одинаковой площади сечения он имеет наибольший радиус инерции по сравнению с другими видами проката. Это позволяет проектировать стержни наименьшей гибкости и уменьшить расход стали на 20%. Также существенным преимуществом труб считается их обтекаемость. Благодаря этому давление ветра на такие фермы меньше. Трубы легко чистить и красить. все это делает трубчатый профиль выгодным для использования в фермах.

При проектировании ферм нужно стараться центрировать элементы в узлах по осям. Это делается, чтобы избежать дополнительных напряжений. Узловые сопряжения ферм из труб должны обеспечивать герметичное соединение (необходимо предотвратить возникновение коррозии во внутренней полости фермы).

Наиболее рациональными для трубчатых ферм являются бесфасоночные узлы с примыканием стержней решетки прямо к поясам. Выполняются такие узлы с помощью специальной фигурной резки концов, что позволяет минимализировать затрату труда и материала. Центрируют стержни по геометрическим осям. При отсутствии механизма для такой резки сплющивают концы решетки.

Такие узлы допустимы не для всех видов стали (только низкоуглеродистая или другая с высокой пластичностью). Если трубы решетки и поясов одинакового диаметра, то целесообразно соединять их на кольце.

Расчет стропильных ферм в зависимости от угла наклона крыши

Возведение при угле наклона крыши 22-30 градусов

Угол наклона крыши считается оптимальным для двускатной крыши 20-45 градусов, для односкатной 20-30 градусов.

Конструкция покрытий зданий состоит обычно из поставленных рядом стропильных ферм. Если они связаны между собой только прогонами, то система образуется изменяемая и может потерять устойчивость.

Чтобы обеспечить неизменяемость конструкции, проектировщики предусматривают несколько пространственных блоков из соседних ферм, которые скрепляются связями в плоскостях поясов и вертикальными поперечными связями. К таким жестким блокам крепятся другие фермы с помощью горизонтальных элементов, что и обеспечивает устойчивость конструкции.

Для расчета покрытия здания необходимо определиться с углом наклона кровли. Этот параметр зависит от нескольких факторов:

• вид стропильной системы
• кровельный пирог
• обрешетка
• материал кровли

Если угол наклона значительный, то использую фермы треугольного типа. Но они имеют некоторые недостатки. Это сложный опорный узел для которого необходимо шарнирное сопряжение, что делает всю конструкцию менее жесткой в поперечном направлении.

Сбор нагрузок

Обычно нагрузка, действующая на конструкцию, прикладывается в местах узлов, к которым крепятся элементы поперечных конструкций (например, навесной потолок или прогоны кровли). Для каждого вида нагрузки желательно определять усилия в стержнях отдельно. Виды нагрузок для стропильных ферм:

• постоянная (собственная масса конструкции и всей поддерживаемой системы);
• временная (нагрузка от подвесного оборудования, полезная нагрузка);
• кратковременная (атмосферная, включающая снег и ветер);

Для определения постоянной расчетной нагрузки следует сначала найти грузовую площать, с которой она будет собираться.

Формула для определения нагрузки на кровлю:

где g — собственная масса фермы и ее связей, горизонтальной проекции, g1 — масса кровли, а — угол наклона верхнего пояса относительно горизонта, b — расстояние между фермами

Также при проектировании крыши учитывается регион строительства. Если предполагается значительная ветровая нагрузка, то угол наклона закладывают минимальный и крышу делают односкатной.

Снег — нагрузка временная и загружает ферму только частично. Загружение половины фермы может быть очень невыгодным для средних расковов.

Полная снеговая нагрузка на кровлю рассчитывается по формуле:

где S – снеговая нагрузка;

Sр – расчетное значение снегового веса на 1 м2 горизонтальной поверхности;

μ – расчетный коэффициент, для учета наклона кровли (согласно СНиПу, равняется единице, если угол наклона меньше 25 градусов и 0.7, если угол от 25 до 60 градусов)

Давление ветра считается значимым только для вертикальных поверхностей и поверхностей, если их угол наклона к горизонту больше 30 градусов (актуально для мачт, башен и крутых стропильных ферм). Ветровая нагрузка как и остальные сводится к узловой.

Определение усилий

При проектирование трубчатых стропильных ферм следует учитывать их повышенную жесткость на изгиб и значительное влияние жесткости соединений в узлах. Поэтому для трубчатых профилей расчет ферм по шарнирной схеме допускается при отношении высоты сечения к длине не более 1/10 для конструкции, которые будут эксплуатироваться при расчетной температуре ниже -40 градусов.

В других случаях необходим расчет на изгибающие моменты в стержнях, возникающие из-за жесткости узлов. При этом можно осевые усилия вычислять по шарнирной схеме, а дополнительные моменты находить приближенно.

Чертеж фермы из профильной трубы

Инструкция для расчета стропильной фермы

• определяется расчетная нагрузка ( с использованием СНиП «Нагрузки и воздействия»)

• находятся усилия в стержнях фермы (следует определиться с расчетной схемой)

• вычисляется расчетная длина стержня ( равняется произведению коэффициента приведения длины (0,8) на расстояние между центрами узлов)

• проверка сжатых стержней на гибкость

• задавшись гибкостью стержней, подобрать сечение по площади

При предварительном подборе для поясов значение гибкости принимается от 60 до 80, для решетки 100-120.

При грамотном проектировании стропильной системы можно значительно сократить количество используемого материала и сделать строительство кровли значительно дешевле. Для правильного расчета необходимо знать регион строительства, определиться с типом профиля, исходя из назначения и вида объекта. Применив правильную методику для нахождения расчетных данных, можно достигнуть оптимального соотношения между ценой возведения конструкции и ее эксплуатационными характеристиками.

Инструкция расчета металлических ферм: формулы, нагрузки Особенности расчета металлических ферм и области их применения, обозначим факторы, влияющие на правильный расчет конструкции при проектировании кровли.

Источник: netosadkam.ru

Поделитесь статьей в соц. сетях:

Фермы из профильной трубы: расчет, сварка, самостоятельное изотовление

Сегодня фермы из профильной трубы по праву считаются идеальным решением для строительства гаража, жилого дома и приусадебных построек. Прочные и долговечные, такие конструкции обходятся недорого, быстры в исполнении, и с ними способен справиться любой, кто хоть немного разбирается в математике и имеет навыки резки и сварки.

А как правильно подобрать профиль, рассчитать ферму, сделать в ней перемычки и установить, мы сейчас подробно расскажем. Для этого мы подготовили для вас подробные мастер-классы изготовления таких ферм, видео-уроки и ценные советы от наших экспертов!

Этап I. Проектируем ферму и ее элементы

И так, что такое ферма? Это конструкция, которая связывает опоры вместе в одно единое целое. Другими словами, ферма относится к простым архитектурным конструкциям, среди ценных преимуществ которой выделим такие: высокая прочность, отличные показатели эксплуатации, невысокая стоимость и хорошая устойчивость к деформациям и внешним нагрузкам.

Благодаря тому, что такие фермы обладают высокой несущей способностью, их ставят под любые кровельные материалы, независимо от их веса.

Использование в строительстве металлических ферм из новых или прямоугольных замкнутых профилей считается одним из самых рациональных и конструктивных решений. И неспроста:

1. Главный секрет – в экономии благодаря рациональной форме профиля и соединения всех элементов решетки.
2. Еще одно ценное преимущество профильных труб для использования их изготовлении фермы – это равная устойчивость в двух плоскостях, замечательная обтекаемость и удобство эксплуатации.
3. При всем своем малом весе такие фермы выдерживают серьезные нагрузки!

Отличаются стропильные фермы по очертанию поясов, типу сечения стержней и видам решетки. И при правильном подходе вы самостоятельно сможете сварить и установить ферму из профильной трубы любой сложности! Даже такую:

Этап II. Приобретаем качественный профиль

Итак, прежде, чем составить проект будущих ферм, сначала нужно определиться с такими важными пунктами:

• контуры, размер и форма будущей крыши;
• материал изготовления верхнего и нижнего пояса фермы, а также ее решетки;
• угол наклона и планируемая нагрузка.

Запомните одну простую вещь вещь: у каркаса из профильной трубы есть так называемые точки равновесия,  которые важно определить для устойчивости всей фермы. И очень важно подобрать под эту нагрузку качественный материал:

Строят фермы из профильной трубы таких видов сечений: прямоугольного или квадратного. Таковые выпускаются разного размера сечения и диаметра, с разной толщиной стенок:

• Мы рекомендуем те, которые специально продаются для малогабаритных построек: такие идут до 4,5 метров длиной и имеют сечение 40х20х2 мм.
• Если вы будете изготавливать фермы длиннее 5 метров, тогда выбирайте профиль с параметрами 40х40х2 мм.
• Для полномасштабного строительства крыши жилого дома вам понадобятся профильные трубы с такими параметрами: 40х60х3 мм.

Устойчивость всей конструкции прямо пропорциональна толщине профиля, поэтому для изготовления ферм не используйте трубы, для которые предназначены только для сварок стоек и каркасов – здесь другие характеристики. Также обратите внимание, каким именно методом было изготовлено изделие: электросварным, горячедеформированным или холодным деформированнием.

Если же вы беретесь изготавливать такие фермы самостоятельно, тогда берите заготовки квадратного сечения – с ними работать проще всего. Приобретите квадратный профиль 3-5 мм толщиной, который будет достаточно прочным и по своим характеристикам близок к металлическим брусьям. Но если ферму вы будете изготавливать всего-то для козырька, тогда можете отдать предпочтение более бюджетному варианту.

Обязательно учитывайте при проектировании снеговые и ветровые нагрузки в вашей местности. Ведь большое значение при выборе профиля (в плане нагрузки на него) имеет угол наклона ферм:

Более точно спроектировать ферму из профильной трубы вы сможете при помощи онлайн-калькуляторов.

Отметим только, что самая простая конструкция фермы из профильной трубы представляет собой несколько вертикальных стоек и горизонтальные уровни, на которые можно крепить стропила для крыши. Приобрести такой каркас можно в готовом самостоятельно, даже под заказ в любом городе России.

Этап III. Рассчитываем внутреннее напряжение ферм

Самое важное и ответственное задание – это правильно произвести расчет фермы из профильной трубы и подобрать нужный формат внутренней решетки. Для этого нам понадобится калькулятор или подобное ему другое программное обеспечение, а также некоторые табличные данные СНиПов, которые за это:

• СНиП 2.01.07-85 (воздействия, нагрузки).
• СНиП п-23-81 (данные по стальным конструкциям).

По возможности ознакомьтесь с этими документами.

Форма крыши и угол наклона

Ферма нужна для какой конкретно кровли? Односкатной, двускатной, купольной, арочная или шатровой? Самый простой вариант, конечно же, это изготовление стандартного односкатного навеса. Но и достаточно сложные фермы вы также способны рассчитать и изготовить самостоятельно:

Стандартная ферма состоит из таких важных элементов, как верхний и нижний пояс, стойки, раскосы и вспомогательные подкосы, которые еще называют шпренгелями. Внутри ферм располагается система решеток, для соединения труб используется сварные швы, клепки, специальные парные материалы и косынки.

И, если вы собираетесь изготовить сложную по форме крышу, то такие фермы станут для нее идеальным вариантом. Их очень удобно изготавливать по шаблону прямо на земле, и только потом поднимать наверх.

Чаще всего при строительстве небольшого дачного домика, гаража или бытовки применяются так называемые фермы полонсо – особая конструкция треугольных ферм, соединенных затяжками, и нижний пояс здесь выходит приподнятым.

По сути, в этом случае, чтобы повысить высоту конструкции, нижний пояс делают ломаным, и он тогда составляет 0,23 от длины полета. Для внутреннего пространства помещения очень удобно.

Итак, всего есть три основных варианта изготовления фермы в зависимости от наклона крыши:

• от 6 до 15°;
• от 15 до 20°;
• от 22 до 35°.

В чем разница спросите вы? Например, если угол конструкции будет небольшой, всего до 15°, тогда фермы рационально делать трапециевидной формы. И при этом вполне можно уменьшить вес самой конструкции, беря в высоту от 1/7 до 1/9 от от общей длины полета.

Т.е. руководствуйтесь таким правилом: чем меньше вес, тем больше должна быть высота фермы. А вот если мы вас будет иметь уже сложную геометрическую форму, тогда нужно выбрать другой тип фермы и решеток.

Виды ферм и формы крыши

Вот пример конкретных ферм для каждого вида крыши (односкатной, двускатной, сложной):

Давайте разберемся с видами ферм:

• Треугольные фермы – классика изготовления основы для крутых скатов крыши или навесов. Сечение труб для таких ферм нужно подбирать с учетом веса кровельных материалов, а также эксплуатации самой постройки. Треугольные фермы хороши тем, что обладают простыми формы, просты в расчете и исполнении. Их ценят за подкровельное обеспечение естественным светом. Но отметим и недостатки: это дополнительные профили и длинные стержни в центральных сегментах решетки. А также здесь вам придется столкнуться с некоторыми сложностями при сварке острых опорных углов.
• Следующий вид – полигональные фермы из профильной трубы. Они незаменимы при сооружении больших площадей. Сварка у них уже более сложной формы, а поэтому для облегченных конструкций их не проектируют. Зато такие фермы отличаются большей экономией металла и прочностью, что особенно хорошо для ангаров с большими пролетами.
• Прочной считается также ферма с параллельными поясами. Отличается от других такая ферма тем, что у нее все детали – повторяющиеся, с одинаковой длиной стержней, поясов и решеток. То есть здесь минимум стыков, а поэтому рассчитывать и варить такую из профильной трубы проще всего.
• Отдельный вид – это односкатная трапециевидная ферма с опорой на колонны. Такая ферма идеальна, когда необходима жесткая фиксация сооружения. У нее есть уклоны (раскосы) по боковым сторонам и отсутствуют длинные стержни верхней обрешетки. Подходит для крыш, которым особенно важна надежность.

Вот пример изготовления ферм из профильной трубы как универсального варианта, который подходит для любых садовых построек. Речь идет о треугольных фермах, и вы наверняка их уже видели много раз:

Треугольная ферма с ригелем тоже достаточно проста, и вполне подходит для строительства беседок и бытовки:

А вот арочные фермы в изготовлении уже намного сложнее, хотя и обладают рядом своих ценных преимуществ:

Главное ваша задача – центрировать элементы фермы из металла от центра тяжести по всем направлениям, говоря простым языком, минимизировать нагрузку и грамотно ее распределить.

Поэтому выбирайте тот вид ферм, который подходит для этой цели больше. Кроме перечисленных выше, популярностью пользуются также ферма-ножницы, асимметричная, П-образная, двухшарнирная, ферма с параллельными поясами и мансардная ферма с опорами и без них. А также мансардный вид фермы:

Типы решеток и точечная нагрузка

Вам будет интересно узнать, что определенный дизайн внутренних решеток ферм подбирается вовсе не из эстетических соображений, а вполне практичных: под форму крыши, геометрию потолка и расчет нагрузок.

Вам нужно спроектировать свою ферму таким образом, чтобы все силы сосредотачивались конкретно в узлах. Тогда в поясах, раскосах и шпренгелях изгибающих моментов не будет – они станут работать только на сжатие и растяжение. И тогда сечение таких элементов уменьшают до необходимого минимума, значительно при этом экономя на материале. И саму ферму ко всему вы спокойно можете сделать шарнирной.

В противном случае, на ферму будут постоянно действовать распределенная по стержням сила, и появится изгибающий момент, в дополнение к общему напряжению. И здесь тогда важно грамотно просчитать максимальное изгибающее значения для каждого отдельного стержня.

Тогда сечение таких стержней должно быть больше, чем если бы сама ферма была нагружена точечными силами. Подведем итог: фермы, на которых распределенная нагрузка действует равномерно, изготавливают из коротких элементов с шарнирными узлами.

Давайте разберемся, в чем преимущество того или иного вида решетки в плане распределения нагрузки:

• Треугольная система решетки всегда применяются в фермах с параллельными поясами и трапецеидальной ферме. Ее основное преимущество в том, что она дает самую маленькую суммарную длину решетки.
• Раскосная система хороша при небольшой высоте ферм. Но расход материала на нее немалый, ведь здесь весь путь усилия идет через узлы и стержни решетки. А поэтому при проектировании важно заложить максимум стержней, чтобы длинные элементы оказались растянутыми, а стойки – сжатыми.
• Еще один вид – шпренгельная решетка. Ее изготавливают в случае нагрузок верхнего пояса, а также тогда, когда нужно уменьшить длину самой решетки. Здесь преимущество в соблюдении оптимального расстояния между элементами всех поперечных конструкций, которое, в свою очередь, позволяет сохранить нормальное расстояние между прогонами, что будет практичным моментом для монтажа элементов кровли. Но создавать такой решетку своими руками – довольно трудоемкое занятие с дополнительным расходам металла.
• Крестовидная решетка позволяет распределить нагрузку на ферму сразу в обоих направлениях.
• Еще один вид решетки – перекрестная, где раскосы крепятся прямо к стенке фермы.
• И, наконец полураскосная и ромбическая решетки, самая жесткая из перечисленных. Здесь взаимодействует сразу две системы раскосов.

Мы подготовили для вас иллюстрацию, где собрали все виды ферм и их решеток вместе:

Вот пример того, как изготавливают ферму с треугольной решеткой:

Изготовление фермы с раскосной решеткой выглядит так:

Нельзя сказать, что какой-то из видов ферм определенно лучше или хуже другого – каждый из них ценен меньшим расходом материалов, более легким весом, несущими способностями и методом крепления. Рисунок отвечает за то, какая схема нагрузок будет на нее действовать. И от выбранного типа решетки напрямую будет зависеть то, какой будет вес фермы, внешний вид и трудоемкость ее изготовления.

Отметим еще такой необычный вариант изготовления фермы, когда она сама по себе становится частью или опорой для другой, деревянной:

Этап IV. Изготавливаем и устанавливаем фермы

Мы дадим вам несколько ценных советов, как самостоятельное без особых сложностей сварить такие фермы прямо у себя на участке:

• Вариант первый: можно обратиться к заводу, и они сделают на заказ по вашему рисунку все нужные отдельные элементы, которые вам останется только сварить уже на месте.
• Второй вариант: приобретите готовый профиль. Тогда вам останется только обшить фермы изнутри досками или фанерами, а в промежутке уложить по необходимости утеплитель. Но и обойдется этот способ, конечно же, дороже.

Вот, к примеру, хороший видео-урок, как удлинить трубу при помощи сварки и достичь идеальной геометрии:

Вот также очень полезное видео, как отрезать трубу под углом 45°:

Итак, теперь подходим непосредственно к сборке самих ферм. Справиться с этим вам поможет такая пошаговая инструкция:

• Шаг 1. Сначала подготовьте фермы. Лучше их заранее сваривать прямо на земле.
• Шаг 2. Установите вертикальные опоры для будущих ферм. Крайне важно, чтобы они были действительно вертикальными, поэтому проверьте их отвесом.
• Шаг 3. Теперь возьмите продольные трубы и приварите их к опорным стойкам.
• Шаг 4. Поднимите фермы и приварите их к продольным трубам. После этого все места соединения важно очистить.
• Шаг 5. Готовый каркас покрасьте специальной краской, предварительно очистив и обезжирив его. Особое внимание при этом уделите местам соединения профильных труб.

С чем еще сталкиваются те, кто изготавливает такие фермы в домашних условиях? Во-первых, заранее продумайте опорные столики, на которых вы будете класть ферму. Далеко не лучший вариант бросить ее на землю – работать будет очень неудобно.

Поэтому лучше поставить небольшие мосты-опоры, которые будут немного шире, чем нижний и верхний пояс фермы. Ведь вы будете вручную замерять и вкладывать между поясами перемычки, и важно, чтобы они не проваливались на землю.

Следующий важный момент: фермы из профильной трубы тяжеловаты на вес, а поэтом вам понадобится помощь минимум еще одного человека. Кроме того, не помешает подмога и в такой нудной и кропотливой работе, как зашкуривание металла перед варкой.

Также в некоторых конструкциях приходится сочетать разные виды ферм, чтобы присоединить крышу к стене здания:

Еще учитывайте, что нарезать фермы вам нужно будет много, для всех элементов, а поэтому советуем вам либо приобрести, либо соорудить самодельный станок по типу того, что в нашем мастер-классе. Вот как он работает:

Во так, шаг за шагом, вы составите чертеж, рассчитаете решетку фермы, сделаете заготовки и сварите конструкцию уже на месте. Причем у вас в расходе будут также и остатки профильных труб, поэтому, ничего не нужно будет выбрасывать – все это понадобится для второстепенных деталей навеса или ангара!

Этап V. Зачищаем и окрашиваем готовые фермы

После того, как вы установите фермы на их постоянное место, обязательно обработайте их антикоррозийными составами и окраски полимерными красками. Идеально подойдет для этой цели краска, которая отличается долговечностью и устойчивостью к ультрафиолету:

Вот и все, ферма из профильной трубы готова! Остаются только финишные работы по обшивке ферм изнутри отделкой и снаружи кровельным материалом:

Поверьте, изготовить металлическую ферму из профильной трубы для вас на самом деле не составит большого труда. Огромную роль играет грамотно составленный чертеж, качественная сварка фермы из профильной трубы и желание все сделать правильно и аккуратно.

Крыша металлическая кровля из металла

Крыша металлическая – это наиболее долговечный вариант из всех, представленных на современном рынке кровельных материалов. Металлической кровле не страшен сильный ветер, большое количество осадков, пожар, палящие солнечные лучи. Это обеспечило кровле из металла большую популярность.

Широкая цветовая гамма металлических крыш обеспечивается использованием прочных полимеров. Есть также чуть более дорогая порошковая краска для металлических крыш, которая одновременно является защитой металла от внешних воздействий. Современное гибочное оборудование позволяет создавать из металлопроката кровельные покрытия различной формы и фактуры. Так, помимо классических металлических листов для кровли, сейчас большую популярность получили такие материалы из металла, как черепица, плитка, полоса и различные профилированные детали. В компании «Черметком» можно купить уже готовые кровельные покрытия из металла или заказать их по индивидуальному проекту.

В качестве материалов для изготовления кровельных металлических покрытий чаще всего используется сталь, алюминий и медь. У каждого из них есть свои преимущества. Алюминиевая кровля обладает небольшим весом, но при этом она достаточно прочна, хорошо противостоит сильному ветру и легко монтируется.

Стальная кровля также обладает небольшим весом, что благоприятно сказывается на скорости монтажа металлической кровли. Этот материал прекрасно поддается окрашиванию полимерами, а потому обладает наиболее широким цветовым ассортиментом и позволяет воплотить в жизнь любые дизайнерские задумки. Кроме того, этот материал отличает максимальная долговечность (более 50 лет).

Медная кровля дороже своих аналогов, но ее надежность подтверждена веками (большинство храмов в Европе имеют медную кровлю). Этому материалу не нужно окрашивание, так как под действием окружающей среды и солнечных лучей она самостоятельно приобретает благородный зеленовато-голубой оттенок.

Существует мнение, что металлический лист для крыши привлекает молнию и не может устоять против града. Но это мнение ошибочно. Металлическое покрытие крыши рассчитано на значительные механические удары, а потому град ему не страшен. Что касается привлечения молний, то отчасти это тоже миф, так как больше важна высота здания, а не материал покрытия его крыши. В любом случае молниезащита металлической крыши позволит не бояться гнева природы. Cпециалисты компании «Черметком», выполняя заказы по созданию кровли, делают заземление металлической крыши, обеспечивающее защиту здания от ударов молнии.

Основные преимущества металлической кровли: - малый вес; - длительный срок эксплуатации; - теплорегуляция кровли за счет отражения солнечных лучей; - высокая прочность; - устойчивость к любым климатическим условиям; - многообразие форм и расцветок;

- экологичность.

В нашей компании вы можете получить полную консультацию по выбору металлической кровли и ее монтажу. Мы предлагаем вам множество вариантов крышного покрытия из металла и возможность получить оригинальную кровлю путем индивидуального заказа. Являясь поставшиком металлической кровли, компания «Черметком» может предложить низкие цены на покрытие крыши. Также у нас можно заказать монтаж кровли.

© Материалы сайта защищены законом об авторском праве. Публикация на других сайтах разрешена по согласованию, со ссылкой на первоисточник.

Стропильные фермы металлические: опорная конструкция кровли

• Конструкция из металла
• Виды: по поясам и решеткам
• Расчет треугольной фермы и его особенности
• Что же лежит в основе расчетов треугольной фермы: пример
• Изготовление и соединение элементов
• Некоторые правила устройства

Фермы – это элементы конструкций, которые, восприняв нагрузку в пролете, передают ее на опоры. Стропильные фермы металлические имеют вид решетчатой сквозной конструкции, выполненной из прямоугольных стержней, «собранных» друг с другом в узлы. Выбор их конструкции для конкретной крыши определяет расположение чердачного перекрытия, уклон кровли и необходимая длина пролета.

Стропильные фермы металлические в основном изготавливают из стальных профилей, чаще из уголка. Для более тяжелых конструкций профиль имеет тавровое или двутавровое сечение, а для гидротехнических сооружений – круглое, профильная труба. Стальная стропильная ферма широко используется в конструкциях для покрытия и перекрытия зданий, чаще с шириной пролетов больше 24 м.

Конструкция из металла ↑



Прочность и жесткость этих элементов несущей конструкции обеспечивает их форма. Классический вариант металлической фермы состоит из прутьев – два параллельных и еще между ними, сваренные зигзагообразно. Благодаря такой компоновке даже при относительно малом расходе материала сопротивляемость конструкции из металла повышается.

Основные конструктивные элементы:

• пояса, верхний и нижний,образующие контур;
• решетка, собранная из раскосов и стоек.

Узловое соединение элементов выполняют непосредственным примыканием одного к другому. Стержни решетки фиксируют к поясам либо сваркой, либо посредством фасонных элементов. Помимо стропильных могут быть и подстропильные. Их используют как опоры для несущих конструкций и перекрытий, если расстояние между колоннами превышает шаг балок или у колонн неодинаковый шаг.

Виды: по поясам и решеткам ↑



Их классифицируют по геометрии поясов и типу решетки.

По очертанию пояса

• с параллельными поясами – имеют достаточно конструктивных преимуществ. Наибольшая повторяемость деталей, связанная с равными длинами стержней для поясов и решетки, одной и той же схемой узлов, минимальным количеством стыков поясов, позволяет унифицировать конструкции, что дает возможность индустриализации их производства. Они оптимальны для мягких кровель.



• трапецеидальные (односкатные) – в сопряжении с колоннами дает возможность устраивать жесткие узлы рам, повышающих жесткость здания. В середине пролета на решетке этих ферм нет длинных стержней. Для них не требуются большие уклоны.
• полигональные – подходят для тяжелых строений, используемых для больших пролетов, при этом они дают существенную экономию стали. Полигональное очертание для легких вариантов нерационально, поскольку получение незначительно экономии несоизмеримо с усложнением конструкции.



• треугольные – обычно их используют для крутых крыш или, исходя из условий эксплуатации здания или вида кровельного материала. Хотя они просты в исполнении, однако имеют определенные конструктивные недостатки, скажем, сложность острого опорного узла, повышенный расход материалов при изготовлении слишком длинных стержней в центральной части решетки. Использование треугольных систем в ряде случаев обязательно, например, в строениях, где необходимо обеспечить с одной стороны значительный и равномерный приток естественного света.

Системы решетки

• треугольная – самая эффективная в случае параллельных поясов и трапецеидального очертания, возможно их использование в системе с треугольным очертанием;
• раскосная – раскосы, самые длинные элементы, должны быть растянутыми, стойки же, наоборот, сжатыми. Такая решетка по сравнению с треугольной более трудоемка и имеет больший расход материала;
• специальные – шпренгельные, крестовые и другие.

При расчете учитываются требования СНиП  по «Стальным конструкциям» и «Нагрузкам и воздействиям». Грамотно рассчитать стропильные системы из металла можно только при наличии специальных знаний. При этом учитываются многочисленные факторы, поэтому проектировщики, как правило, обращаются при расчетах к помощи специальных программ.

Что же лежит в основе расчетов треугольной фермы: пример ↑

Фермы находятся под постоянным воздействием таких нагрузок, как вес кровли, фонарей, подвесных водосточных систем, вентиляторов, собственный вес несущей конструкции и других. К временным нагрузкам относят давление ветра, снега, вес людей, находящихся на крыше, подвесного транспорта.

На заметку

Ветровую нагрузку учитывают при уклоне фермы, начиная с 30⁰.

Принимаются во внимание также особые или периодические нагрузки, типа сейсмических, урагана и т. д.

Пример расчета в программе SCAD

Изготовление и соединение элементов ↑



• Сборка. Собирают их поэтапно из деталей на прихватках.
• Связку поясов производят, используя один или два спаренных уголка:
• верхние пояса изготавливают из неравнобоких двух уголков, имеющих тавровое сечение, стыковку проводят по меньшим сторонам;
• для нижних поясов используют, соответственно, равнобокие уголки.
• Если элемент большой длины, применяют соединительные и накладные пластины. В случае нагрузок, образованных в границах ее панелей, используются парные швеллеры.
• Угол установки раскосов – 45°, а стоек – 90°. Для их изготовления применяют равнобокие уголки, скрепляя элементы посредством пластин. Уголки в сечении либо крестообразное, либо тавровые.
• Полностью сварные системы изготавливают с использованием тавр.
• Сварка. Когда сборка на прихватках закончена вручную или полуавтоматическим способом выполняют сварочные работы, после чего каждый шов зачищают.
• Окраска. В стропильной конструкции на завершающем этапе сверлят отверстия и покрывают ее антикоррозийными составами.

На заметку

Вид и конструкция металлических стропил во многом зависит от уклона кровли. Рассмотрим связь между уклоном кровли и устройством стропильных систем:

• 6–15° – ферма трапециевидной формы, высота 1/7– 1/9 ее длины. Для обустройства чердака либо ее стены должны иметь соответствующую высоту, либо проектируемая крыша должна иметь переломы у опор. Размер панелей нижнего и верхнего пояса должен быть одинаковым. Для облегчения используют решетку.
• 15–22°– высота конструкции из металла равна 1/7 длины, нижний пояс должен быть ломаным – это позволяет снизить вес по сравнению с обычной треугольной порядка 30%. При этом один пролет по длине не должен превышать 20 м.
• 22–30° – система треугольной формы, высота 1/3 длины. Поскольку вес ее получается относительно небольшим, опорой могут служить наружные стены, возведенные на небольшую высоту.
• При длине пролета в 14-20 м, в каждой ее половине должно быть четное количество панелей длиной 1,5-2,5 м. Оптимальным для такой длины считается восемь панелей.
• Если длина пролета больше (20–35 м) используют фермы Полонсо, две треугольные, соединенные затяжками. В этом случае длинные раскосы центральных панелей можно убрать и уменьшить тем самым вес. Верхний пояс разделяют в этом случае на 12-16 панелей по 2,0–2,75 м в длину.

  Серия 1.263.2-4. Выпуск 1. Фермы пролетами 18, 21 и 24 м из прокатных уголков. Чертежи КМ (7,1 MiB, 4 949 hits)

Описание

Наименование документа:	Серия 1.263.2-4
Тип документа:	Серия
Статус документа:	Действует
Название:	Выпуск 1. Фермы пролетами 18, 21 и 24 м из прокатных уголков. Чертежи КМ
Краткое содержание:	1.263-2-4.1КМ-1-3 Техническое описание 1.263-2-4.1КМ-4 Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправочные марки 1.263-2-4.1КМ-5 Схемы расположения ферм пролетом 18 м и связей 1.263-2-4.1КМ-6 Схемы расположения ферм пролетом 21 м и связей 1.263-2-4.1КМ-7 Схемы расположения ферм пролетом 24 м и связей 1.263-2-4.1КМ-8 Схема ферм с маркировкой элементов 1.263-2-4.1КМ-9 Сортамент ферм пролетом L=18 м и Н=1,2 м 1.263-2-4.1КМ-10 Сортамент ферм пролетом L=18 м и Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-11 Сортамент ферм пролетом L=21 м и Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-12 Сортамент ферм пролетом L=24 м и Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-13 Схемы вертикальных связей В-1,В-2 1.263-2-4.1КМ-14 Узел 1 1.263-2-4.1КМ-15 Узел 2,3 1.263-2-4.1КМ-16 Узел 4 1.263-2-4.1КМ-17 Узел 5 1.263-2-4.1КМ-18 Узел 6 1.263-2-4.1КМ-19 Узел 7 1.263-2-4.1КМ-20 Узел 8 1.263-2-4.1КМ-21 Узел 9 1.263-2-4.1КМ-22 Узел 10 1.263-2-4.1КМ-23 Узел 11 1.263-2-4.1КМ-24 Узел 12-15 1.263-2-4.1КМ-25 Указание по расчету сварных швов узлов ферм 1.263-2-4.1КМ-26 Разметка отверстий по верхним поясам ферм для крепления связей 1.263-2-4.1КМ-27 Схема раскладки железобетонных плит и детали их приварки к поясам ферм 1.263-2-4.1КМ-28 Спецификация стали ферм пролетом 18 м 1.263-2-4.1КМ-29 Спецификация стали ферм пролетом 21 м 1.263-2-4.1КМ-30 Спецификация стали ферм пролетом 24 м
Дата добавления в базу:	01.09.2013
Дата актуализации:	01.12.2013
Дата введение:	01.12.1982
Доступно сейчас для просмотра:	100% текста. Полная версия документа.
Организации:	Разработан: ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева Госгражданстроя Утвержден: Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 13.10.1982

  Серия 1.263.2-4. Выпуск 2. Фермы пролетом 27, 30 и 36 м из прокатных уголков. Чертежи КМ (8,8 MiB, 1 891 hits)

Описание

Наименование документа:	Серия 1.263.2-4
Тип документа:	Серия
Статус документа:	Действует
Название:	Выпуск 2. Фермы пролетом 27, 30 и 36 м из прокатных уголков. Чертежи КМ
Краткое содержание:	1.263-2-4.2КМ-1.1-1.3 Техническое описание 1.263-2-4.2КМ-2 Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправочные марки 1.263-2-4.2КМ-3 Схема расположения ферм пролетом 27 м и связей 1.263-2-4.2КМ-4 Схема расположения ферм пролетом 30 м и связей 1.263-2-4.2КМ-5 Схема расположения ферм пролетом 36 м и связей 1.263-2-4.2КМ-6 Схемы ферм с маркировкой элементов 1.263-2-4.2КМ-7 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.2КМ-8 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=2,1 м 1.263-2-4.2КМ-9 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.2КМ-10 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=2,1 м 1.263-2-4.2КМ-11 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,1 м 1.263-2-4.2КМ-12 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,4 м 1.263-2-4.2КМ-13 Схемы вертикальных связей В-1,В-2;В-3 1.263-2-4.2КМ-14 Узел 1 1.263-2-4.2КМ-15 Узел 2,3 1.263-2-4.2КМ-16 Узел 4 1.263-2-4.2КМ-17 Узел 5 1.263-2-4.2КМ-18 Узел 6 1.263-2-4.2КМ-19 Узел 7 1.263-2-4.2КМ-20 Узел 8 1.263-2-4.2КМ-21 Узел 9 1.263-2-4.2КМ-22 Узел 10-13 1.263-2-4.2КМ-23 Указание по расчету сварных швов в узлах ферм 1.263-2-4.2КМ-24 Разметка отверстий по верхним поясам ферм для крепления связей 1.263-2-4.2КМ-25 Схема раскладки железобетонных плит и детали их приварки к поясам ферм 1.263-2-4.2КМ-26 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;Н=1,8 м 1.263-2-4.2КМ-27 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;Н=2,1 м 1.263-2-4.2КМ-28 Спецификация стали ферм пролетом L=30 м;Н=1,8 м 1.263-2-4.2КМ-29 Спецификация стали ферм пролетом L=30 м;Н=2,1 м 1.263-2-4.2КМ-30 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,1 м 1.263-2-4.2КМ-31 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,4 м
Дата добавления в базу:	01.09.2013
Дата актуализации:	01.12.2013
Дата введение:	01.03.1983
Доступно сейчас для просмотра:	100% текста. Полная версия документа.
Организации:	Разработан: ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева Госгражданстроя Принят: МАДИ Минвуза СССР (Московский автомобильно-дорожный институт) Принят: Президент Российской Федерации Принят: ЦИТП Госстроя СССР Утвержден: Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 04.01.1983

  Серия 1.263.2-4. Выпуск 3. Фермы пролетом 18, 21, 24, 27, 30 и 36 м из прокатных уголков под облегченную кровлю (11,6 MiB, 2 445 hits)

Описание

Наименование документа:	Серия 1.263.2-4
Тип документа:	Серия
Статус документа:	Действует
Название:	Выпуск 3. Фермы пролетом 18, 21, 24, 27, 30 и 36 м из прокатных уголков под облегченную кровлю. Чертежи КМ
Краткое содержание:	1.263-2-4.3КМ-1.1-1.4 Техническое описание 1.263-2-4.1КМ-2 Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправочные марки 1.263-2-4.1КМ-3 Схема расположения ферм пролетом 18 м, прогонов и связей 1.263-2-4.1КМ-4 Схема расположения ферм пролетом 21 м, прогонов и связей 1.263-2-4.1КМ-5 Схемы расположения ферм пролетом 24 м, прогонов и связей 1.263-2-4.1КМ-6 Схемы расположения ферм пролетом 27 м, прогонов и связей 1.263-2-4.1КМ-7 Схемы расположения ферм пролетом 30 м, прогонов и связей 1.263-2-4.1КМ-8 Схемы расположения ферм пролетом 36 м, прогонов и связей 1.263-2-4.1КМ-9 Схема ферм с маркировкой элементов 1.263-2-4.1КМ-10 Сортамент ферм пролетом L=18 м; Н=1,2 м 1.263-2-4.1КМ-11 Сортамент ферм пролетом L=18 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-12 Сортамент ферм пролетом L=21 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-13 Сортамент ферм пролетом L=24 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-14 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-15 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=2,1 м 1.263-2-4.1КМ-16 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-17 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=2,1 м 1.263-2-4.1КМ-18 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,1 м 1.263-2-4.1КМ-19 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,4 м 1.263-2-4.1КМ-20 Схемы вертикальных связей В-1…В-4 1.263-2-4.1КМ-21 Узел 1 1.263-2-4.1КМ-22 Узел 2,3 1.263-2-4.1КМ-23 Узел 4 1.263-2-4.1КМ-24 Узел 5 1.263-2-4.1КМ-25 Узел 6 1.263-2-4.1КМ-26 Узел 7 1.263-2-4.1КМ-27 Узел 8 1.263-2-4.1КМ-28 Узел 9 1.263-2-4.1КМ-29 Узел 10 1.263-2-4.1КМ-30 Узел 11 1.263-2-4.1КМ-31 Узел 12-15 1.263-2-4.1КМ-32 Указание по расчету сварных швов узлов ферм 1.263-2-4.1КМ-33 Разметка отверстий по верхним поясам ферм L=18-24 м для крепления связей 1.263-2-4.1КМ-34 Разметка отверстий по верхним поясам ферм L=27-36 м для крепления связей 1.263-2-4.1КМ-35 Таблицы для выбора марок прогонов и профиля размеров настила 1.263-2-4.1КМ-36 Спецификация стали ферм пролетом L=18 м;Н=1,2 м;Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-37 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;L=24 м;Н=1,8 м 1.263-2-4.1КМ-38 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;Н=1,8 м;Н=2,7 м 1.263-2-4.1КМ-39 Спецификация стали ферм пролетом L=30 м;Н=1,8 м;Н=2,1 м 1.263-2-4.1КМ-40 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,1 м 1.263-2-4.1КМ-41 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,4 м
Дата добавления в базу:	01.09.2013
Дата актуализации:	01.12.2013
Дата введение:	01.08.1983
Доступно сейчас для просмотра:	100% текста. Полная версия документа.
Организации:	Разработан: ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева Госгражданстроя Утвержден: Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 06.05.1983

  Серия 1.263.2-4. Вып-4. Фермы пролетом 15, 18, 21, 24, 27 и 30 м из сварных гнутозамкнутых профилей (с пониженной высотой) (6,8 MiB, 3 969 hits)

Описание

Наименование документа:	Серия 1.263.2-4
Тип документа:	Серия
Статус документа:	Действует
Название:	Выпуск 4. Фермы пролетом 15, 18, 21, 24, 27 и 30 м из сварных гнутозамкнутых профилей (с пониженной высотой). Чертежи КМ
Краткое содержание:	1.263-2-4.4-00КМ Техническое описание 1.263-2-4.4-01КМ Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправные марки 1.263-2-4.4-02КМ Схемы расположения ферм пролетом 15,18 м и связей 1.263-2-4.4-03КМ Схемы расположения ферм пролетом 21,24 м и связей 1.263-2-4.4-04КМ Схемы расположения ферм пролетом 27,30 м и связей 1.263-2-4.4-05КМ Схемы ферм с маркировкой элементов 1.263-2-4.4-06КМ Сортамент ферм пролетом 15,18,21 м 1.263-2-4.4-07КМ Сортамент ферм пролетом 24 м 1.263-2-4.4-08КМ Сортамент ферм пролетом 27 м 1.263-2-4.4-09КМ Сортамент ферм пролетом 30 м 1.263-2-4.4-10КМ Геометрические схемы отправочных марок стропильных ферм 1.263-2-4.4-11КМ Узел 1,2 1.263-2-4.4-12КМ Узел 3…8 1.263-2-4.4-13КМ Узлы опирания ферм (варианты) 1.263-2-4.4-14КМ Фрагменты плана настила с расположением креплений 1.263-2-4.4-15КМ Допускаемая расчетная нагрузка на настил 1.263-2-4.4-16КМ Узел крепления связей 1.263-2-4.4-17КМ Сварные швы ферм 1.263-2-4.4-18КМ Детали Д-1…Д-3 1.263-2-4.4-19КМ Спецификация стали ферм пролетом 15,18,21 и 24 м 1.263-2-4.4-20КМ Спецификация стали ферм пролетом 27 и 30 м 1.263-2-4.4-21КМ Ведомость расхода материалов
Дата добавления в базу:	01.09.2013
Дата актуализации:	01.12.2013
Дата введение:	01.05.1984
Доступно сейчас для просмотра:	100% текста. Полная версия документа.
Организации:	Разработан: ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева Госгражданстроя Утвержден: Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 29.03.1984

© 2019 stylekrov.ru

(Нет оценок)

Металлическая кровля

В специальной литературе часто встречается классификация, в которой металлические кровли относят к листовым (или штучным) материалам. На сегодня это не совсем корректно, так как появились новые современные рулонные технологии металлических кровель.

Можно выделить следующие основные типы металлических кровель:

• плоские (или с небольшими ребрами жесткости) покрытия из листовой или рулонной стали, выполненные по фальцевой технологии;
• покрытия из профилированного листа и его разновидностей, имитирующих черепицу (металлочерепица);
• в особую группу выделены кровли из цветных металлов.

Для того, чтобы выбрать требуемый тип металлической кровли, необходимо, прежде всего, иметь информацию о металлах, применяемых для изготовления последних, и о современных полимерных покрытиях, наносимых на эти металлы.

Металлы, используемые для металлической кровли.

Oцинкованная кровельная сталь традиционно была и остается в России одним из самых распространенных кровельных материалов. Этот, сравнительно недорогой, легкий в работе материал позволяет устраивать кровли с геометрией практически любой сложности. Листы оцинкованной стали используются также для устройства карнизных свесов, настенных желобов и водосточных труб для кровель из других материалов.

Оцинкованная сталь покрыта с обеих сторон слоем цинка, который защищает ее от коррозии. Неоцинкованная сталь подвержена коррозии, она недолговечна, требует регулярного ухода и поэтому как кровельный материал ныне практически не применяется.

Для кровельных покрытий используется холоднокатанная горячеоцинкованная сталь. Получение горячеоцинкованной стали - сложный непрерывный процесс. В качестве основы применяется холоднокатанная рулонная сталь. Сначала она очищается, потом отжигается и оцинковывается в ванне с расплавом цинка. Толщина цинка наносимого на обе стороны стальной полосы регулируется. Для кровельных покрытий толщина цинка составляет, как правило, 250 -320 г/м2.

Для кровельных покрытий чаще всего применяют сталь толщиной 0,5 мм. В то же время на российском рынке присутствует и металлочерепица из стали 0,4 мм. В процессе монтажа и эксплуатации с ней необходимо обращаться осторожнее. Для скатов, карнизных и фронтонных свесов и деталей водосточных труб лучше использовать более толстую сталь - 0,6 мм.

В качестве кровельного покрытия применяют также материал, получивший название Алюцинк (Aluzink) (продукция Шведской фирмы SSAB). Алюцинк- это тонкий стальной лист, защищенный не чистым цинком, а сплавом алюминия и цинка. Защитный слой содержит 55% алюминия, 43,4% цинка и 1,6% кремния. Но не только горячеоцинкованная сталь и алюцинк применяются для устройства кровель, используются также и цветные металлы.

Полимерные покрытия.

Для придания металлическим кровлям декоративных свойств и дополнительной защиты от коррозии применяют специальные полимерные покрытия. Они используются на Западе уже более 40 лет и распространены чрезвычайно широко. Стальные кровли с полимерным покрытием зарекомендовали себя как высококачественный и долговечный материал.

Нанесение полимерных покрытий на оцинкованную сталь - это сложнейший процесс, требующий полной автоматизации и контроля качества на каждом этапе технологической цепочки. Стальная лента проходит стадии предварительной обработки, фосфатации, грунтования и лишь потом наносится полимерное покрытие. Сушка ведется в специальной камере.

Стальной оцинкованный лист с полимерным покрытием имеет многослойную структуру: стальной лист, слой цинка, слой грунта, и, наконец, с нижней стороны листа - защитная краска, а с лицевой стороны - слой цветного полимера. Каждый компонент многослойной структуры тщательно подбирается и выполняет свою функцию. Для потребителя необходимо знать, что различные полимерные покрытия характеризуются различной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению (цветостойкость), к температуре (термостойкость), агрессивным средам, к механическим повреждениям и другим факторам.

Фальцевые кровли.

Фальцевыми называют кровли из листовой и рулонной оцинкованной стали, а также кровли из цветных металлов.

Фальцевые кровли - это металлические кровли, в которых соединения отдельных элементов покрытия (картин) выполнены с помощью фальцев.

Картина - элемент кровельного покрытия, у которого кромки подготовлены для фальцевого соединения. Фальц (фальцевое соединение) - вид шва, образующегося при соединении листов металлической кровли. Различают фальцевые соединения лежачие и стоячие, одинарные и двойные. Боковые длинные края полос стали, идущие вдоль ската, соединяют стоячими фальцами, а горизонтальные - лежачими. Фальцы выполняются (закатываются) либо вручную специальным инструментом, либо современным способом - специальными электромеханическими закаточными устройствами.

Наиболее герметичным и влагонепроницаемым является двойной стоячий фальц - это продольное соединение, выступающее над плоскостью кровли между двумя прилегающими кровельными картинами, кромки которых имеют двойной загиб.

На сегодняшний день фальцевые кровли в Западных странах выполняются в основном с применением двойного стоячего фальца. В России ведущие фирмы, использующие западное оборудование, также перешли на этот вид соединения кровельных картин. И сегодня на строительном рынке появилось большое количество фирм, предлагающих устройство кровли по современным технологиям. К сожалению, проверить, действительно ли они современны, по рекламным проспектам не просто. Сложность кровельной конструкции заключается в высоком проценте скрытых работ, ошибки в которых проявляются только в процессе эксплуатации крыши. Известны примеры, когда при сооружении крыш непрофессионализм исполнителей приводил к необходимости полной замены кровельного покрытия.

Профилированные (волнистые) листы.

Для повышения жесткости металлических листов они подвергаются профилированию, т.е. приданию волнообразной формы. Профилированные или, как их еще называют, гофрированные (волнистые) листы, профнастил производят из оцинкованной стали как с полимерным покрытием, так и без него. Волны на листах могут быть высокими и низкими и иметь трапециевидную, синусообразную или закругленную формы.

Профилированные листы различаются:

• по форме и высоте гофры;
• по ширине готового профиля;
• по условиям применения.

Листы высотой до 20 мм, как правило, применяют в качестве декоративных элементов, без расчета на прочность - подшивные потолки, внутренние и внешние стены, заборы. Листы высотой более 20 мм являются конструктивными элементами, их применение должно подтверждаться расчетами на прочность и прогиб. Заводы-изготовители обычно указывают расчетные характеристики в каталогах. Перспективным представляется использование высоких (от 120 мм) профилей в качестве элементов несъемной опалубки в многоэтажном строительстве.

В качестве кровельного материала профилированные листы наиболее часто используются на объектах большой площади в промышленном и гражданском строительстве. В настоящее время, всвязи с применением стали с полимерными покрытиями, которые придают листам большую декоративность, последние все чаще стали применяться в индивидуальном и малоэтажном строительстве (коттеджи, небольшие магазины, автозаправочные станции, киоски).

Разновидностью профилированных листов являются различные поперечногнутые и арочные профили. Они значительно расширяют возможности архитекторов, позволяют создавать криволинейные изделия для оформления углов стен, карнизов и коньков крыш.

Для получения поперечногнутого профиля лист сгибается особым способом под углом до 900 к направлению профиля, при этом гибка может быть одинарная и двойная. В результате конструкции, ранее требовавшие дополнительных деталей с уплотнением или фальцевых соединений, с помощью поперечной гибки могут быть решены практичным, элегантным и эстетичным образом.

Арочные профили представляют собой профилированные листы, согнутые в гладкую плавную дугу. Закругление может быть выпуклым и вогнутым. Каждый радиус имеет свою собственную несущую способность в зависимости от типа профиля и расстояния между опорами. Арочный профиль может быть использован в таких конструкциях как, например, свободнонесущие крыши, галереи, навесы или гнутые поверхности крыш. С помощью арочных профилей можно получить легкие конструкции с достаточно высокой несущей способностью - ангары с пролетом 18м и более.

Металлочерепица.

Среди кровельных материалов, получивших широкое распространение в последнее время, одно из первых мест по популярности занимает цельнолистовая металлочерепица . Она является разновидностью профилированного стального оцинкованного листа с полимерным покрытием, который подвергается поперечному штампованию, для получения рисунка, имитирующего натуральную черепицу. Металлочерепица изготавливается из рулонной рулонной оцинкованной стали, покрытой полимером. Производители закупают эту сталь (уже с полимерным покрытием) у металлоперерабатывающих предприятий и методом роликовой прокатки стали и последующей холодной штамповки получают металлочерепицу.

Область применения.

Металлочерепицу применяют как для нового строительства, так и для реконструкции. Особенно хорошо смотрится она на малоэтажных домах, на небольших общественных сооружениях, таких как, кафе, магазины и т.п., а также временных сооружениях - остановках, киосках.

Существенно, что при ремонте старых крыш не обязательно демонтировать прежнее покрытие. Более того, отслужившие кровельные материалы из рубероида, плоского железа и т.д. могут использоваться в качестве дополнительной гидроизоляции. Однако, во избежание коррозии следует избегать прямого контакта оцинкованной стали и битума. Металлочерепицу не рекомендуется устанавливать на крышах с уклоном менее 140.

Виды металлочерепицы.

Ассортимент поставляемой на рынок металлочерепицы, различается геометрией профиля (шириной и высотой волны, черепичным рисунком и т.п.); видами полимерных покрытий; цветовой палитрой.

Для производства металлочерепицы в качестве лицевого слоя полимерного покрытия применяются следующие полимерные материалы: полиэстер, пластизоль, пурал и PVF2. Ряд производителей предлагает также металлочерепицу, у которой покрытие лицевого слоя состоит из кварцевого песка со специальным связующим. Это по виду делает материал еще более похожим на керамическую черепицу, хотя он существенно дороже.

Цветовая палитра металлочерепицы, которую предлагают производители, весьма разнообразна. Она определяется палитрой красок завода-изготовителя листа. Как правило, каждый завод имеет собственную систему маркировки красок. При выборе цвета рекомендуется пользоваться каталогами цветов данной фирмы или образцами стали. Металлочерепица может иметь любые традиционные оттенки красной черепицы, коричневую медную патину или благородную зелень старых кровель из меди, а также ультрасовременные цвета металла - ультрамарин, металлик и т.д.

Достоинства и недостатки металлочерепицы:

К основным достоинствам металлочерепицы относятся:

• небольшой вес,
• простота монтажа,
• разнообразная цветовая гамма,
• длительный срок эксплуатации,
• полный набор комплектующих, поставляемых фирмами вместе с кровельным материалом,
• экологическая безопасность,
• приемлемая цена.

Одним из недостатков металлочерепицы часто называют повышенную шумность во время дождя и ветра. Но на самом деле - это недостаток устройства кровли. Когда работы выполнены качественно, при порывах ветра металлочерепица не стучит по обрешетке, а при правильно выполненном водоотводе шум стекающих потоков воды не будет слышен жильцам мансарды.

Металлочерепица является материалом, качество которого в большой степени зависит от качества исходного материала (оцинкованной стали и полимерных покрытий), технологического оборудования, и крепежных элементов.

Кровли из цветных металлов.

В качестве кровельных материалов применяются следующие цветные металлы: медь, алюминий и цинк-титановый сплав (D-цинк). Наибольшее распространение среди кровель из цветных металлов на сегодняшний день получила медь. Цинк-титановый сплав также приобретает все большую популярность.

Медные кровли Медные кровли хорошо знакомы нам по величественным постройкам прошлых лет. В России был период, когда медная кровля была незаслуженно забыта и практически не применялась. Но сегодня появились фирмы, которые возродили традиции применения меди для кровельных работ, причем с использованием новейших технологий.

Медь - это блестящее серебристое вещество с легким розоватым оттенком, которое приобретает красноватый цвет по мере соприкосновения с воздухом. Медь, которую мы обычно видим, имеет красноватый цвет. Это цвет окиси меди, образующейся в результате взаимодействия металла с воздухом.

В течение первого года службы медь из красноватой становится сначала коричневой, а затем матово-черной. Такой цвет имеют ее естественные окислы. С течением времени окислы меняют свой цвет на малахитово-зеленый, но для этого необходимо как минимум 15-20 лет. Существуют искусственные способы патинирования меди, дающие подобный результат сразу, например, еще до укладки, но они дорогостоящие. Патина является естественным защитным покрытием меди, надежно предохраняющим ее от коррозии и порчи. Можно сказать, что под патиной медь практически неуязвима. Это обстоятельство непосредственно отражается на продолжительности службы медной кровли, исчисляющейся не десятилетиями, а сотнями лет. Медь устойчива в разбавленных кислотах, едких щелочах, морской, пресной питьевой и промышленных водах, сухих газах и других средах. Температура ее плавления составляет 1083 0С.

Медь прекрасно поддается сварке, что делает ремонт покрытия простым и надежным; при этом используется оловянистая медь. Применяется также испытанный временем способ паяния или лужения, известный с незапамятных лет, когда используется олово. Важно учесть, что наличие механических повреждений не требует замены целого листа или полосы, достаточно лишь вырезать медную заплату и заварить (или запаять) швы. Заплата очень быстро покроется патиной, и различить отремонтированное место будет очень трудно, а при взгляде с земли - невозможно.

Природная пластичность меди дает еще одно немаловажное преимущество - медной лентой или листом можно легко покрывать кровли любой, даже самой сложной и затейливой конфигурации, все изгибы преодолеваются очень просто и быстро.

Критериями качества медной ленты является стабильность геометрических размеров (толщины и ширины), что является следствием очень высокого уровня технологии ее производства и жесткого контроля качества раскатки.

Основные достоинства медных кровель.

Уникальные свойства меди делают ее великолепным кровельным материалом, который по целому комплексу факторов и свойств не имеет себе равных. Основные достоинства медных кровель следующие:

• Самый продолжительный срок службы.В основе феноменальной длительности жизни медной крыши лежит высокая химическая устойчивость металла. Покрываясь под воздействием атмосферных явлений тонким и прочным слоем окисла-патины, она служит верой и правдой как минимум 100-150 лет.
• Отсутствие эксплуатационных расходов.Уложенная заново свежая медная кровля в дальнейшем не требует никакого ухода и наблюдений - ее вообще не надо зачищать и красить.
• Экологическая чистота.Медная крыша никогда не ржавеет, не осыпается, она полностью нейтральна к окружающей среде; металл не только абсолютно безвреден, но и обладает анаболическими свойствами.
• Ремонтопригодность покрытия.Даже при самых серьезных механических повреждениях медная кровля легко ремонтируется, поскольку медь пластична и легко паяется.
• Красота, благородство и престиж.Медная кровля прекрасна всегда - и только что уложенная, цвета красноватого металла, ярко блестящая на солнце; и, прослужившая год-два, благородного бронзово-коричневого, а вскоре и матово-черного цвета; и, наконец, состарившись, - ярко зеленого, оставаясь в таком состоянии столетия. Наверное, единственным недостатком медной кровли является ее достаточно высокая цена, которая, правда, вполне соответствует качеству этого материала.

Алюминиевые кровли.

Алюминий применяется, как для изготовления металлочерепицы, так и для устройства фальцевых кровель.

Алюминиевая металлочерепица изготавливается из рулонного металла, на который уже нанесены необходимые покрытия. Ее отличает малый вес (около 2 кг/м2), что позволяет применять ее почти на всех обрешетках крыш. Алюминиевая металлочерепица обладает высокой долговечностью, цветостойкостью, практически не подвержена атмосферным воздействиям.

Кровли из титан-цинкового сплава.

Кровельный материал из цинк-титанового сплава (D-цинк) малоизвестный пока в России давно распространен в Европе. Современный материал на основе цинка (Цинк-титан) представляет собой цинк, легированный титаном и медью. Возможностью формовки, пластичностью и способностью к пайке материал напоминает медь, при этом он почти в два раза дешевле ее.

Он отличается высокой коррозионной стойкостью и абсолютной экологической безвредностью, недаром в быту широко применяется сделанная из него посуда. Кровли из цинк-титанового сплава не требуют ухода и срок их службы практически равен сроку службы здания, а их благородная красота снискала любовь архитекторов во всем мире.

Полина ЛИЧАГИНА

Предоставлено сайтом Интерьер, дизайн, дом

---

Смотрите также

• 
  Рабочая ширина профнастила с8
• 
  Как составить дефектную ведомость на кровлю
• 
  Расчет дождевых стоков с кровли
• 
  Ремонт кровли крыши частного дома
• 
  Плотность утеплителя для кровли
• 
  Уплотнитель для кровли универсальный самоклеющийся
• 
  Чем обработать мягкую кровлю от мха
• 
  Кровля мягкая керабит
• 
  Стропильная система двухскатной кровли
• 
  Узлы кровли деревянной
• 
  Палисадник из профлиста