Assma.ru

Ремонт и стройка
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Крепление металлической фермы к стене

Правила устройства и монтажа металлических ферм

Металлические фермы часто применяются для возведения хозяйственных, производственных зданий и зданий коммерческого назначения. Стропильные системы из металла имеют ряд преимуществ, с другой стороны, при возведении частных домов они слишком дорого обходятся владельцу. Необходимость в них возникает только тогда, когда нужно сделать сверхпрочную крышу или возвести сложную конструкцию. Но и тогда домовладельцы предпочитают комбинированные стропильные системы – часть элементов в них делается из дерева, остальные – из металла.

Основные требования к конструкции стропильных ферм

Конструкции стропильных и подстропильных ферм должны выполнять основные требования:

  • перед началом отделки независимо от вида строительных материалов, должна быть создана прочная конструкция;
  • качественное выполнение, являющееся гарантией того, что конструкция сможет выдержать постоянные или временные нагрузки;
  • важно выбирать материал, обеспечивающий надежность, прочность и устойчивость.

Данные правила должны быть выполнены вне зависимости от типа строительного объекта.

Конструкционные особенности ферм

Ферма из профильной трубы имеет характерные особенности, о которых следует помнить заранее. В основе деления можно выделить определенные параметры. Главным значением считают количество поясов. Можно выделить следующие виды:

  • металлические опоры, представляющие собой компоненты, которые находятся в одной плоскости;
  • висячие, в составе которых два металлических пояса, расположенных сверху и снизу.

Второй важный параметр, без которого чертеж фермы создать не получится, это контуры и форма. В зависимости от последнего можно выделить прямые, двухскатные или односкатные, арочные фермы. По контуру также можно разделить металлические конструкции на несколько вариантов. Первый – это конструкции с параллельным поясом. Они считаются оптимальным решением для создания мягкой кровли. Металлическая опора предельно проста, а ее компоненты идентичны, по размерам решетка совпадает со стержнями, благодаря чему монтаж становится легкой работой.

Второй вариант – односкатные металлические конструкции. В их основе жесткие узлы, обеспечивающие стойкость к внешним нагрузкам. Создание такой конструкции отличается экономичностью материала и соответственно небольшими расходами. Третий вид – полигональные фермы. Их отличает длительный по времени и достаточно сложный монтаж, а преимуществом становится способность выдерживать большой вес. Четвертый вариант – треугольные фермы из профильной трубы. Они используются, если планируется создание металлической фермы с большим углом наклона, но минусом станет наличие отходов после сооружения.

Следующий важный параметр – угол наклона. В зависимости от него металлические фермы из профильных труб делятся на три основные группы. В первую группу попадают металлические конструкции с углом наклона в 22-30 градусов. При этом длина и высота изделия представлены соотношением 1:5. Среди достоинств такой металлоконструкции можно выделить незначительный вес. Чаще всего так создают металлические треугольные фермы.

При этом может понадобиться использование раскосов, монтируемых сверху вниз, если высота пролетов превышает 14 метров. В верхнем поясе будет расположена панель длиной 150-250 см. Как результат получится конструкция с двумя поясами и четным количеством панелей. При условии, что пролет более 20 метров, следует монтировать подстропильную металлоконструкцию, связывая ее опорными колоннами.

Ко второй группе относят фермы из квадратных труб или из профтруб и других разновидностей, если угол наклона составляет 15-22 градуса. Соотношение высоты и длины между собой достигает 1:7. Максимальная длина каркаса не должна превышать 20 метров. Если необходимо увеличить высоту, требуются дополнительные процедуры, к примеру, создается ломаный пояс.

К третьей группе относят металлоконструкции с углом наклона менее 15 градусов. В этих проектах применяют трапециевидную стропильную систему. Они имеют дополнительно короткие стойки. Это позволяет повысить противодействие продольному прогибу. Если монтируется односкатная крыша, угол наклона которой достигает 6-10 градусов, необходимо продумать ассиметричную форму. Деление пролета может варьироваться в зависимости от особенностей конструкции, и может достигать семи, восьми или девяти частей.

Отдельно выделяют ферму Полонсо, монтируемую своими руками. Она представлена двумя треугольными фермами, которые соединены затяжкой. Это позволяет исключить установки длинных раскосов, которые должны были бы располагаться в средних панелях. Как результат, вес конструкции будет оптимальным.

Выбор материалов для строительства навесов

На этапе проектирования конструкции непременно встает вопрос о выборе материалов, из которых будет изготавливаться будущая постройка. Выбор зависит от бюджета и дизайнерского решения. Если планируется строительство навеса прямоугольной формы с односкатной крышей, то можно выбрать любой доступный материал: дерево, металл – неважно. С двускатными вариантами поступают аналогичным образом.

Для изготовления навеса с полукруглой крышей рекомендуется использовать металл, т.к. он легче гнется и не теряет форму в дальнейшем. Дерево в этом случае проигрывает. Изготовить полукруглые детали конструкции из брусков сложно, для этого требуется специальное оборудование. Вдобавок, дерево со временем может деформироваться, вплоть до разрушения кровельного покрытия.

Что касается долговечности, специалисты рекомендуют металлические конструкции, считая, что они лучше сопротивляются коррозии. Однако сегодня существует большой выбор пропиток, которые способны защитить деревянные детали конструкции и в разы увеличить их срок службы.

В качестве кровельного материала можно использовать любое современное покрытие. Более предпочтительно покрыть крышу сотовым поликарбонатом, т.к. он способен пропускать солнечные лучи. Хорошо смотрятся навесы с кровлей из профилированного листа. Ондулин и другие похожие на него материалы используются реже, так как для них необходимо обустраивать более сложную обрешетку, либо использовать вместо неё фанеру, что увеличивает стоимость конструкции.

Металлические прогоны для крепления

Прогоны из металла предназначены для того, чтобы осуществлять крепление кровельных и стеновых конструкций к каркасу. Также прогоны воспринимают все ветровые, снеговые и прочие нагрузки, идущие от вышеперечисленных конструкций. Прогоны могут быть сплошными и решетчатыми – в этом также принципиальное их различие. Первые тяжелее, но проще в изготовлении и монтаже, к тому же, их можно использовать при шаге ферм, начинающимся с 6 метров.

Читать еще:  Знакомство с восточной кухней – просто, быстро и в любых условиях: печка для казана из трубы своими руками

Сплошные прогоны и их предназначение

Сплошные прогоны из металла изготавливают из прокатного швеллера, и зредка используют двутавры, гнутые профили с Z-образным, С-образным либо швеллерным сечением. Если длина прогона начинается с девяти метров, то используют решетчатую технологию изготовления. Ее преимуществом считается возможность применения практически любого материала. Прогоны, как и фермы, предназначены для того, чтобы крепить к зданиям ограждающие и другие конструкции.

Цены на металлические фермы

Наименование конструкций и эскиз

Фермы металлические

Фермы металлические

Фермы металлические из профильной трубы

Металлические фермы из профильной трубы это экономичные в производстве и высокопрочные изделия. При изготовлении металлических ферм, часто применяют биметалл и косынку для соединения металлических изделий.

Сборка ферм осуществляется с помощью сварки и клёпки.

Рис. 1 Пример собранной металлической фермы.

Преимущества металлических ферм

Металлическая ферма обладает высокой прочностью и износостойкостью. С помощью металлических ферм можно перекрыть пролёт практически любой длины, самое главное, выполнить правильно расчёт нагрузок, изготовить ферму в соответствии со всеми нормативами и произвести грамотный монтаж.

Среди преимуществ металлических ферм так же необходимо отметить:

  1. Высокий срок службы.
  2. Малый вес, относительно аналогичных конструкций.
  3. Способность выдерживать очень высокие нагрузки.
  4. Высокая износостойкость.
  5. Надёжные узлы, позволяющие выдерживать большие нагрузки.

Рис. 2 Пример металлической фермы с треугольным контуром.

Конструкции металлических ферм

Существует несколько разновидностей конструкций металлических ферм из профильной трубы. Каждая из этих конструкций обладает своими преимуществами и недостатками.

Самым главным параметром металлических ферм, считается количество поясов. Фермы подразделяются на две большие группы:

  • Фермы, в которых все элементы находятся в одной плоскости

Рис. 3 Ферма с элементами в одной плоскости.

  • Фермы с двумя металлическими поясами, расположенными один под другим.

Рис. 4 Ферма с двумя металлическими поясами.

Вторым важным параметром, является форма фермы. По формам, фермы различаются на:

  • прямые арочные фермы
  • односкатные арочные фермы
  • двускатные арочные фермы

Третьим важным параметром, является контур фермы. По контурам, фермы различаются на:

  • Фермы с параллельным поясом.

Рис. 5 Ферма с параллельными поясами.

Считаются лучшим решением для мягкой кровли. Металлическая опора для данного контура простая и её элементы практически совпадают. Размеры решётки совпадают со стержнями, что обеспечивает лёгкий монтаж конструкции.

  • Односкатные фермы.

Рис.6 Односкатная ферма.

Односкатные фермы имеют наклон в одну сторону. Угол наклона для односкатных ферм, обычно составляет 20-30 градусов. Такая конструкция требует небольшого расхода материала и является доступной по цене.

  • Фермы с полигональным контуром.

Рис.7 Ферма с полигональным контуром.

Данный тип ферм является самым сложным в производстве и монтаже, самым дорогим по стоимости, но он так же является самым надёжным, выдерживающим очень большой вес.

  • Фермы с треугольным контуром.

Рис.8 Двускатная ферма с треугольным контуром.

Рис.9 Двускатная усиленная ферма с треугольным контуром.

Рис.10 Односкатная ферма с треугольным контуром.

Треугольные фермы, используются, когда нужны большие углы наклона. При использовании ферм с треугольным контуром остаётся большое количество отходов после монтажа.

  • Сегментные фермы.

Рис.11 Сегментная ферма.

Данный тип ферм требует меньше материала, чем фермы с треугольным контуром за счёт того, что верхний пояс имеет форму дуги, изгибающие моменты сводятся к минимуму и уменьшаются усилия в раскосах.

  • Трапецеидальная ферма.

Рис.12 Трапецеидальная ферма.

Металлические фермы с трапецеидальным контуром, имеют более простые узлы, по сравнению с полигональными фермами, но применение таких ферм, позволяет создать очень жёсткий рамный узел, который повышает прочность всего каркаса.

Четвёртым параметром, является угол наклона

В зависимости от угла наклона, фермы из профильных труб, делятся на три основных категории:

  • Фермы с углом наклона 22 – 30 градусов. Соотношение длины и высоты в таких фермах, составляет 1 к 5. Такая металлоконструкция обладает малым весом. Чащё всего, с такими углами наклона, изготавливают металлические треугольные фермы.

Если высота пролётов превышает 14 метров, то используются раскосы, монтируемые сверху вниз. В среднем поясе устанавливают панель с длинной от 150 до 250 см. В результате, получается конструкция с двумя поясами и чётным количеством панелей.

При высоте пролёта более 20 метров, устанавливается подстропильная металлоконструкция, которую связывают с опорными колоннами.

  • Фермы с углом наклона 15 – 22 градуса. В таких фермах используется квадратные трубы, профильные трубы и другие разновидности труб. Соотношение высоты и длинны в таких фермах, составляет 1 к 7. Максимальный размер каркаса не должен превышать двадцати метров в длину. Для усиления конструкции, может применяться ломаный пояс.
  • Фермы с углом наклона менее 15 градусов. В таких фермах, применяют ферму с трапецеидальной формой контура. Для предотвращения продольного изгиба, в таких фермах используются короткие стойки.

Если предполагается использование односкатной крыши с углом наклона от 6 до 10 градусов, то нужно использовать асимметричную форму.

Фермы Полонсо

Ферма Полонсо состоит из двух треугольных ферм, соединённых стяжкой. Монтаж ферм Полонсо очень простой и его можно произвести своими руками. Фермы Полонсо не требуют использования длинных раскосов, в результате, вес такой фермы будет оптимальным.

Читать еще:  Как крепить сетку-рабицу к металлическим столбам

Рис.13 Ферма Полонсо.

Как правильно рассчитать навес?

Расчет и изготовление ферм из профильной трубы выполняется в соответствии со СНиП. Расчёт осуществляется в соответствии со схемой, где указываются зависимости между длинной конструкции и уклоном кровли. При расчёте зависимостей, учитывается:

  • Тип контура пояса опоры. Исходя из выбранного контура, определяется тип кровли и углы наклона.
  • При расчёте, следует стремиться минимизировать стоимость изделия.
  • При расчёте важно учитывать нагрузки на конструкцию. Важно помнить, что панель всегда должна соответствовать стропилам, даже если углы стропил отличаются.
  • Промежуток между узлами. Обычно, он соответствует ширине панели.

При увеличении высоты своими руками, будет увеличиваться несущая способность кровли и снежный покров будет скатываться. Для усиления металлической конструкции, нужно будет монтировать рёбра жёсткости. Для определения размера фермы, можно использовать следующие данные:

  • При ширине конструкции до 4,5 метров, монтаж производят с использованием деталей 40х20х2 мм;
  • При ширине конструкции до 5,5 метров, монтаж производится с использованием элементов 40х40х2 мм;
  • При ширине конструкции выше 5,5 метров, монтаж производится с использованием элементов 40х40х3 мм или 60х30х2 мм;

Расчёт шага.

После расчётов, произведённых выше, делают расчёт шага. Для расчёта шага, нужно учесть расстояние между опорами навеса. В большинстве случаев, это расстояние равно 1,7 метра. При использовании других расстояний, нужно быть очень аккуратным в расчётах т.к. прочность конструкции может ухудшиться.

После завершения расчётов, с помощью специального программного комплекса, создаётся готовая схема конструкции.

Рис.14 Чертёж фермы из профильной трубы для навеса

При расчёте, нужно обязательно учитывать стоимость сырья, изготовления и монтажа.

Далее, рассмотрим процесс сварки фермы из профильной трубы.

Выбор и создание металлоконструкции

Для качественной сварки, нужно следовать следующим основным правилам:

  • Следует использовать изделия с рёбрами жёсткости т.е. квадратной или прямоугольной формы
  • Нужно использовать высокоуглеродистую, легированную сталь, устойчивую к агрессии окружения.
  • От выбранного изделия и материала зависит, будет ли конструкция выполнять требования по несущей способности.
  • При соединении элементов фермы, следует использовать спаренные прихваты и уголки.
  • Двутавровые уголки монтируют в верхнем поясе, делая стыковки по меньшей стороне.
  • Для сопряжения элементов, используют равносторонние уголки.
  • Части длинных металлических конструкций, закрепляют с помощью накладных пластин.
  • Монтаж раскосов выполняют под углом в 45 градусов, а монтаж стоек, под углом в 90 градусов.
  • На первом этапе монтажа, собирают основную конструкцию, затем производят сварку фермы, проверяя качество сварки.

Рис.15 Стропильная ферма.

Для того чтобы добиться нужного качества конструкции, нужно использовать правильный алгоритм работы. На первом этапе, выполняют расчистку и разметку участка, устанавливая вертикальные опоры и закладные детали. Если нужно, можно металлические профильные трубы сразу установить в ямы и забетонировать. Установку металлических колонн, контролируют отвесом, для контроля параллельности установки колонн, натягивают шнур.

На следующем этапе, производится сварка металлических профильных труб. Элементы конструкции приваривают к опорам. Сварку элементов ферм и углов, выполняют на земле. После сварки элементы и узлы, поднимают на высоту и крепят с помощью перемычек и раскосов.

После этого на высоту поднимают балки и сваривают их с профильными трубами и опорами, осуществляя вваривание перемычек и создание отверстий для крепежей.

Следующим шагом является зачистка элементов конструкции и подготовка её к покраске и укладке кровли.

Сохраните себе ссылку на страницу, чтобы не потерять:

ДОСТАВКА

Мы доставляем заказы по России. Часто получаем заказы с доставкой в следующие города:

Москва, Нижний Новгород, Санкт-Петербург, Казань, Кстово, Арзамас, Заволжье, Городец, Балахна, Дзержинск и по всей Нижегородской области!

Так же доставим готовые изделия

Чкаловск, Шахунья, Арзамас, Навашинский район, Починковский район, Ветлуга, Володарск, Сокольский район, Ворсма, Краснобаковский район, Краснооктябрьский район, Выкса, Горбатов, Городец, Дзержинск, Заволжье, Княгинино, Перевоз, Семенов, Сергач, Кстово, Кулебаки, Лукояново, Лысково, Навашино, Павлово, Первомайск, Урень, Вадский район, Варнавинский район, Вачский район, Ветлужский район, Балахна, Богородск, Бор, Володарский район, Воротынский район, Воскресенский район, Княгининский район, Дальнеконстантиновский район, Дивеевский район, Ковернинский район, Сосновский район, Тоншаевский район, Шатковский район

Что учесть для стропильных систем с разным уклоном ↑

Вне зависимости от того, какая возводится крыша (односкатная, двускатная или гнутая), фермы различают по углу их уклона. В общем понимании такие конструкции делятся на три категории: с уклоном 22-30ᵒ, 15-22ᵒ и 6-15ᵒ.

Требования к фермам с уклоном ската 22-30ᵒ ↑

В тех случаях, когда проектом здания предусмотрен наклон ската 22-30ᵒ, обычно в качестве кровельного материала используется шифер, этернит (композитный шифер) или железо (фальцевое покрытие из жести). Высоту треугольной фермы по коньковой балке следует приравнивать к 1/5 длины пролета (при длине ноги 10 м высота конька составит 10/5=2 м или 200 см минимум).

Такая конструкция получится наиболее легкой и с нее быстрее стекут атмосферные осадки.

Для больших пролетов от 14 до 20 м предпочтительно выбирать конструкцию с нисходящими раскосами – она лучше всего переносит нагрузки от снега и ветра, следовательно, имеет меньший вес. Панель в верхнем поясе здесь составляет порядка 1,75-2,5 м длины и в каждой паре их количество должно быть четным. Это означает, что число пролетов при заданных размерах равно 8 (14/1,75=8; 20/2,5=8).

У зданий промышленного типа (производственных цехов, павильонов и так далее) длина пролета достигает 25-30 м, и в таком случае желательно применять фермы Полонсо. Это тоже парные конструкции, которые соединяются затяжкой. Здесь есть возможность избежать установки длинных раскосов в центральных панелях, это значительно сокращает общую массу конструкции, и как следствие – количество требуемого материала.

  • Верхний пояс в таком случае разбивают на 12 или 16 отсеков по 2-1,85 м (25/12=2,08 м; 30/16=1,85 м).
  • Нижний пояс приподнимают для увеличения угла. Нагрузка в поясах уменьшается, а опорные узлы получаются наиболее простыми. Подвесные потолки для таких конструкций не используют.
Читать еще:  Мы подскажем вам, как выбрать входную металлическую дверь

Конструкция фермы с уклоном ската 6-22ᵒ ↑

  • Если стропильная металлическая ферма имеет уклон по скату 15-22ᵒ, то ее высота по коньковой балке должна равняться 1/7 длины пролета. Для увеличения высоты на 0,16-0,23 частей от длины пролета нижний пояс делают ломаного типа. Такой метод снижает массу фермы с обычной треугольной конструкцией до 30%, но длина пролета здесь допускается не более 20 м. В тех случаях, когда пролет увеличивается более 20 м, применяют конструкцию Полонсо.
  • Если крыша почти плоская и имеет уклон не более 6-15ᵒ, лучше всего использовать фермы в виде трапеции. Самый оптимальный вариант, это когда конек оказывается на высоте 1/7 или 1/9 суммы от общей длины пролета. Например, при длине ноги 10 м высота конька делается 10/7=1,42 м или 10/9=1,11 м.
  • Если подвеска потолка не предусмотрена к стропильной системе, раскосы устанавливают в виде треугольной решетки. Количество секций или панелей рассчитывается по такому же принципу, как и для обычных треугольных конструкций.

Важно, чтобы чердачные стены и опоры ферм имели достаточную высоту. В противном случае крыша проектируется с переломом у опор – это позволяет создать нужное пространство.

Для подвесных панелей их размеры должны соответствовать длине нижних и верхних элементов. То есть, их длина кратна 2 по длине стропил, но не более 1,5-2 м. Следует отметить – для потолков сложной формы более всего подходят фермы Полонсо.

Средние расценки

Стоимость изделий нужно уточнять непосредственно у продавца или производителя. Для примерной ориентации можно ознакомиться с расценками из разного временного периода.

Прайс лист на фермы из металла:

В Москве изготовят изделие для навесов из профильных труб, конструкцию для коттеджа за 5500 руб. Любой вид продукции – профильный, арочный, для ангаров и гаражей предлагают купить в Михеево за 4300 руб. В Омске можно приобрести стропильную ферму за 1200 руб. В Тюмени продают железобетонные балки по 2500 руб.

Какими бывают фермы металлические

Объемные фермы из металлоконструкций бывают различных видов:

  • Односкатные и двускатные.
  • Многоугольные.
  • Треугольные.
  • С параллельными поясами.

Принимающие на себя ответственность за 9-30 метров, пролеты ферм из металлоконструкций также определяют и по другим характеристикам:

  • Очертания верхнего пояса (описано выше).
  • Количество панелей.
  • Величина возможной нагрузки.

Металлические фермы из металлоконструкций и прогоны активно используют в возведении таких сооружений:

  1. Промышленные здания больших размеров.
  2. Здания и сооружения сельскохозяйственного направления.
  3. Торговые здания.
  4. Ангары, в том числе и авиационные.

Как видно, список широк, а это значит, что фермы из металлоконструкций и прогоны могут приобретать самые разные формы, которых потребует архитектура. Также металлические фермы и прогоны классифицируют и по статической схеме. Тут они бывают балочными и рамными, винтовыми и арочными.

Требования к монтажу ферм

Монтаж металлических стропильных систем в соответствии с ГОСТ 23118-78 и СНиП III-18-75.предусматривает соблюдение расстояния шага, который должен составлять не менее 3 метров.

Учитывая ряд технических и эксплуатационных преимуществ, металлические фермы находят широкое применение при возведении зданий хозяйственного, производственного и коммерческого назначения, если проект предусматривает повышенные показатели прочности крыши или конструктивные особенности повышенной сложности.

При достаточно большой длине (до 50 метров) стропила из металла монтируются со строгим соблюдением деталировочных чертежей, содержащих монтажные схемы и обозначения марок отдельных элементов конструкции. Удобство и скорость монтажа обеспечивает наличие специальных отверстий на всех элементах ферм. Благодаря этим отверстиям, при сборке металлоконструкции можно произвести подготовку стыков для сварки, не используя струбцины, клинья или хомуты. Надежную фиксацию деталей ферм обеспечивают конусные и проходные оправки.

При отсутствии отверстий применяется самый простой способ предварительной фиксации соединяемых элементов путем образования прихватки для короткого шва с помощью струбцин.

Деревометаллические фермы

В целях экономии при строительстве зданий и малых архитектурных форм могут использоваться, помимо всего прочего, комбинированные опорные конструкции. К примеру, нижняя стяжка фермы, стойки и затяжки зачастую выполняются из трубы и уголка, а верхний пояс — из доски либо бруса.

Пиломатериалы для таких конструкций выбирают хорошо просушенные и с минимальным количеством сучков. Влажность бруса или досок должна составлять не более 12%. Перед использованием для сборки комбинированных опорных конструкций пиломатериалы желательно подсушить дополнительно в течение нескольких месяцев. В противном случае из-за усадки древесина в готовом каркасе в последующем может растрескаться (металл сохранит свои размеры).

Для того чтобы такие фермы получались более прочными, их обычно армируют. В большинстве случаев для этой цели используют стальной прут. Также деревометаллические фермы могут укрепляться стеклопластиковой арматурой. Стержни с древесиной соединяют обычно с применением эпоксидного клея. При этом арматуру пропускают внутри верхнего пояса (в клееных конструкциях).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector