1. Деревянные прогоны. Их типы. Конструирование и расчет.

Компания «Fire-Steel» предлагает услугу — проектирование и изготовление металлических ферм на заказ в Москве и Московской области, в том числе и по чертежам заказчика.

Стропильные фермы с гарантией качества: надежность и прочность дома зависят не только от фундамента

Многие будущие домовладельцы, затевая загородное строительство, думают, что основное внимание надо уделить фундаменту, а все остальное приложится. Это не так. Надежность крыши не менее важна. Махнуть на нее рукой и положиться на авось? Вряд ли это приведет к позитивным результатам. Стропильные фермы: качество и надежность необходимое условие Основа крыши — несущие конструкции, которые называют стропильными фермами. Они должны быть надежными по умолчанию, потому что стропильной системе придется принять на себя вес:

  • кровельных материалов;
  • обрешетки;
  • утеплителя и отделки;
  • снега и прочих атмосферных осадков.

В конструкцию закладывается максимальная прочность. Очевидно: важен не только грамотный монтаж стропильных ферм, но и качество самого изделия. Если оно выпущено с нарушением технологий и несоблюдением проектных расчетов, крыша продержится недолго.

Многие наши клиенты полагают, что цены на качественные и надежные стропильные фермы очень высоки, и пытаются выбрать более дешевые изделия с целью удешевления общей сметной стоимости. Инженеры, технологи, производственники и руководство компании «Мера-Строй» предлагают рассмотреть другой вариант экономии не в ущерб качеству и надежности.

Стропильные фермы и другие изделия собственного производства

Уже сегодня на наших собственных производственных мощностях мы выпускаем окна ПВХ и алюминиевые конструкции, профилированный брус, а также качественные и прочные стропильные фермы. Мы уверены, что в ближайшем будущем сможем предложить вам еще больший список изделий по привлекательным ценам и со скидками при объемах работ.

Помимо развития производства мы предлагаем:

  • очень выгодные условия кредитования нашим клиентам;
  • вариант поэтапного строительства, которое позволяет не зависеть от кредитов, но при этом увеличивает сроки;
  • услугу бесплатного проектирования, которым занимается наш проектный отдел.

Качество, доступная цена, наличие приятных скидок и бонусов для наших клиентов — приоритеты деятельности «Мера-Строй». Оптимизация ваших расходов не в ущерб надежности возводимых строений – основа репутации и главный приоритет компании.

Ответим на ваши вопросы по телефону или в режиме онлайн. Вы можете отправить запрос или оформить заявку прямо на нашем сайте.

Материалы для производства ферм

Для производства строительных металлических ферм используются различные материалы, каждый из которых имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Металлические круглые и профильные трубы являются наиболее распространенными материалами для изготовления различных видов ферм.

Тавровый прокат и швеллер подходит для кровель, рассчитанных на особые нагрузки, но при этом используется крайне редко, так как фермы из такого материала будут значительно утяжелять каркас. Уголок в большинстве случаев идет для изготовления конструкций временного назначения или небольших хозяйственных построек.

Разновидности металлических ферм

Изготовление этих устойчивых металлоконструкций активно используется при возведении промышленных зданий, частных домов, торговых комплексов, выставочных павильонов, спортивных сооружений, складских комплексов, многоэтажных зданий и пр. Благодаря им можно перекрыть значительное пространство или пролет.

Изготавливают металлические фермы в основном на заводах. Ассортимент продукции достаточно широкий. Ниже приведем основные виды этих металлических конструкций:

  • Параллельные – имеют наиболее простую форму. Их изготовление не требует больших затрат, поскольку они создаются из однотипных деталей.
  • Классические арочные – в них верхний и нижний пояс дугообразной формы, который имеет ребра жесткости. Отличить между собой разные виды изделий можно по радиусу арки, который может зависеть от дизайна крыши, сложности всей металлоконструкции и внешних ограничений (например, стропильной системы).
  • Треугольные односкатные – необходимы для изготовления крыши, имеющей крутые скаты.
  • Треугольные двускатные – также используются для создания крыш с крутыми скатами, но их недостатком являются большие отходы после производства.
  • Полигональные – идеальны для возведения кровли из тяжелого настила, но требуют высоких профессиональных навыков при монтаже.
  • Трапецеидальные – являются аналогом полигональных, но имеют более простое устройство.
  • Сегментные – нашли применение при возведении сооружений со светопропускающей кровлей. Они сложны при изготовлении, поскольку при создании дуговых элементов требуется геометрия высокой точности. Зато при правильных расчетах нагрузка равномерно распределяется по всему основанию.
Читайте также:  Цены на услуги промышленных альпинистов

При изготовлении металлической фермы подбирают внутренний рисунок в зависимости от предполагаемого уровня нагрузки и других конструктивных требований. Тип обрешетки может значительно повысить трудоемкость проекта, изменить внешний вид объекта, его вес и существенно увеличить затраты на изготовление изделия.

  • Треугольная решетка отличается минимумом узлов, поэтому делать ее экономически выгодно. Ее можно увидеть в параллельной и трапециевидной форме металлоконструкций.
  • Шпренгельная решетка используется в объектах, где большая часть нагрузки ложится на верхний пояс, позволяя сохранить необходимое расстояние между прогонами.
  • Раскосная ферма пригодится в тех случаях, когда на стойки возлагаются слишком большие нагрузки.
  • Крестовая решетка подходит для каркасов, где расчетная нагрузка направлена в две стороны.
  • Перекрестная решетка нужна для ферм, которые делают из тавров.
  • Полураскосная и ромбическая решетка – ее изготовление практикуют при создании ферм с огромной высотой (как у мостов и мачт). Эти рамы отличаются большой жесткостью из-за наличия двух систем раскосов.

Рекомендовано к прочтению

  • Резка меди лазером: преимущества и недостатки технологии
  • Виды резки металла: промышленное применение
  • Металлообработка по чертежам: удобно и выгодно

Металлические фермы для кровли выпускаются в прямом варианте, односкатном и двускатном. Ребра жесткости не позволяют металлическим фермам деформироваться независимо от ширины пролета.

Изготовление металлических ферм может выполняться по разным схемам в зависимости от количества поясов. Бывают плоские и пространственные фермы. У плоских все узлы и стержни расположены на одном уровне, у пространственных пояса расположены в параллельных плоскостях.

Правильные узлы — надёжная стыковка

Узел деревянной фермы — это место стыковки дух и более элементов. Является слабым местом сооружения. Если сборка выполнена некачественно, с зазорами, то ферма не получит требуемую высокую жёсткость.

Варианты исполнения узлов:

  1. Соединения ног с мауэрлатом.
  2. Дополнительные связи для усиления жёсткости.
  3. Соединения стропил для увеличения их длинны.

Существуют разные способы монтажа деталей, которые позволяют получить жёсткое или скользящее соединения. В первом случае нужно внимательно подходить к работе, поскольку из-за переменчивых погодных условий древесина может сжиматься и расширяться. В результате может появиться деформация.

Жёсткие соединения

Детали при этом способе соединяются намертво. По этой причине древесина должна быть высокого качества и обработана специальными составами для отталкивания влаги. При некачественном материале возможен разрыв соединения из-за деформации.

Классификация:

  1. Врубка в стропильную ногу. Её глубина не должна быть больше трети высоты доски. Стропила при этом должны упираться в мауэрлат. Фиксировать их нужно под углом, гвоздями или саморезами.
  2. Нашивка подпорных брусков на стропила. Закрепляются бруски при помощи металлических уголков.

Вся нагрузка ложится на несущие стены. Поэтому они должны быть усиленными, а материал крыши лёгким.

Скользящий вариант

Соединение скользящего типа используют только для наслонных стропил. Висящие стропила упираются на коньковый прогон, в результате несущие стены не принимают нагрузку. Для установки крыши такой вариант установки неприемлем.

Выводы:

  • Дерево и металл способны защитить конструкции и, соответственно, весь дом от негативных воздействий внешней среды.

  • Обращать внимание при выборе подходящего решения для здания следует на прочность, устойчивость и надежность будущей конструкции.

  • Фермы предназначены передавать нагрузку на стены и впоследствии на фундамент и почву основания. Поэтому прочность всего дома зависит не только от фермы.

  • Классификация ферм осуществляется по статической схеме, типу решетки, материалу и очертанию поясов.

  • Помимо дерева и металла используют комбинированные варианты выбора материалов.

  • Дополнительные связки между поясами способны увеличить устойчивость.

  • Одним из важнейших этапов производства является верный расчет, который в свою очередь зависит от корректного определения всех нагрузок.

Процесс изготовления ферм из металла и железобетона

Проще всего производятся безраскосные арочные конструкции – узлы ферм легко армируются, незаполненное пространства закрывают отводами (для проводки, систем коммуникации). Чаще всего такие изделия применяются для обустройства кровли плоской, скатной, с малым уклоном.

Для заливки железобетонных ферм используют бетон В30-В60, который демонстрирует высокий уровень прочности. Из готового бетонного раствора формируют большие каркасные конструкции или детали сборных элементов. Потом их транспортируют на место проведения работ с использованием специальной техники. Для этой цели пригоняют фермовозы – специальные машины, перевозящие фермы в готовом виде на объект.

Как правило, для проектирования и реализации расчетов привлекают архитекторов, инженеров, проектировщиков, монтажников.

Установка железобетонных ферм выполняется также профессионалами – своими руками тут ничего не удастся реализовать. Только при условии верно выполненных расчетов и правильного монтажа ферм можно гарантировать прочность, надежность, долговечность конструкции.

Как сделать фермы самостоятельно?

Инструменты для установки стропильных ферм.

Раньше фермы подобного типа сооружались на стройплощадках, однако сегодня подобные конструкции изготавливаются в заводских условиях.

Изготовление ферм выполняется на специальном оборудовании.

Если выполняются конструкции из дерева, то они должны пройти обработку защитными средствами, которые способны предотвратить гниение.

Как сделать фермы самостоятельно?

Благодаря применению новейших технологий можно соорудить изделия подобного типа для крыш различных форм.

Можно изготовить как фермы полностью, так и их отдельные детали, которые в дальнейшем будут собраны в единую конструкцию на стройплощадке.

Постройки из стали и железобетона

В приватном строительстве достаточно часто применяются и постройки из стали. Типы ферм могут быть следующими:

  • треугольные;
  • полигональные;
  • с несколькими поясами.

Если в планах сооружение мягкой крыши, то можно использовать фермы двух последних типов. Для листовых материалов подходят изделия треугольной формы. В индустриальных условиях изготавливаются конструкции из стали стандартных размеров, которые подходят для пролетов, длина которых составляет 18, 24 и 36 м.

Пояса ферм и решетки изготавливаются из металлических уголков. Рациональной является постройка, пояса которой сооружаются из широкополочных балок. Подобные конструкции легко изготавливать. Чтобы соорудить такие элементы, понадобится лишь небольшое количество материалов. Однако изделия являются прочными и надежными.

Схема устройства фермы из профильной трубы.

Подстропильная ферма из стали отличается от стропильной наличием дополнительного пояса. Они имеют стандартные размеры. В процессе возведения частных домов в большинстве случаев используются стальные изделия, которые сооружаются из профильных трубок прямоугольного сечения. Подобные конструкции имеют меньший вес, чем изделия, которые сооружаются из металлического уголка.

Как сделать фермы самостоятельно?

Подобную конструкцию можно соорудить на стройплощадке с помощью сварочного устройства.

Чтобы сделать фермы, рекомендуется использовать гнутые трубки. Сталь должна иметь толщину приблизительно 2-4 мм.

В современных строительных работах используются и железобетонные фермы. Подобные фермы лучше всего монтировать на крыши построек небольшой высоты, которые испытывают существенные нагрузки на покрытия. Фермы из данного материала можно разделить на:

  1. Раскосные и безраскосные изделия.
  2. Конструкции для кровель с небольшим уклоном.
  3. Треугольные конструкции.

При возведении жилых построек изделия из железобетона используются редко. К недостаткам таких ферм можно отнести немалый вес и сложность установки.

Требования к расчету профильной трубы для строительства фермы

При выборе изделий профильного проката, в особенности для крупногабаритных навесов, стоит руководствоваться данными, предоставленными СНиП:

  • 07-85 – данные о взаимодействии снеговых нагрузок и веса остальных конструктивных деталей сооружения;
  • П-23-81 – алгоритм работы с профилированными стальными изделиями.

Пристенный навес также несет нагрузки, и его проектирование тоже нужно производить с учетом снежного покрова в зимнее время

Требования к расчету профильной трубы для строительства фермы

Данные из представленных положений помогут быстрее сориентироваться в выборе типа фермы, угла наклона кровли и сечения, размера профильной трубы для стоек постройки.

Важно! Влиять на выбор также будет местоположение региона, количество выпадающих осадков на протяжении зимнего периода.

Рассмотрим следующий пример: планируется постройка пристенного навеса с габаритами 4,7х9 метров. Его передний край опирается на стойки, а задняя часть крепится к внешней стене дома. Сооружение будет возводиться в южном регионе, например, в Краснодарском крае. Информацию о снеговой нагрузке для каждого региона можно найти в сети Интернет, в нашем случае она будет составлять 84кг/м2. Оптимальным углом наклона кровли для навеса такого габарита будет всего 8 градусов.

Одна стойка высотой в 2,2 метра имеет вес в 150 кг, а ее вертикальная нагрузка приблизится к 1,1 тоннам. Трубы профильные круглого (овального) сечения для данных целей не подойдут, минимальные показатели для профильной квадратной трубы – сечение 45 мм и толщина стенки 4 мм. Но если несколько модернизировать конструкцию, введя в нее два параллельных пояса с косой решеткой, для них можно взять профиль с сечением 25 мм и толщиной стенки 3 мм. При высоте фермы из профильной трубы в 40 см для поясов следует применить квадратные профтрубы с показателями 35 мм и 4 мм соответственно.

Для простоты расчета фермы из профильной трубы для навеса можно воспользоваться таблицей соответствия сечения и толщин стенок из ГОСТ 30245.

Таблица 1

Замкн. про- филь прямо- уг. сечения Замкн. про- филь квадр. сечения Показатели толщины стенок
1 1,5 1,8 2 2,5 3 3,5 4 5 5,5 7 8 9 10 12 12,5 14 16
15 +
20 + + +
40х20 25 30 + +
40х25 + + +
60х30 и 60х40 40 50 + + + +
80х40 + + +
60 + + + + + + +
80 + + + + +
120х80 90 + + + + + +
140х120 150х100 100 120 + + + + + + + +
160х140 180х120 180х140 240х120 140 150 160 180 + + + + + + +
150х130, 160х120, 180х100 + + + + + + + +
240х150 250х140 200 220 + + + + + +
300х100 + + + + + + + + + +
260х240 300х200 250 300 + + + + + + + +
Требования к расчету профильной трубы для строительства фермы

Чтобы конструкция не разрушалась под действием коррозии, для ее основы нужно выбирать трубы из легированной стали

Металлические трубы для строительства арочного навеса стоит приобретать высококачественные, желательно из легированной стали. В сплаве должно быть большое количество углеродов – это создает достаточную защиту металлу от воздействий природных факторов и окружающей среды.

Монтаж

В качестве примера ниже описан наиболее простой процесс монтажа стропильных конструкций при возведении односкатной кровли.

  • Сначала в соответствии с приведенной формулой рассчитывается величина перепада стен: Ш х tgL

Буквой Ш обозначено расстояние между двумя опорными стенами, а tgL– это тангенс угла уклона кровли.

  • После этого заготавливается необходимое количество деревянных стропил, предварительно обработанных антисептическими составами.
  • Следующим шагом является установка мауэрлата. Балка по толщине должна соответствовать величине толщины стен. Ее необходимо прикрепить по возможности более жестко и провести качественную гидроизоляцию. В процессе монтажа опорной балки надо следить за соблюдением строго горизонтального расположения.
  • После окончания монтажа мауэрлата на нем должны быть обозначены точки установки стропильных ног и вырезаны выемки для них.
  • Заранее подготовленные фермы укладываются таким образом, чтобы они выступали на поверхность опорной балки на 30 см. Закрепление осуществляется с помощью болтов и скоб.
  • Процесс завершается установкой подпорок и монтажом обрешетки. В тех случаях, когда стропильные ноги имеют длину более 4,5 м, подпоры являются обязательным элементом. Поверх смонтированных стропил устраиваются планки обрешетки.

Металлические и стальные стропильные конструкции

В частном домостроении нередко используют стальные фермы стропильные, которые бывают треугольными, с параллельными поясами и полигональные. Два последних типа применяют при обустройстве крыши при помощи листовой кровельной продукции. При этом выбирается треугольная форма фермы. В заводских условиях производят стальные стропильные системы, имеющие унифицированные размеры — на 18, 24, 30 и 36-метровые пролеты (подробнее: «Ферма металлическая, минусы и преимущества «).

Чтобы изготовить пояса и решетки используют уголки для стропильной системы, а отдельные элементы соединяют сваркой. Оптимальным решением, отличающимся надежностью, специалисты считают конструкцию, для которой пояса делают из тавровых широкополочных балок. Отличие между стальными подстропильными фермами и стропильными заключается в наличии параллельного пояса. Их размеры соответствуют параметрам стропильных конструкций.

Для постройки частных домов, как правило, применяют фермы, для производства которых используют профильные горячекатаные или гнутые трубы прямоугольные или с квадратным сечением. Это объясняется просто: их вес меньше, чем у изделий, изготовленных из уголка, тавра или швеллера. Такую систему можно легко собрать из отдельных готовых элементов на стройплощадке перед началом монтажа при помощи сварки.

Нередко для создания кровли, если перекрытие пролетов имеет большую длину, задействуют железобетонные стропильные фермы, представляющие собой прочные решетчатые конструкции. Их рекомендуют монтировать на крыши одноэтажных строений, на покрытия которых будут оказываться повышенные нагрузки.

Железобетонные фермы делятся на следующие категории:

Металлические и стальные стропильные конструкции
  • безраскосные изделия треугольной формы;
  • системы для малоуклонных кровель;
  • на сегментные раскосные и безраскосные конструкции (для скатных крыш).

Критериями для оценки железобетонных ферм, которые выпускают согласно требованиям ГОСТа, являются:

  • прочность и морозостойкость бетона;
  • средняя плотность бетона;
  • степень защиты от коррозии;
  • марки стали для армирования;
  • толщина бетонного слоя около арматуры.

Основным недостатком железобетонных конструкций считается их большой вес и необходимость задействовать при монтаже строительную технику.

Монтаж деревянной стропильной системы, смотрите на видео: