Виды балок и ферм: Металлические балки,фермы, колонны

Содержание

Металлические балки,фермы, колонны

Металлическая балка

Изделие из металла высокой плотности. Используется в промышленном и гражданском строительстве для перекрытий, опор, мостовых сооружений. Балки различают по толщине стенки, назначению, способу производства.

Стандартная металлическая балка относится к виду прокатной или сварной продукции и конструктивно представляет собой мерный отрезок постоянного по сечению прокатного (сварного) профиля, изготовленного из углеродистой или низколегированной стали и имеющего Н-образную форму поперечного сечения.

Применение балок в современной промышленности, транспорте, позволяет обеспечить конструкции надежными элементами, способными нести большую нагрузку.

Стальная балка обычно является металлическим профилем с H сечением. Ее популярность в возведении разнообразных объектов строительства обосновывается такими характеристиками, как прочность при работе с большими нагрузками и простота конструкции. В несущих конструкциях она, как правило, работает в основном на изгиб.
Заказать

Металлические фермы

Металлические фермы являются основным элементом быстровозводимого промышленного и коммерческого строительства. Они представляют собой сборочную конструкцию из профильных труб или других стальных основ, соединенных между собой фасонками. Одним из преимуществ таких легких металлических конструкций стала высокая максимальная высота строений (более десяти метров). 

Технология строительства подразумевает наличие стропильной системы с прочным основанием каркаса. Арка может обшиваться по краям и сверху профнастилом или другим металлическим или деревянным кроем.

Арочные металлические фермы могут применяться в нескольких сферах деятельности, которые упоминались выше. Во-первых, это сельское хозяйство. С помощью таких сооружений практично и доступно можно создать ангар для выставки техники. В таком случае не обязательно проводить боковой крой, а достаточно будет использования крыши из профнастила.

Для складов также подойдет эта технология. Она позволяет создавать высотные металлические фермы для практичного заезда грузовика и работы самосвальной системы без риска задевания крыши.

Изготовление металлических ферм в качестве спортивных зон, площадок для мероприятий и тому подобное значительно удешевляет подобные проекты. Их используют и для монтажа зон связи и других инженерных линий. В промышленности широкое применение таких конструкций нашло себя в складской сфере.
Заказать

Металлические колонны

Колонны являются основным несущим элементом каркаса здания, определяющим надежность всего сооружения. Для их изготовления применяются стальные профили различного типа — двутавры, круглые или прямоугольные трубы, составные сечения.

Металлические колонны обеспечивают сочетание высокой прочности и жесткости при минимальном весе и технологичности монтажа. Как следствие, металлические колонны широко применяются в каркасах самых различных по функциональному назначению зданий и сооружений, а в некоторых случаях это вообще единственно возможный вариант. Применение металлических конструкций в несущих каркасах, в свое время позволило начать строительство высотных зданий и большепролетных сооружений.

Колонны бывают нескольких видов. От типа зависит область эксплуатации металлоконструкции:

  • Ступенчатые колонны. Это стержень переменного сечения. Такие металлоконструкции используются для возведения зданий промышленного назначения.
  • Колонны постоянного сечения. Они используются при строительстве небольших зданий — складов, гаражей, ангаров, одноэтажных домов.
  • Составные колонны, они состоят из нескольких элементов. Область применения металлоконструкций — возведение и реконструкция промышленных объектов.

Компания ООО «Невский металл» имеет все необходимое оборудование для выполнения крупных заказов клиентов. 

Все металлоконструкции производятся согласно утвержденным для них стандартам. Строгое соблюдение ГОСТов обеспечивает надежность и прочность всех выпускаемых изделий.

Сделать заказ вы можете по телефону +7 (921) 967-71-71, либо оставив заявку на сайте

Деревянные балки и фермы перекрытия от производителя

/ Статьи / Деревянные балки и фермы перекрытия

Типы деревянных перекрытий, балок и ферм

Компания «Стройгрупп» разработала уникальную технологию по производству и строительству большепролетных конструкций из сухой строганной доски шириной до 30-ти метров без опорных колонн. Несущие способности древесины творят чудеса по гибкости и по эксплуатационной надежности конструкций. Мы производим мощные деревянные балки и деревянные фермы перекрытия. Балки и фермы перекрытия из дерева обеспечивают не только прочность горизонтальной конструкции. Перекрытие предназначено для придания жесткости всему зданию.

Деревянные балки перекрытия как правило изготавливаются следующих размеров 4, 6, 8, 9, 10, 12, 15 метров.

Деревянные фермы перекрытия как правило изготавливаются следующих размеров 6, 8, 10, 12, 15, 18, 20  метров.

Наши технологии позволяют изготавливать фермы большой длины: 20, 22, 24, 25, 28, 30 метров.

Перекрытие – это горизонтальные силовые конструкции, которые разделяют жилой этаж от чердачного помещения, и воспринимает на себя при этом нагрузки от веса всего, что находится под крышей.

Все деревянные перекрытия можно разделить на несколько видов по назначению и разновидности материала, из которого они сделаны.

По назначению деревянные перекрытия бывают следующих типов:

  • чердачные перекрытия,
  • межэтажные перекрытия,
  • цокольные перекрытия
  • подвальные перекрытия.

По типу конструкции перекрытия можно разделить на следующие типы:

  • деревянные балки перекрытия;
  • деревянные фермы перекрытия.

 

По типу материала деревянные балки можно разделить на следующие группы:

  • деревянные балки и фермы из цельной древесины;
  • деревянные балки и фермы из клееной древесины.

Преимущества современных деревянных балок и ферм

Использование современной технологии и собственных разработок позволяют изготовить несущие стропильные конструкции из дерева, способные выдерживать большую нагрузку.

Преимуществом нашей технологии производства балок и ферм является:

  • полное отсутствие напряжений в брусе,
  • невозможность  появления трещин,
  • высокая точность размеров
  • низкий вес конструкций;
  • высокая прочность;
  • длительный срок эксплуатации.

Из такого материала получаются высококачественные  стропильные системы,  используемые при строительстве крыш.

С помощью дерева можно перекрывать даже достаточно большие пролеты – деревянные фермы для крыши позволяют без проблем перекрыть пролет около 30 м. Возможность перекрытия больших площадей открывает максимум архитектурных возможностей перед застройщиком. В качестве материала для изготовления деревянных балок перекрытия применяют хвойные породы древесины, очищенные от коры и антисептированные в обязательном порядке.

Преимущества деревянных ферм перекрытия с большими пролетами

Преимущества деревянных ферм с большим пролетом:

  • высокая жесткость ферм;
  • низкий вес конструкции;
  • возможность сборки на земле;
  • низкий уровень деформации;
  • возможность использования в дизайне помещений;
  • возможность перекрывать большие пролеты без дополнительных опор;
  • привлекательный внешний вид;
  • снижение нагрузки на стены и фундаменты;
  • экономия средств на строительстве;
  • возможность проведения ремонтов;
  • высокая скорость монтажа,
  • монтаж без дополнительных машин и механизмов.

Для возведения деревянных конструкций с большими пролетами необходимо точно рассчитать все нагрузки на балки и фермы перекрытия, а также их сечение. В индивидуальном строительстве основой большинства крыш выступает стропильная система из дерева. Кровля каждого строения имеет свои особенности и конфигурацию, поэтому и опорные балки могут быть нестандартных размеров и изготавливаются из досок и бруса.

Применение деревянных балок и ферм перекрытия большой длины

Деревянные балки и фермы с большими пролетами могут использоваться при строительстве следующих зданий:

  • кровля ангаров с большими пролетами
  • крыши теннисных кортов,
  • крыши ФОКов и других спортивных помещений
  • животноводческие фермы
  • кровля складских комплексов
  • крыши автомоечных станций
  • конюшни и манежи
  • кровля выставочных павильонов
  • крыши офисных и производственных помещений
  • кровля бассейнов

Деревянные фермы длиной до 30 метров от производителя

Наши технологии позволяет проектировать и изготавливать следующие виды деревянных балок перекрытия:

  • деревянные стропильные балки длиной 4 — 6  метров
  • деревянные стропильные балки длиной 6 — 8  метров
  • деревянные стропильные балки длиной 8 — 10  метров
  • деревянные стропильные балки длиной 10 — 12  метров

 

Наши технологии позволяет проектировать и изготавливать следующие виды деревянных ферм перекрытия:

  • деревянные стропильные фермы длиной 10 — 12  метров
  • деревянные стропильные фермы длиной 14 — 18  метров
  • деревянные стропильные фермы длиной 20 — 24  метров
  • деревянные стропильные фермы длиной 26 — 30  метров

 

Стоимость устройства перекрытий обычно составляет до 20% сметы всего строительства дома, а трудозатраты – целых 25%.

Поэтому достаточно популярно все-таки возведение деревянного перекрытия чердака – все благодаря его высоким эксплуатационным характеристикам и хорошей шумоизоляции. Использование наших деревянных ферм и балок позволяет существенно снизить затраты на возведение здания.

Для того чтобы заказать стропильную ферму, Вам достаточно передать на эскизный проект или просто представлять размеры и тип кровли. Проектирование, расчет и макетирование выполнят наши специалисты. Мы производим деревянные балки перекрытия длинной 4, 6, 8, 10, 12 метров и деревянные фермы длиной: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 метров.  Деревянная ферма возводится в кратчайшие сроки в Ростове-на-Дону и всей России, так как элементы конструкции изготавливаются на производстве и проводится точная нумерация каждой детали. На строительной площадке наши деревянные фермы собираются как конструктор.

Мы производим деревянные балки и фермы перекрытия на собственном производстве и отправляем  в города: Ростов, Краснодар, Тихорецк, Тимашевск, Сочи, Новороссийск, Анапа, Туапсе, Геленджик, Ейск, Майкоп, Армавир, Волгоград, Элиста, Астрахань, Ставрополь, Невинномысск, Минеральные Воды, Кисловодск, Пятигорск, Железноводск, Черкесск, Нальчик, Владикавказ, Махачкала и другие города России.

Вас также могут заинтересовать

Классификация балок покрытия.

Балки покрытия-конструкции , к-е употребляются в строит-ве одноэтажных зданий пролетами 12, 18м и тд.

Несущие конструкции покрытия, являющиеся важнейшим конструктивным элементом здания, принимают в зависимости от величины пролета, характера и значений действующих нагрузок, вида грузоподъемного оборудования, характера производства и других факторов.

По материалу конструкции покрытия делят: железобетонные, металлические, деревянные.

По очертанию поясов:

-с параллельными поясами для односкатных крыш

-трапецевидные для двухскатных крыш (криволинейный/сплошной пояс)

По виду стенки:

-со сплошной стенкой

-с решетчатой стенкой

По форме поперечного сечения:

-тавровое при пролете до 12м (железобетонные)

-двутавровое сечение при пролете 18, 24м (дерев. балки)

-коробчатое сечение (стальные балки)

Железобетонные конструкции огнестойкие, долговечные и часто более экономичные по сравнению со стальными. Стальные имеют относительно небольшую массу, простые в изготовлении и монтаже, имеют высокую степень сборности. Деревянные конструкции отличаются легкостью, относительно небольшой стоимостью и при соответствующей защите – приемлемой огнестойкостью и долговечностью.

Железобетонные балки (рис.13.11) применяют при пролетах до 18 м. Они могут быть одно- и двухскатными. Для их изготовления используют предварительно напряженное армирование. На верхнем поясе балок предусматривают закладные детали для крепления панелей покрытия или прогонов. Балки крепят к колоннам сваркой закладных деталей (рис.13.11, д).

а, г - односкатные и плоские двухтаврового сечения; б - то же, для многоскатных покрытий; в - решетчатая для многоскатных покрытий; д - узел опирания балки на колону; 1 - анкерный болт; 2 - шайба; 3 - опорная плита

Более эффективны по сравнению с балками железобетонные фермы, которые используют в зданиях пролетом 18, 24, 30 и 36 м (рис. 13.12). Они могут быть сегментные, арочные с параллельными поясами, треугольные и др. Между нижним и верхним поясами ферм размещают систему стоек и раскосов. Решетку ферм предусматривают таким образом, чтобы плиты перекрытий шириной 1,5 и 3,0 м опирались на фермы в узлах стоек и раскосов.

а - сегментная; б - арочная безраскосная; в - с параллельными поясами; г - трапецеидальная; д - фрагмент разреза покрытия здания с применением подстропильных ферм

Широкое применение получили сегментные безраскосные железобетонные фермы пролетом 18 и 24 м. Для уменьшения уклона покрытия для многопролетных зданий предусматривают устройство на верхнем поясе таких ферм специальных стоек, на которые опирают панели покрытия. Крепят фермы к колоннам болтами и сваркой закладных элементов.

При шаге стропильных ферм и балок 6 м и шаге колонн средних рядов 12 м используют подстропильные железобетонные фермы и балки.

.

 

 

Рис.13. 13 – Стальные стропильные фермы:

а - основные типы ферм; б - узел опирания на колонну фермы с параллельными поясами при "нулевой" привязке; в - то же, полигональной при привязке 250 и 500 мм; г - то же, треугольной при "нулевой" привязке; 1 - надопорная стойка; 2 - колонна; 3 - ригель фахверка

-Для устройства помещений, имеющих значительные размеры, используют большепролетные и пространственные конструкции покрытий. Покрытия в большепролетных зданиях бывают плоскостные, пространственные и висящие.

Большепролетными плоскостными покрытиями являются железобетонные и стальные фермы (рис.13.15). Железобетонные фермы пролетом до 96 м изготовляют из бетона М500 с предварительно напряженным нижним поясом. Используют также сборные и монолитные рамы и арки, имеющие различные пролеты.

Рис.13.15 – Большепролетные плоскостные покрытия:

а - с железобетонными фермами пролетом 96 м; б - с металлическими рамами пролетом 80 м

Пространственные покрытия выполняют из плоскостных элементов, монолитно связанных между собой и работающих как цельная конструкция, или в виде оболочек (рис. 13.16). Оболочки, которые могут перекрыть большие пролеты, имеют незначительную толщину 30-100 мм, так как бетон в этом случае работает в основном на сжатие. Оболочки могут быть цилиндрические, купольные, параболоидные и др. Хорошие показатели имеет покрытие из длинных цилиндрических оболочек, применяемых при сетке колонн 12х24 м и более.

Устраивают также висячие покрытия, которые работают на растяжение (рис.13.17). Висячие конструкции делятся на вантовые и собственно висящие.

Несущими элементами в вантовых покрытиях являются тросы и вантовые прямолинейные элементы. В качестве настилов используют алюминиево-пластмассовые панели, коробчатые настилы из стеклопластиков и сотовые панели. Вантовые покрытия могут быть пролетом 100 м и более.

 

Рис.13.16 – Примеры покрытий в виде оболочек:

а - шедовое с диафрагмами в виде железобетонных арок; б – то же, в виде стальных ферм криволинейного очертания

Рис.13. 17 – Висящие покрытия:

а - однопоясное пролетом 12+78+12 м; б - двопоясное пролетом 9+50+9 м

В собственно висячих покрытиях несущими конструкциями являются мембраны и гибкие нити, криволинейно очерченные под действием приложенной к ним нагрузки.

В промышленном строительстве широко используют и пневматические конструкции. Принцип возведения их основан на том, что во внутреннее замкнутое пространство мягких оболочек нагнетают атмосферный воздух, который растягивает оболочку, придавая ей заданную форму, устойчивость и несущую способность. Материал оболочек этих зданий должен быть воздухонепроницаемым, эластичным, прочным, легким, долговечным и надежным в эксплуатации

.

 

виды, поперечное сечение, установка. Подстропильная ферма


видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности подстропильной конструкции, клееного бруса, железобетонных стропил, примеры установки с фото

Крыша, как правило, имеет скатную наклонную форму, что позволяет дождю и снегу скатываться по ней без скопления и проникновения внутрь постройки. Наклон может быть различным и выбирается в зависимости от заданной проектом формы крыши и предпочтений застройщика.

Формирование наклона происходит с помощью стропильной системы. Ведь именно от того, как расположены в ней все стропильные и подстропильные элементы зависит, под каким углом будет осуществляться монтаж покрытия и общий внешний вид крыши в дальнейшем.

Значения конструктивных стропильных элементов

Устройство крыши является завершающим этапом строительства коробки дома. Металлический профнастил или шифер, защищающий конструкцию от осадков, крепиться на стропильную систему. Стропильная система крыши представляет собой каркас, состоящий из опорных элементов, служащий основанием для кровельного материала.

Законченная крыша должна легко справляться с поставленной перед ней задачей: защитить конструкцию от неблагоприятных воздействий внешней среды и выдерживать необходимые нагрузки. При этом нагрузки принято подразделять на постоянные, временные и нестандартные.

Постоянными нагрузками принято считать вес кровли, включая изоляционные слои, кровельный материал и все крепежные элементы. Временные – это дождь, снег и ветер. Нестандартные, как правило, возникают непредвиденно и внезапно, например, землетрясения.

Важно! Конструкция стропильной системы должна быть прочной и устойчивой, а также способной выдержать как сильные ветра, так и давление скопившегося на поверхности крыши снега.

Подстропильные конструкции являются промежуточными опорами для стропил и устанавливаются через каждые шесть метров.

Назначение стропильных элементов.

В связи с тем, что основная нагрузка приходится на стропильную систему, при ее возведении важно подобрать наиболее подходящие материалы для изготовления стропильных и подстропильных элементов, произвести правильные расчеты для стропил и выполнить монтаж стропильной системы и покрытие крыши кроющими материалами в соответствии с необходимыми технологическими этапами.

Важно! Все кровельные конструкции, в зависимости от распределения на них давящих усилий, подразделяют на стропильные балки и фермы.

Балка (матица) представляет собой брусок или бревно, являющееся несущей основой для крыши и стропильной системы.Стропильные фермы (балки) могут изготовливаться из любого материала: железобетона, древесины или металла. Наиболее часто применяется дерево, ведь при возведении стропильной системы часто необходима подгонка материала.

Стропила из железобетона и металла достаточно тяжеловесны и отличаются сложностью крепления. Такие стропила применяются при строительстве зданий из камня или бетона. В последнее время на строительном рынке стали появляться полимерные стропильные элементы, но применяются они очень редко.

Благодаря изгибающим моментам постоянная нагрузка равномерно давит на балку.

Ферма ? это стержневая система, остающаяся неизменной после замены ее жестких узлов на шарнирные. Ферма состоит из пояса, стойки, раскосов, шпренгеля. Формируются фермы из прямых стержней, соединенных в узлах.

Такая конструкция позволяет сконцентрировать давящую нагрузку на узлы соединения стержней и полностью использовать их сечение.

Наиболее оптимальным вариантом при строительстве зданий являются безраскосные фермы. Они наиболее часто применяются для сборного железобетона.

Железобетонные балки и их виды.

Железобетонные стропильные балки

Стропильные балки, выполненные из железобетона, применяются для 6, 9,12,18-ти метровых пролетов. Если пролет большей длины, применение железобетонных балок нецелесообразно. В таком случае на помощь строителям приходят фермы.

Важно! Для формирования стропильной системы пристроек применяются преимущественно балки 6 и 9 метровой длины, в качестве ригелей покрытия используются двенадцатиметровые балки.

Восемнадцатиметровые балки применяются как поперечные ригели. Впоследствии на них производят монтаж плит размером 3х12 и 3х6.

В зависимости от типа профиля и области применения выделяют следующие виды балок.

Односкатная. Такой тип балок выпускается с нижним ломаным поясом или несколькими параллельными поясами.

  1. Трапециевидная двускатная. Такая балка имеет уклон верхнего пояса.
  2. Балка с верхним криволинейным или ломаным поясом.

В зависимости от вида покрытия, предусмотренного технической документацией строительства, выбирается наиболее подходящий тип балки.

При строительстве здания, проект которого предусматривает возведение крыши с уклоном в одну сторону, применяются односкатные балки. Наиболее часто такой тип балок используется при возведении пристроек, прилегающих к основному зданию.

Важно! Если предполагается строительство горизонтальной крыши, в этом случае используется стропильная железобетонная балка с параллельными поясами.

Наиболее часто в строительстве при возведении двускатной крыши применяются балки, обеспеченные постоянным уклоном верхнего пояса.

Полезная информация! Уклон верхнего пояса, составляющий 1:30 применяется для кровли с малым уклоном. Если крыша скатная, уклон балки составляет 1:12. Основным требованием для применения таких балок является необходимость возведения арматурного каркаса с переменной высотой.

Двускатные решетчатые балки, имеющие общую длину пролета 12 или 18 метров, используются в случае необходимости прохождения на уровне перекрытия инженерных коммуникационных систем.

Балки, имеющие верхний пояс в виде кривой или ломаной линии, применяются в области строительства очень редко в связи со сложной технологией производства.

От чего зависит выбор сечения балок.

Для того, чтобы не ошибиться с подбором арматуры и поперечных сечений для железобетонных балок, необходимо знать ряд особенностей.

Двутавровая балка с шириной стенки от 60 до 100 мм является самой практичной. Толщину стенки необходимо выбирать в зависимости от размещения арматурного каркаса, а также укладки и уплотнения бетона. У V-образных опорных элементовтолщина стенки постепенно увеличивается. Это свойство обеспечивает прочность конструкции, а также ее стойкость к образованию трещин. Для балок, имеющих длину 6 и 9 метров, может быть применено тавровое сечение.

Полезная информация! Чаще всего высота сечения ригелей в середине пролета составляет от 1/10 до 1/15 пролета. Если это двускатная балка – высота сечения в середине пролета определяется исходя из типовой высоты балки, составляющей 800 или 900 мм и уклона верхнего пояса.

Балки с различными видами сечений

Для обеспечения устойчивости при транспортировке и монтаже ширина верхней полки составляет от 1/50 до 1/6, то есть около 200 — 400 мм.

Ширину нижней полки выбирают в зависимости от прочности бетона при ее обжатии, от диаметра зажимов натяжных устройств и от длины балки, давящей на колонну.

Ширина нижней полки колеблется от 200 до 280 мм. Переход от вертикальной стенки к полкам осуществляется с помощью вутов, имеющих угол наклона 45°.

Решетчатые двускатные стропильные балки применяются при необходимости прохождения коммуникаций. Диаметр сечения таких балок составляет 200-280 мм.

  1. Двускатные балки изготавливают из бетона классов В25 — В40. В качестве основы используется арматурные прутья классов A-V и A-IV, канаты класса К-7 и высокопрочную проволоку класса Bp-II.
  2. Продольные стержни верхней полки и каркасы стенки изготавливают с помощью арматуры класса A-III.

В опорных частях ригелей устанавливают вертикально расположенные стержни и сетки, выполняющие роль дополнительной арматуры.

Железобетонная балка двускатная

При обжатии двускатных балок с двутавровым сечением в верхней полке могут образоваться многочисленные трещины. Для того, чтобы этого избежать, необходимо стропильные железобетонные балки армировать конструктивной напрягаемой арматурой в верхней части ригеля. При этом эксцентриситет усилия обжатия и растягивающее напряжение в верхней полке уменьшаются.

Нагрузка балки от собравшегося снега и собственного веса передается на опоры через ребра панелей.

Подбор как продольной, так и поперечной арматуры, расчет стойкости к возникновению прогибов и трещин производится для простого изгибаемого элемента прямоугольного, двутаврового или таврового профиля на всех стадиях работы.

Важно! При этом не стоит забывать о том, что опасное нормальнее сечение в двускатных балках отстоит на 0,35 — 0,4L от опоры, а не располагается в середине пролета. Если давящая нагрузка распределена равномерно, при уклоне верхней полки равном 1:12, опасное нормальное сечение находится на расстоянии 0,37L от опоры.

Если нагрузка на балки с параболическим криволинейным и параллельным очертанием верхнего пояса распределена равномерно, расчетное сечение будет расположено в середине пролета.

Балки из бруса.

Часто для изготовления балок используется такой материал, как клееный брус, ведь этот очень качественный материал практически не подверженный искажению при усыхании.

Конструкционный брус применяется также в несущих конструкциях. Самой прочной балкой на изгиб является брус, соотношение сторон которого составляет 7:5.

Конечно, обычное круглое бревно может выдержать гораздо большую нагрузку, чем клееный брус. Однако оно обладает значительно меньшей прочностью на изгиб.

В случае, если два рядом стоящих бруса скрепить шпонками и болтами между собой, такая конструкция приобретает свойство выдержать значительно больший вес. Если при изготовлении стропильной системы применялись слишком тонкие бруски, со временем это приведет к их изгибу и деформации всей конструкции.

При строительстве чердачных помещений и междуэтажных перекрытий применяются балки толщиной, составляющей не меньше, чем 1/24 длины этой балки.

Марки балок

Подстропильные балки и их особенности.

Подстропильные балки имеют свои особенности:

  1. Изготавливаются подстропильные балки с использованием пучковой арматуры только предварительно напряженными.
  2. Крепление балок и ферм к каркасу осуществляется с помощью болтов или сваривается стальными закладными деталями.
  3. Расчет подстропильной балки осуществляется по схеме однопролетной, нагруженной распределенной нагрузкой от своего веса и в середине пролета сосредоточенной силой.
  4. Для опор несущих конструкций покрытия балки и фермы на подстропильных конструкциях оснащены железобетонными консолями, либо стальными столиками.
  5. Подстропильные балки и фермы крепятся к каркасу точно так же, как основные конструкции покрытия.

Верхние пояса балок подстропильных систем развязаны непрерывным диском профилированного настила покрытия.

Итак, правильно подобрав наиболее подходящий вид стропильных и подстропильных балок, их размер и сечение при возведении того или иного типа крыш, вы обеспечите надежность и устойчивость кровли на долгие годы.

Похожие статьи

krovlyaguru.com

Как крепить стропила к балкам перекрытия: подробная информация

Стропильные ноги могут фиксироваться к мауэрлату или балкам потолочного перекрытия.

Как крепить стропила к балкам перекрытия

Конкретное решение принимается с учетом индивидуальных архитектурных особенностей строения. Какие отличия имеют оба способа крепления стропилин?

Тип крепления стропилинЭксплуатационные характеристики

К мауэрлатам

Такой метод чаще всего используется на строениях из кладочных материалов и с бетонными чердачными перекрытиями. Мауэрлаты устанавливаются на несущие фасадные стены домов, при необходимости изготавливается специальный армирующий пояс для усиления опорной площадки стропильной системы. Преимущества: возможность увеличить высоту чердачного помещения за счет подъема армированного пояса по периметру строения. Недостатки – большая распирающая нагрузка на фасадные стены.

К балкам перекрытия

Рекомендуется применять в тех случаях, когда несущие стены не отличаются большими показателями устойчивости. Стропила крепятся только к балкам в легких каркасных домах из ОСП плит. Крепление к балкам перекрытия позволяет не только снимать распирающие нагрузки с фасадных стен, но и более равномерно распределять их по периметру строения. Еще одно преимущество – за счет нескольких дополнительных упоров стропильной системы можно облегчить конструкцию и сделать ее более устойчивой. Это уменьшает сметную стоимость строительства дома. Балки перекрытия можно выносить за периметр дома на значительную величину, а упор стропильных ног на эти конструкции увеличивает площадь чердачного помещения.

Есть один очень важный момент, который следует учитывать во время проектирования такого типа стропильной системы. Расстояние между балками перекрытия и стропильными ногами должно быть одинаковым, а этот параметр зависит от нескольких факторов.

  1. Максимальная нагрузка на кровлю. Имеются в виду снеговые и ветровые нагрузки и вес кровельных материалов. Чем больше нагрузка, тем прочнее должна быть стропильная система. Выдерживается эта зависимость за чет трех факторов: уменьшение шага ног, увеличения размеров пиломатериалов, используемых для изготовления стропильной системы, и увеличения количества дополнительных раскосов, прогонов и упоров. Если шаг ног не может изменяться, то проектировщики дома могут изменять только два параметра для математических расчетов максимальных нагрузок.

    Особенности снеговой нагрузки

  2. Тип потолка и кровли. В зависимости от назначения строения они могут быть теплыми, теплым только потолок или теплой только крыша. Все утеплительные материалы имеют стандартную ширину, что позволяет ускорять работы и уменьшать количество непродуктивных отходов. Соответственно, расстояния между стропилами и балками перекрытия также должны быть стандартными. Это требования ограничивает возможности подбора материалов изготовления и использование схем крепления стропильных систем.

    Пример пирога теплой кровли

Решение о типе фиксации стропильных ног должно приниматься профессионалами на стадии проектирования дома. Следует помнить, что стропильная система считается не только одним из самых важным архитектурных элементов, но и одним из самых сложных. Непрофессионалам браться за монтаж кровли не стоит, такие работы могут выполнять только опытные строители.

Содержание статьи

Какими способами могут крепиться к балкам стропила

Мы рассмотрим все возможные методы фиксации элементов, некоторые из них используются крайне редко и только во время строительства аутентичных домов по старинным технологиям. Такие работы выполняют плотники высочайшего класса, умеющие работать топором, долотом, стамеской и прочими традиционными плотницкими инструментами.

Специальными металлическими крепежными пластинами

Строители применяют два типа пластин. Соединение прочное, делается быстро и без ручного труда. В развитых странах стропильные фермы домов собираются на производственных линиях, при этом все процессы почти полностью автоматизированы. Технология сборки дает возможность увеличивать производительность оборудования и снижать себестоимость продукции. Элементы домов на строительной площадке быстро собираются, количество ручного труда сводится к минимуму. Деревянный дом под ключ ставится всего за две-три недели в зависимости от этажности и размеров.

Крепежные пластины

Какие пластины применяются для крепления стропилин к балкам?

Зубчатые

В нашей стране, к сожалению, малоизвестны, в развитых странах используются давно. Зубчатое крепление – металлические пластины с различными линейными размерами. По всей площади имеются зубья, которые вбиваются в деревянные конструкции. Длина и расстояние между зубьями выбирается с учетом размеров стропильных ног и балок перекрытия. Такое соединение дает возможность автоматизировать процесс производства ферм стропильной системы. Зубчатые пластины устанавливаются с двух сторон соединяемого узла.

Стальные зубчатые пластины

Важно. Использовать такие соединения с двух сторон можно только на пиломатериалах с одинаковой толщиной. Максимальное отклонение ±1 мм. Именно это условия не позволяет широко применять зубчатые соединения в нашей стране, большинство отечественных пиломатериалов не выдерживают требуемые поля допусков.

Зубчатые пластины можно забивать и вручную, но необходимо следить за правильностью их положения.

Перфорированные

Хорошо известные крепежные элементы, универсального использования. Могут фиксировать все элементы стропильной системы, имеют различные размеры и толщину. Пластины накладываются на узел, стягивание выполняется саморезами, болтами или обыкновенными гладкими гвоздями. Могут монтироваться с одной или двух сторон соединения. Преимущества – нет строгих требований по качеству пиломатериалов, большое количество отверстий позволяет выбирать самые удачные места вкручивания саморезов. Недостатки – требуют довольно много ручного труда. Работать с ними тяжелее, чем с зубчатыми. Кроме того, возрастает время монтажа стропильной системы.

Использование перфорированного крепежа

Общий вид на стропильные фермы

Практический совет. Прочность крепления пластинами во многом зависит от точного соблюдения рекомендованной технологии, даже незначительные нарушения могут заметно уменьшать устойчивость стропильной системы. Для того чтобы исключить вероятность появления неприятных ситуаций во время эксплуатации зданий, практики рекомендуют стягивать стропильные ноги и балки перекрытия ригелями, использовать вертикальные стойки. Эти элементы компенсируют ошибки монтажа стропильной системы, увеличивают время и повышают безопасность эксплуатации дома.

Крепление ригеля к стропилам

Крепить стропила к балкам перекрытия рекомендуется том случае, когда оба элементы изготовлены из одинаковых досок. Такой метод на сегодняшний день считается самым распространенным.

Болтовое

Крыши небольших хозяйственных зданий и пристроек не имеют значительных нагрузок, во время их изготовления используются упрощенные методы соединения стропилин и балок перекрытия. Самый распространенный вариант – болтами. Проделываются отверстия в балках перекрытия и стропилинах, элементы располагаются рядом, в отверстия вставляются болты, узел прочно стягивается.

Соединение стропил болтами

Соединение врезкой

Более сложное соединение, требуется практический строительный опыт. Врезка полностью исключает вероятность подвижек стропилин в местах соединения с потолочными балками, узел более прочный и статичный. На балке выпиливается углубление, а на стропилине выступ, детали должны плотно входить друг в друга.

Такой метод фиксации делается только на доме, что усложняет процесс строительства. Кроме того, каждое соединение подготавливается индивидуально, что еще больше увеличивает сроки строительства и повышает его стоимость. Еще один недостаток врезки – каждое соединение уменьшает толщину досок стропилин и балок, это становится причиной уменьшения их несущих показателей. Как следствие, проектировщики должны во время расчетов предусматривать увеличенные размеры пиломатериалов с учетом уменьшения их ширины в результате запиливания. А это негативно сказывается на стоимости строения.

Конструктивные узлы опоры стропил на балки перекрытия

Соединение врубкой

Старинный метод, в настоящее время применяется крайне редко. Работы делаются плотниками, умеющими обращаться с ручными инструментами и топором. Врубка делается только на толстых стропилинах и балках. Топором, долотом и стамеской делается соединение шип/паз под необходимым углом. Работа физически тяжелая, в качестве дополнительного соединения могут использоваться металлические самодельные скобы. Длина скоб и диаметр прутка выбираются с учетом конкретного места установки и предполагаемой максимальной нагрузки.

Варианты врубки стропил в балку

Важно. Врезка и врубка чаще всего применяется для висячей стропильной системы. За счет дополнительной фиксации конструкция может выдерживать значительные распорные усилия.

Практические советы по креплению стропилин к балкам перекрытия

Для примера возьмем самый распространенный способ фиксации элементов, он пригоден для всех типов крыш, отвечает современным требованиям по прочности и устойчивости узла. Еще одно преимущество – некоторые работы можно делать на земле, а на строении лишь собирать уже готовые конструкции. Такой метод выполнения строительных работ существенно их упрощает и ускоряет, сметная стоимость кровли уменьшается.

Стропила и балки перекрытия изготовлены из досок 150×50 мм. Стропильная система самая сложная – вальмовая многоскатная. Соединительные элементы – металлические перфорированные пластины. Для ускорения и упрощения работ рекомендуется подготовить простой, но очень функциональный шаблон из отрезков досок. Как сделать приспособление?

  1. Заготовьте четыре отрезка досок толщиной 25–30 мм. Два куска длиной примерно 20 см и два длиной 40 см.
  2. Две короткие доски прикрутите уголками к двум длинным, при этом оставьте между ними зазор, равный толщине доски перекрытия. Во время соединения стыкуйте их не точно по торцам, а приподнимите на 2–3 см от края длинных. Этот выступ служит упором о мауэрлат во время пользования шаблоном.
  3. На расстоянии примерно 30 см от низа длинные доски скрепите между собой металлическим перфорированными пластинками, для повышения прочности с противоположной стороны стяните их досками или кусками фанеры. Добейтесь, чтобы приготовленный шаблон был жестким и не шатался во время пользования.

Такое простое приспособления существенно облегчает выполнение запилов стропилин для их соединения с балками перекрытия.

Функциональный шаблон из отрезков досок

Как быстро и качественно делать запилы для соединения

Во время замеров будем пользоваться самодельным приспособлением.

Шаг 1. Поставьте приспособление короткими досками на мауэрлат, балка потолка должна располагаться между ними. Небольшие выступы в нижней части упираются о мауэрлат с наружной стороны. Длинные доски строго вертикальны и располагаются на одной линии с плоскостью фасадной стены дома.

Установка шаблона

Шаг 2. Немного прикрутите приспособления к мауэрлату, это облегчит дальнейшие работы. Для прикручивания лучше пользоваться длинными и тонкими саморезами, до конца затягивать их не надо.

Фиксация шаблона

Шаг 3. Отрезанную по длине стропилину поставьте ребром на верхнюю плоскость балки перекрытия. Угол доски должен опереться о металлические пластины приспособления.

Установка доски

Верхняя часть стропилины должна лежать на своем месте, в нашем случае на диагональной (вальмовой) стропильной ноге.

На фото показано, где должна находиться верхняя часть доски

После запиливания угол стропильной ноги должен лежать точно по краю мауэрлата. Желательно, чтобы такое же положение занимали и балки перекрытия, но некоторые строители не могут точно снимать их размеры. Балки получаются различной длины и редко располагаются в нужном положении.

Расстояние между стропилами 58 см

Шаг 4. Отмерьте горизонтальную линию отрезания примыкания. Делать это можно двумя способами.

  1. При помощи строительного уровня. Можно пользоваться небольшим инструментом. Проведите с угла стропильной ноги горизонтальную линию. Все просто, быстро и точно.
  2. При помощи строительного угольника. Замерьте расстояние от балки перекрытия до верхнего угла стропильной ноги. Поставьте угольник на плоскость балки и ведите его до тех пор, пока щель между балкой и стропилиной не будет равной такому же значению, в нашем случае 13 см. В нужном месте поставьте метку. Соедините эту метку с углом стропильной ноги. Должна получиться линия, параллельная плоскости балки перекрытия. Отнимите доску и отрежьте лишний кусок.

Угольником откладывают расстояние, чертят линию

Далее чертят горизонтальную линию

Соединение получится ровным, никаких выступов стропильных ног не будет. Далее нужно сделать замеры отрезания верхней части стропильной ноги. Для этого нижний участок ставится на место и придерживается помощником. В месте состыковки верхней части обыкновенной и вальмовой стропилин при помощи линейки нарисуйте линии отрезания. По очереди плотно прижимайте линейку к боковым граням вальмовой стропилины и с двух сторон отметьте вертикальные линии.

Важно. Никогда не делайте разметку верхнего узла примыкания без запиливания нижнего. Некоторые неопытные строители одновременно отмечают нижнюю и верхнюю части стропилин, а потом их отрезают. При таком алгоритме работы всегда будут зазоры, для их ликвидации стропилину придется смещать в сторону. А это изменяет шаг между ними. Дело в том, что после зарезания нижнего стыка изменяется угол примыкания верхнего узла.

Как готовить стропила к креплению на земле

Настоящие профессиональные строители почти все элементы стропильной системы готовят на земле по чертежам или шаблонам, нумеруют их и в таком виде поднимают на здание. Такой метод работы не только в разы ускоряет процесс строительства, но и значительно повышает безопасность труда. Плотникам больше нет необходимости много раз ходить по временному настилу для снятия размеров и запиливания досок, соединение элементов выполняется с первого раза. Но для того чтобы готовить элементы на земле, нужно иметь большой опыт, работы выполнять внимательно и ответственно. По такому алгоритму строятся дома за рубежом, большой производительностью труда рабочих объясняются их высокие, в сравнении с отечественными, заработки. Рассмотрим процесс изготовления на земле самых простых стропильных ферм для соединения с балками перекрытия.

Шаг 1. Если нет точных рабочих чертежей стропильных ферм, то следует изготовить шаблон. Делается он из обыкновенных досок толщиной примерно 25 мм. Готовить шаблон надо на доме, проверять правильность в нескольких местах. Дело в том, что каменщики иногда допускают ошибки, из-за которых фасадные стены непараллельные, разброс по углам может достигать несколько сантиметров. Этот брак не оказывает влияния на крепление стропилин к балкам перекрытия по отдельности, но в случае с готовыми фермами могут возникать проблемы.

Шаблон на земле

Шаг 2. Положите шаблон на ровный участок возле дома. Принесите первую стропильную ногу и уложите ее на одну сторону шаблона фермы, выровняйте положение.

Уложена первая доска

Шаг 3. Таким же образом уложите вторую ногу на свободную сторону шаблона. Карандашом нарисуйте линии примыкания стропильных ног в верхней части фермы. Обращайте внимание, чтобы элементы не смещались во время разметки.

Укладка второй доски

Отчерчивание линий

Отчерчивание линий на верхней доске

Шаг 4. Бензиновой или электрической пилой отрежьте лишние куски досок.

Сначала отрезают лишний край

Важно. В верхней части ферм стропильные ноги будут соединяться в полдерева, для этого нужно сделать специальные запилы. Работать можно бензиновой пилой.

Как правильно запилить соединение?

  1. Точно по линии сделайте пропил на половину толщины доски. Работать надо очень внимательно, все размеры выдерживаются на глаз. Если бензопила используется редко и практики недостаточно, то лучше позвать на помощь профессионала.

    Рисуют линию, разделяющую доску на две части вдоль

    Делают надпил на половину толщины доски

  2. Поверните доску на ребро и сделайте пропил вдоль стропилины. Глубина резания такая же – половина толщины пиломатериала. Для контроля начертите на стропилине линию в соответствующем месте.

    Распиливают доску вдоль

Практический совет. Такие точные запиливания можно делать только полностью исправной бензиновой пилой с идеально заточенной цепью. Если угол заточки неверный, то полотно пилы ведется в сторону, ровно удержать инструмент руками невозможно. Эту пилу можно использовать лишь во время заготовки дров.

Шаг 5. Такие же операции сделайте и со второй стропилиной. Положите отрезанные ноги на шаблон, проверьте правильность отрезания, поправьте положение досок вдоль всей длины шаблона. Все в норме – соедините ноги фермы в верхнем узле. Можно пользоваться обыкновенными гвоздями, это быстро, дешево и надежно.

Повторяют процедуру со второй доской

Соединяют доски гвоздями

Шаг 6. Для повышения прочности и устойчивости фермы в верхней части зафиксируйте ноги горизонтальной стяжкой. В этих целях допускается пользоваться тонкими досками, элемент работает на разрыв, толщины 20–25 мм вполне достаточно для сопротивления нагрузкам. Пиломатериалы на растяжение имеют высокие показатели прочности, проблемы возникают при их сжатии. Доски прогибаются, конструкция полностью теряет устойчивость и первоначальные геометрические формы.

Прикладывают доску, которая будет выполнять функцию ригеля

Ригель прибивают гвоздями

Шаг 7. Пилой отрежьте нижние концы стропильных ног.

Отпиливают излишки длины стропил

Угол на шаблоне должен быть таким, чтобы соединение элементов было максимально плотным.

Важно знать, что при правильном соединении узлов стропильной системы прочность конструкции должна поддерживаться и за счет сил трения между элементами. Доски должны прижиматься друг к другу с такой силой, чтобы трение не позволяло им смещаться. Какие условия для этого надо соблюдать?

  1. Первое. Плоскость примыкания должна быть максимально ровной, площадь максимально большой.
  2. Второе. Усилие прижатия элементов должно быть таким, чтобы силы трения достигали больших значений.

Ни в коем случае элементы стропильной системы в узлах крепления не должны держаться только на метизах. Всегда надо помнить, что они предназначены для притягивания досок, а не для их удержания. Все болты рассчитываются на разрыв, а не на срез.

Загибают гвозди молотком (стропильная ферма перевернута)

Перевернули стропильную ферму и шаблон, сделали разметку для обрезки нижних краев

Как показывает практика, изготовление стропильных ферм и подготовка узлов соединения с балками перекрытия на земле ускоряет процесс строительства крыши в несколько раз. Сам узел может фиксироваться металлическими пластинами по бокам, гвоздями или болтами в торец, скобами и т. д. Как уже упоминалось, для увеличения устойчивости стропильной системы такого типа рекомендуется устанавливать между стропилами и балками вертикальные упоры.

Видео – Как запиливать стропила под нужным углом и нужных размеров

krysha-expert.ru

виды, поперечное сечение, установка. Подстропильная ферма

Основой конструкции при устройстве кровель выступают стропильные и подстропильные элементы. Несущая система кровельного покрытия – это стропильные балки и фермы. Балки подстропильные являются опорой для стропильных элементов. Они применяются при устройстве покрытий в одноэтажных многопролетных промышленных зданиях, в жилых домах при устройстве мансардных этажей.

Виды подстропильных балок и ферм

Надежность всей кровельной системы в полной мере зависит от прочности и основательности несущей стропильной и подстропильной конструкции. На нее оказывается большое количество разнообразных внешних нагрузок.

Балки подстропильные – это изделия из одного цельного элемента, который принимает внешнюю нагрузку, распределяя ее по всей своей длине. В этом случае наибольшие напряжения возникают по концам балки. Применяется она в балочных стропильных системах устройства кровли.

Подстропильная ферма – это сложная составная конструкция, которая собирается из отдельных стержней, жестко соединенных друг с другом. Нагрузки возникают только в узловых соединениях стержней. Используются такие конструкции в кровельных системах со стропильными фермами.

В зависимости от материала изготовления подстропильные конструкции можно разделить на:

  • Железобетонные.
  • Стальные.
  • Деревянные.
  • Армированные деревянные системы.

Железобетонные и стальные балки и фермы наиболее часто используются в строительстве промышленных зданий и сооружений. Деревянные и усиленные арматурой элементы из дерева активно применяются для устройства не только производственных кровель, но и при строительстве крыш в жилых домах.

В промышленном строительстве подстропильными конструкциями перекрывают 12-метровые, 18-метровые, 24-метровые и 30-метровые пролеты между колоннами. При шестиметровом шаге стропильных конструкций подстропильные балочные элементы и фермы служат для них промежуточными опорными элементами.

По виду поперечного сечения балки подразделяются на:

  • Прямоугольные.
  • Тавровые.
  • Двутавровые.
  • Коробчатые балки.

В индивидуальном жилищном строительстве конструкции, предназначенные для опоры стропильной системы, применяются не часто. В основном их используют при устройстве мансардных помещений.

Железобетонные подстропильные балки

Железобетонные изделия применяются для устройства кровельных покрытий с небольшим уклоном, а также скатных крыш. Изготавливаются они на заводах ЖБИ, где сразу применяется предварительное напряжение балок стальной арматурой. Виды используемой арматуры:

  • Стержни с периодическим профилем упрочненные.
  • Проволочные пучки из особо прочной проволоки.
  • Витые проволочные пряди.
  • Струнная арматура.

По форме различают балки подстропильные с параллельными и не параллельными поясами. Их расчет производится исходя из нагрузки, которую оказывает стропильная балка, опирающаяся точечно на середину подстропильного элемента, и нагрузки от веса самой балки, распределяемого по ее длине. Изделия изготавливаются со строповочными отверстиями, предназначенными для монтажа и подъема, иногда вместо них используются монтажные петли.

Устанавливаются в средних рядах сооружений для опоры стропильных балок и ферм, если ширина их шага 6 метров, а ширина установки средних колонн – 12 метров. Установка подстропильных балок производится на колонны, закрепляются они методом сваривания закладных деталей. В середине балок подстропильных и по их концам выполнены специальные опорные площади с закладными листами и анкерными болтами для установки стропильных конструкций.

Имеют тавровое или двутавровое поперечное сечение с нижней полкой и форму трапеции. Нижняя полка усиливается в местах, где предполагается установка стропильных балок.

По длине балки подстропильные в основном бывают 12-метровые, иногда применяются 18-метровые или 24-метровые изделия. Высота по центру составляет 1,5 метра, в местах опор – 0,6 метра. Ширина нижней полки – 0,7 метра. Должна иметь определенные двутавровая балка размеры. ГОСТ 19425-74.

Подстропильная железобетонная ферма

Железобетонные подстропильные фермы применяются при устройстве скатных кровель. Имеют форму трапеции, у которой два пояса: нижний - горизонтального вида и верхний - ломаной конструкции. На данный момент наиболее актуальными являются безраскосые фермы из сборного железобетона.

Для надежности крепления стропильных ферм опорные участки подстропильных элементов усиливаются. Для установки плит покрытия предусмотрены стойки у опор. Стойки и нижний пояс подстропильной фермы изготавливаются с предварительным напряжением. Для производства используется бетон марок 300-500.

Как и в балочном варианте, в подстропильных фермах для крепления к колоннам и опоры предусмотрены закладные металлические элементы.

Стальные подстропильные балки

Стальные системы имеют длину 12 метров, 18 метров, 24 метра, могут производиться длиной 48 метров. Конструкционно они аналогичны применяемым стропильным балкам. Состоят из двух поясов: верхнего и нижнего. Верхний опирается на монтажный столик на колонне и крепится к нему болтами. Нижний пояс балки прикрепляется к колонне посредством горизонтальных планок.

Подстропильная стальная ферма

Изготавливаются с параллельными верхним и нижним поясами. Длина унифицирована и составляет 12 метров, 18 метров, 24 метра. В зависимости от вида стропильной фермы, высота подстропильной конструкции может быть 3,13 метра, 3,27 метра или 3,75 метра.

Крепление к колоннам производится при помощи надопорных стоек, на которые опирают стропильные фермы.

В настоящее время в промышленном строительстве стали применяться облегченные стальные варианты изготовления ферм. Например, трубчатые системы или балки с тонкими стенками. Благодаря такой конструкции фермы получаются более легкие, уменьшается расход стали на их изготовление, сокращается срок их монтажа.

Деревянные подстропильные системы

Конструкции из дерева, предназначенные для опоры на них стропильной системы, обладают достаточно большой прочностью и стойкостью ко многим агрессивным воздействиям. Они долговечны при применении их в сооружениях с нормальными режимами по температуре и влажности. В промышленном строительстве они используются в зданиях, где присутствуют неблагоприятные для железобетона и металла среды.

По конструктивному виду различают подстропильные элементы в виде:

  • Балок.
  • Ферм.
  • Арок.
  • Рам.

Если длина пролетов в здании до 18 метров, то применяется подстропильная балка деревянная. В зданиях, где пролеты достаточно большие – до 30 метров, целесообразнее использование деревянных подстропильных ферм. Арки и рамы из дерева в качестве подстропильных элементов используются не часто.

Деревянная подстропильная балка

В промышленном строительстве чаще всего используются балки, склеенные из досок. Такие конструкции гораздо прочнее и долговечнее, чем цельные изделия, возможно изготовление различных форм подстропильных балок. Изделия из конструкционного клееного бруса получили широкое распространение при устройстве кровельных систем. Цельные круглые бревна могут выдержать более серьезные нагрузки, но они сильно уступают клееному брусу по прочности на изгиб.

Узел стыкования деревянной подстропильной балки можно увидеть на фото ниже.

Поперечное сечение балки бывает прямоугольным или двутавровым. Верхний и нижний пояса подстропильной балки могут быть параллельными, либо двускатный верхний пояс и горизонтальный или ломаный нижний пояс. При длине пролета до 15 метров часто используются двутавровые балки со стенками из досок или фанеры и брусковыми ребрами жесткости.

Деревянная подстропильная ферма

Основными материалами для изготовления подстропильных деревянных ферм являются брусья, доски или бревна. Крепление элементов возможно при помощи металлических метизов, пластин. Большое распространение получили клееные деревянные подстропильные фермы. Пояса их изготавливаются сплошными по ширине. При таком способе изготовления на концах соединительных элементов выполняются нарезные зубчатые шипы и аналогичные им по форме пазы. Клей наносится на всю поверхность стыка, далее детали конструкции прессуются.

Армированные деревянные подстропильные балочные элементы и фермы

Армируются деревянные подстропильные элементы с целью их усиления. В качестве арматуры используются сталь или стеклопластик. Крепится арматурная деталь внутрь деревянной при помощи эпоксидного клея. Иногда используется предварительное напряжение арматуры.

Установка

Установка подстропильных балок и ферм проводится следующим образом. Железобетонные подстропильные балочные элементы и фермы при помощи закладных металлических деталей привариваются непосредственно к оголовкам колонн. Возможно крепление их на болты. Железобетонные консоли или металлические столики на подстропильных изделиях выполняют функцию опорных площадок для несущих стропильных конструкций.

Стальные фермы крепятся к колоннам сбоку к металлическому надколоннику нижним поясом. Его высота составляет 0,7 м. Друг с другом фермы скрепляются верхними поясами. Стропильные фермы опираются на столики подстропильных ферм и на закрепленные на колоннах надколенники.

Деревянные подстропильные балки в устройстве кровель выглядят следующим образом (см. фото).

Установка балок для двускатной крыши

Когда в здании существуют две несущие внутренние стены, стропильная система устанавливается на подстропильные элементы. В этом случае они опираются на лежень, посредством стоек из брусьев, а также внутренние стены. Обычно это две подстропильные балочные конструкции, размещенные вдоль крыши. Применяется такой вариант при высоте от перекрытия до конька крыши от 1,4 метра до 2,5 метра. В этом случае под крышей образуется достаточно свободное пространство, которое можно использовать в качестве мансарды.

Подстропильная балка, или затяжка, может устанавливаться непосредственно на стропилах на расстоянии одной трети высоты от перекрытия до конька. Такой вариант позволяет увеличить объем внутреннего помещения под крышей. Стропильная, подстропильная системы и крыша здесь играют роль внешних стен и покрытия.

Стропильные и подстропильные балки можно увидеть на фото в статье.

В первую очередь, на мауэрлат укладываются крайние подстропильные балки на обе стены дома. При варианте деревянного дома вместо мауэрлата используется верхний венец сруба. Балки должны быть строго параллельными друг другу, проверить это можно, измерив расстояние между их концами по диагонали. Балки ложатся с выступом не менее 0,5 метра за края периметра дома. Если доски по длине меньше, чем требуется для балки, то производится сращивание подстропильных балок.

Затем необходимо натянуть веревки между уложенными балками по обоим краям, и выверить их по уровню. На расстоянии одного метра от крайней устанавливается следующая подстропильная балка. Также ложится доска на противоположной стороне. Обязательно проверяется их горизонтальность. Таким образом укладываются остальные балки подстропильные по всей длине стены.

Чтобы выровнять выступы досок за пределы стен, отмеривается 0,5 метра на каждой крайней балке, протягивается веревка. На средних балках делаются отметки по веревке, лишние концы отпиливаются. Дальше на подстропильную систему устанавливаются несущие стропила.

ГОСТы по подстропильным конструкциям

На изготовление железобетонных подстропильных конструкций распространяется ГОСТ 20372-2015, введенный в действие с 1 января 2017 года. Согласно этому документу, для производства используется тяжелый или легкий конструкционный бетон. Стальные подстропильные фермы производятся согласно ГОСТ 27579-88. Имеет определенные и клееная двутавровая балка размеры. ГОСТ 19425-74.

fb.ru

32. Железобетонные стропильные балки

Железобетонные балки применяют в односкатных, многоскатных и плоских покрытиях.

Балки односкатных и плоских покрытий имеют прямолинейный верхний пояс, а балки двускатные - ломаный пояс с уклоном скатов 1:12. Для пролетов 6 и 9м используют балки таврового сечения с высотой на опоре 590 и 890мм, а для пролетов 12 и 18м - двутаврового и прямоугольного сечения с высотой на опоре 890, 1190 и 1490мм.

Балки прямоугольного сечения с отверстиями ли решетчатые просты в изготовлении и облегчают разводку верхних коммуникаций, но обладают большим весом. Чем балки таврического и двутаврового сечений.

В покрытиях зданий с агрессивной средой рекомендуются балки со стержневой арматурой.

Железобетонные балки просты в изготовлении и монтаже, но тяжелы, расходуется на изготовление больше бетона по сравнению с фермами, затрудняют расположение в межбалочном пространстве инженерных сетей.

33. Привязка конструктивных элементов одноэтажных каркасных зданий к разбивочным осям.

35. Привязка несущих элементов к разбивочным в бескаркасных зданиях.

37. Привязка несущих конструкций к разбивочным осям многоэтажных каркасных промышленных зданий.

55. Привязка конструктивных элементов одноэтажных каркасных промзданий

57. Привязка конструктивных элементов к разбивочным осям многоэтажных каркасных промышленных зданий.

34. Железобетонные стропильные фермы

Применяют для монтажа покрытий при пролетах 18, 24, и 30м (редко 36м). их подразделяют на сегментные, арочные (раскосные и безраскосные), с параллельными поясами и полигональные, изготовляют также треугольные фермы.

Сегментные, арочные и полигональные фермы предназначены для покрытий с рулонной кровлей, треугольные - под кровлю из асбестоцементных и металлических волнистых листов. Фермы с параллельными поясами применяют в зданиях с плоским покрытием под рулонную "сухую" или водонаполненную кровлю.

Наиболее рациональны по распределению материала сегментные и арочные фермы, имеющие ломаный или криволинейный верхний пояс. По сравнению с другими в них меньшие усилия в элементах решетки, что позволяет делать ее более редкой.

Сегментные и арочные фермы, имеющие незначительную высоту на опоре, дают возможность уменьшить высоту стен. Арочные безраскосные фермы в изготовлении более технологичны, чем раскосные. Они позволяют эффективнее использовать межферменное пространство для пропуска коммуникаций и устройства технических и межферменных этажей. При сегментных и арочных фермах получается несколько большая площадь кровли, что повышает расход материалов и затраты на устройство покрытия.

Фермы с параллельными поясами и полигональные имеют простую конфигурацию, они взаимозаменяемы со стальными фермами. Недостатки: сравнительно мощная решетка. Большая высота, приводящая к перерасходу материалов на стены и увеличению малополезного объема здания. При их использовании требуются дополнительные вертикальные и горизонтальные связи в покрытии.

Крепят фермы к колоннам болтами и сваркой закладных элементов.

36. Железобетонные подстропильные балки и фермы.

Подстропильные конструкции предназначены для опирания на них стропильных ферм и балок, когда шаг меньше шага колонн. Длина подстропильных балок равна 12м, иногда 18 и 24м.

Подстропильные балки предусматривают в покрытиях с балочными стропильными конструкциями, а подстропильные фермы - в покрытиях со стропильными фермами. Изготовляют их предварительно-напряженными с пучковой арматурой.

Подстропильные конструкции устанавливают на колонны (продольно) и крепят к ним сваркой закладных деталей. Стропильные конструкции соединяют с подстропильными анкерными болтами и сваркой.

Недостатки: затруднено размещение стояков для отвода воды, воздухоотводов от вентиляторов, расположенных на колоннах; сложны в изготовлении, расходуется много стали, покрытия с ними в стройстве более трудоемки.

studfiles.net

Стропильные балки железобетонные и деревянные: монтаж и усиление

Все скатные крыши имеют свою стропильную систему. Уклон скатов выбирается исходя из климатических условий  данного региона, желания застройщика иметь мансардное помещение, вида кровельного покрытия и прочих факторов.

Использование готовых  стропильных балок вместо стропильной системы, изготавливаемой на месте,  часто ускоряет весь процесс возведения здания. К тому же стропильные балки решают проблему больших пролетов, когда нет возможности использовать стропильные ноги , без риска нарушить прочность конструкции крыши.

Конструкция  и виды стропильных балок

Стропильные балки, как и все элементы стропильной системы,  могут изготавливаться из дерева, металла и железобетона. Но если деревянные балки можно изготовить непосредственно на месте, то железобетонные и металлические только в заводских условиях. В зависимости от профиля балки подразделяются на:

  • односкатные с верхним и нижним поясами, расположенными параллельно друг другу;
  • балки  трапециевидные двускатные;
  • с верхним поясом ломаного или криволинейного вида.

Стропильные балки не что иное, как разновидность ферм. Они используются , когда нужно перекрыть большие пространства  здания, без внутренних несущих стен или других опорных элементов.

А — балка двускатная решетчатая, Б — стропильная балка с горизонтальными поясами

Состоят стропильные балки из  верхнего и нижнего   бруса, которые называются верхним и нижним поясом,  соединенных системой вертикальных стоек и подкосов, расположенных под разными углами. Конкретное расположение стоек, подкосов, расстояние между верхним и нижним поясом определяется  при проектировании здания специалистами проектировщиками. Для правильного расчета во внимание берется функциональность балок, общие нагрузки, которые зависят от многих  факторов.

Односкатные балки используются, как правило, для устройства односкатных крыш жилых и промышленных зданий (пристройки, гаражи и т. п.). Стропильные балки опираются на мауэрлаты и подстропильные балки, называемые прогонами.

Материалы для изготовления подстропильных ферм

Железобетонные стропильные балки используются для перекрытия пролетов разной длины, но не более 24 метров. Пролеты длиной больше 24 м перекрываются железобетонными фермами, имеющими решетчатую конструкцию.

Чаще всего такие пролеты имеют промышленные здания и сооружения, гражданские.  По железобетонным балкам могут устраиваться рельсовые пути для движения мостовых кранов, кран-балок, поэтому их расчет должен вестись только инженерами специалистами. Кроме промышленных и гражданских сооружений железобетонные фермы используются для строительства железнодорожных и автомобильных мостов, пешеходных виадуков и пр.

Короткие балки длиной до 6 м применяются для устройства покрытий пристроек, 12-метровые балки используются как ригели для последующего монтажа по ним плит покрытий или перекрытий.

Железобетонные балки имеют большой вес и для их монтажа необходимо использовать подъемную технику (автокраны, краны башенные).

Деревянные стропильные балки и фермы изготавливаются  из цельного дерева, но могут быть из клееной древесины, которая мало в чем уступает по прочности цельному дереву.

В двутавровых балках по новым технологиям в качестве поперечных и угловых стоек используется сплошные листы прессованных древесных материалов. Деревянные стропильные фермы опираются на несущие стены, передавая им нагрузки от веса кровли, свой собственный вес и вес снегового покрова.

Деревянные фермы представляют собой треугольные конструкции, в которых все внутренние элементы  жестко связанные  между собой системой подкосов, распорок, ригелей. В заводских условиях строительные деревянные фермы выпускаются скрепленные  металлическими  гвоздевыми пластинами   пластинами, которые устанавливаются с двух сторон на узле соединения деталей  стропильной фермы.

Стропильные и подстропильные балки и фермы могут соединяться способом «паз – шип» или с применением скоб и  гвоздей. Но по мере высыхания  дерева такие соединения снижают прочность конструкций. Поэтому часто в стропильных  фермах  и балках применяют болтовое соединение, хотя и это соединение может несколько ослабить стропильные конструкции.

Для перекрытия пролетов длиной до 9 метров используются двутавровые балки, изготовленные по новым технологиям.

На деревянные стены потолочные балки укладываются  с помощью врубок, устраиваемых на  верхнем венце. Рекомендуется  делать  глухую врубку, чтобы торец балки был скрыт от воздействия атмосферных осадков. Размер и  шаг, с которым располагаются балки, рассчитываются исходя из предполагаемых нагрузок на потолок дома.

При монтаже стропильных балок соблюдается минимальный размер шага  -0,5 м. После этого начинают установку стропильных ферм, которые могут собираться на земле или непосредственно на крыше.

На земле собирают ферму в том случае, когда её размеры  дают возможность нескольким рабочим поднять ферму на крышу без применения механизмов. Стропильные фермы, изготавливаемые из деревянных элементов большого сечения и размеров, собирают обычно на крыше. Такие тяжелые конструкции можно собирать и на земле, если существует возможность поднятия их на высоту крыши краном.

Сборка стропильных ферм на земле

Прежде чем начать сборку ферм, необходимо изготовить шаблон, по которому будут собираться все фермы. Это делается в том случае, когда крыша имеет правильные геометрические размеры. Из двух досок, соединенных на одном конце гвоздем, получаем конструкцию, напоминающую ножницы. Далее  эти ножницы ставим на мауэрлат, таким образом, чтобы получить требуемый угол скатов крыши.

 Получившийся угол нужно зафиксировать, прибив поперечную перекладину. Получившийся шаблон устанавливаем на потолочные балки или на мауэрлат, и отмечаем карандашом места, где нужно сделать запил.

Шаблон проще изготавливать из доски сечением 20х100мм, перекладину для надежности закрепляют саморезами.

  • Для изготовления стропил берется доска сечением 50х150мм из древесины хвойных пород, высушенной до уровня влажности не более 20%.
  • Приложив шаблон к стропильным ногам, делается стропильная ферма нужных размеров и с готовыми  запилами.
  • Сделанные две фермы поднимают на крышу и устанавливают  на торцах дома, строго выверяя по вертикали. Для этого используют отвес или строительный уровень. Закрепляют  их временными подкосами, которые соединяют фермы с потолочными балками, или мауэрлатом.
  • После этого между крайними стропильными фермами натягивается шнур, по которому будут устанавливаться все остальные стропильные конструкции.
  • Поперечные ригели на стропильных фермах прибивают на расстоянии 50 см от конька.
  • Промежуточные стропильные конструкции устанавливаются с шагом, выбранным для данной крыши. Если требуется усиление стропил, устанавливаются дополнительные элементы в виде подкосов, распорок, стоек.

Стропильные фермы соединяются друг с другом при помощи временных поперечных  досок. После того, как  все стропильные фермы будут установлены и выверены по горизонтали и вертикали, на них укладывают обрешетку или пароизоляцию (если того требует проект).

Также советуем посмотреть:

novakrovlya.ru

Балки стропильные и подстропильные — несущие конструкции

Приветствую вас на сайте SoproMats.ru, меня зовут Алексей Мартынов, я являюсь инженером-конструктором железобетонных конструкций, а также одним из авторов данного проекта. В этой статье расскажу о стропильных и подстропильных балках, об их назначении, монтаже, особенностях расчета, маркировке, хранении и транспортировке железобетонных стропильных элементов.

Немаловажной составляющей в обеспечении общей пространственной жесткости любого сооружения, является совокупность несущих деталей покрытия. При возведении промышленных корпусов с применением сборного железобетона данная часть несущей системы, в большинстве случаев, состоит из стропильных и подстропильных конструкций. От их прочности и устойчивости, зависит надежность всего каркаса.

На эти составляющие элементы пространственного основания здания оказывают воздействие различные нагрузки. Среди таких сил воздействия можно отметить основные: это сила тяжести атмосферных осадков, собственный вес составляющих элементов, вес элементов покрытия (ребристых плит), вес кровли, утеплителя, выравнивающих стяжек. Кроме того, данная система несет на себе: нагрузку от подвесного грузоподъемного оборудования, нагрузку от проведенных по данным конструкциям внутрицеховых инженерных коммуникаций (воздуховоды приточно-вытяжной вентиляции и аспирации, электросиловых кабельных трасс, элементов освещения внутреннего пространства здания, магистралей ВВД и проч.).

Отличительные особенности балок

Балки подстропильные – воспринимают и рассредоточивают на всю протяженность своей длины, нагрузку от смонтированных на нее стропильных деталей.

Балки стропильные — монтируется на подстропильную систему. Стропильная балка покрывает пролет между подстропильными и служит основанием для деталей перекрытия.

Подстропильные балки монтируются, своими опорными зонами, на опорные площадки вертикальных несущих элементов, закрепляются на сварку к закладным этих площадок.

После монтажа все сварные соединения покрываются грунтовкой на 2 раза и зачеканиваются цементным раствором.

Железобетонные элементы

Железобетонные элементы каркаса стропильной и подстропильной системы изготавливаются унифицированных размеров на заводах ЖБИ, с применением предварительно-напряженного или обычного арматурного пояса. Для усиления сопротивления изгибающему моменту подобные элементы армируются следующими видами арматуры:

  • арматурные стержни повышенной прочности с периодическим сечением;
  • проволочные витые пучки из особо прочной проволоки;
  • арматурные сетки;
  • струнная арматура.

Все армирующие стержни, сетки и каркасы располагаются в теле бетона с обязательным соблюдением необходимой величины защитного слоя.

Применяемые при возведении пространственных каркасов однопролетных и многопролетных промышленных и гражданских корпусов, составляющие стропильной и подстропильной системы, должны обладать необходимой расчетной прочностью и устойчивостью. Немаловажны и такие характеристики, данных железобетонных составляющих каркаса, как высокая огнестойкость и долговечность.

  • В зависимости от области применения и скатности, выделяют следующие виды изделий:
  • С параллельными поясами. Применяется при возведении однопролетных и многопролетных зданий с плоской кровлей.
  • Односкатная. Используются при монтаже каркасов однопролетных зданий с уклоном кровли в одну сторону, либо многопролетных зданий с организованным внутренним водостоком;
  • Трапециевидная двускатная. Данный вид имеет разнонаправленные уклоны верхнего пояса. Применяется при строительстве однопролетных зданий с двускатной кровлей либо многопролетных сооружений с организованным внутренним водостоком;
  • С поясами (как верхним, так и нижним), криволинейные или ломаные формы.

По форме поперечного сечения данные изделия можно разделить на следующие виды: V-образные, таврового сечения, двутаврового сечения, коробчатого сечения и решетчатые.

Балки таврового и двутаврового сечений применяют для 6, 9,12 и 18-метровых пролетов. Решетчатые — для пролетов корпусов в 12, 18 и 24 метров. Эти сборные железобетонные конструкции выполняются в унифицированных размерах, и предназначены для устройства крупных большепролетных сооружений и используются для пролетов, на которые воздействуют большие нагрузки. Примером могут послужить пролеты для погрузочно-разгрузочных терминалов, крытых площадок складирования или производственных цехов.

Все описанные выше ЖБК имеют строповочные отверстия, предназначенные для захвата и подъема деталей при их монтаже или транспортировке.

Некоторые особенности расчета систем каркаса

Вес конструкций кровли и плит покрытия, а также нагрузка от атмосферных осадков передаются на систему через опорные части плит покрытия в виде сосредоточенного приложения вектора силы. При количестве таких точек приложения сил, на расчетный пролет, более четырех, характер данной нагрузки принимается равномерно распределенной. Нагрузки от веса подвесных грузоподъемных механизмов и веса проложенных инженерных коммуникаций, в целях расчета, принимаются воздействующими на балку сосредоточенно.

Класс бетона по прочности, применяемый при заливке изделий, в диапазоне классов В25…В40.

Маркировка ЖБ несущих элементов покрытия

В соответствии с государственными стандартами, сборные железобетонные части несущего каркаса покрытий, должны маркироваться и иметь следующие буквенные обозначения: БСП, БСО, БСД, БП и цифровые коды. Цифровые коды содержат информацию о типоразмерах поперечного сечения изделия и длина его расчетного пролета. Кроме того, цифровые индексы обозначают:

  • категорийность изделия по нагрузочной способности;
  • класс и вид примененной арматуры;
  • марку бетона.

Кроме того, различные цифровые индексы используются для классификации изделий по вспомогательным параметрам, таких как — конструктивные отличия, особенности, с точки зрения условий работы данного изделия и т. д.

Заводы ЖБИ и ЖБК выпускают подобные составляющие из железобетона наиболее распространенных и традиционных видов и унифицированных типоразмеров. Но, бывают ситуации, когда, в силу конструктивных особенностей или нестандартных размеров, просто необходимо изготовить деталь несущей системы в построечных условиях или в условиях производственной базы. На изготовленную собственными силами конструкцию составляется паспорт изделия с присвоением марки по ГОСТ 20372–90.

Хранение и транспортировка

При транспортировке от места изготовления на строительную площадку и складировании на площадках хранения детали должны быть установлены в рабочем положении на подкладки (в основном деревянные), в соответствии со схемами, приведенными в рабочих чертежах и паспортах на эти детали. Складирование и погрузку на транспорт необходимо производить с соблюдением дистанции, между рядами, для сохранения возможности беспрепятственного захвата каждой детали погрузочно-разгрузочными устройствами при дальнейшем перемещении. Размеры подкладок, минимум, 40х150 мм (толщина, ширина), длина подкладок должна быть на 100 мм больше ширины опорной части балки.

Подъем балок осуществляют с помощью специальных траверс с захватом за монтажные отверстия и петли.

sopromats.ru

Железобетонные подстропильные балки и фермы

Подстропильные конструкции необходимы для опирания на них стропильных при шаге последних меньшем шага колонн. Подстропильные конструкции устанавливают на колонны в продольном направлении и крепят к ним на сварке закладных деталей. Стропильные конструкции с подстропильными соединяют сваркой и анкерными болтами аналогично креплению их к колоннам.

Железобетонные подстропильные балки имеют тавровое сечение с полкой понизу, усиленной в местах опирания на них стропильных балок (рис. 34 а). При этом со стороны опирания на подстропильную балку стропильная укорачивается на 100 мм. Узел опирания стропильных железобетонных балок на подстропильную показан на рис.32 б.

а б

Рисунок 34 - Подстропильная железобетонная балка:

а – конструкция балки;

б – опирание стропильных балок на подстропильную

Унифицированные железобетонные подстропильные фермы предусмотрены для скатных и малоуклонных покрытий при шаге колонн 12 м и стропильных конструкциях в виде железобетонных раскосных и безраскосных ферм, установленных с шагом 6 м. Такие фермы рассчитаны на сосредоточенную нагрузку от стропильных ферм, приложенную в середине пролета от 800 до 1500 кН.

Подстропильные железобетонные фермы для скатных покрытий имеют горизонтальный нижний и ломаный верхний пояса. Опорные участки ферм усилены для опирания на них стропильных ферм. Стойки у опор предназначены для опирания плит покрытия (рис. 35).

Рисунок 35 - Подстропильная железобетонная ферма для скатных покрытий

Унифицированная подстропильная железобетонная ферма для малоуклонных покрытий имеет горизонтальный нижний и ломаный верхний пояса, усилена площадками для опирания стропильных ферм и рассчитана на нагрузку от 580 до 1330 кН (рис.36).

Подстропильные железобетонные фермы изготавливают с предварительным напряжением нижнего пояса и стоек, что повышает их трещиностойкость и обеспечивает возможность применения их в зданиях с агрессивными воздушными средами.

а б

Рисунок 36 - Подстропильная железобетонная ферма для малоуклонных покрытий:

а – конструкция;

б – опирание стропильных ферм на подстропильную

Стальные стропильные и подстропильные фермы покрытий

Стальные стропильные фермы по очертанию проектируют с параллельными поясами, полигональными и треугольными. Стальные фермы применяют практически для любых пролетов.

В фермах различного очертания применяют определенные системы решеток (рис.37). Выбор типа решетки зависит от схемы приложения нагрузок, очертания поясов и конструктивных требований. Для снижения трудоемкости изготовления ферма должна быть по возможности простой и с минимальным числом элементов.

Рисунок 37 - Схемы решеток ферм: а) треугольная; б) треугольная

со стойками; в, г) раскосная; д) шпренгельная; е) крестовая;

ж) перекрестная; и) ромбическая; к) полураскосная

Стальные фермы проектируют из элементов, могущих иметь различные сечения: трубчатые, гнутосварные замкнутые, из прокатных уголков, двутавров, швеллеров и т.п. Наиболее распространенные типы сечений элементов ферм приведены на рис.38.

Рисунок 38 - Типы сечений стальных ферм: а) трубчатые; б) прямоугольное гнутозамкнутое; в,г,д,е) из парных уголков; ж) из одиночных уголков; и) из тавров - для поясов ферм; к,л) то же, из двутавра или двух швеллеров

Унифицированные фермы проектируют из прокатных парных уголков нормальной или пониженной высотой. Конструкции нормальной высоты предназначены для отапливаемых зданий с покрытием из железобетонных плит или из стального профилированного настила, уложенного по прогонам. Фермы с пониженной высотой используют только для покрытий из профилированного настила.

Типовые унифицированные фермы могут использоваться как в бескрановых зданиях, так и в зданиях с мостовыми опорными кранами.

Рисунок 39 - Схемы стропильных ферм нормальной высоты

из прокатных уголков

(с указанием отправочных элементов)

В состав стальных несущих конструкций покрытий входят прогоны, стропильные и при необходимости подстропильные фермы, опорные стойки, горизонтальные и вертикальные связи. Конструкции покрытий применяют в однопролетных и многопролетных зданиях при любых сочетаниях пролетов шириной 18, 24, 30 и 36 м при использовании ферм нормальной высоты (рис.39) и 18 и 24 м – при фермах пониженной высоты. Шаг стропильных ферм принимают 6 или 12 м.

Пояса и решетку унифицированных ферм конструируют из прокатных уголков и соединяют сваркой с помощью фасонок из листовой стали.

Сопряжение фермы с колонной (шарнирное) осуществляют с помощью надопорной стойки двутаврового сечения, которая крепится к колонне анкерными болтами, а пояса ферм к стойкам – болтами нормальной точности (рис.40).

Рисунок 40 - Опирание стальной фермы на железобетонную колонну

Стальные подстропильные фермы конструируют по типу стропильных ферм пролетом 12, 18 и 24 м.

На рис.41 приведены унифицированные подстропильные фермы пролетом 12 м.

а) б)

а

Рисунок 41- Подстропильные фермы нормальной высоты пролетом 12м: а – рядовые; б – у торца здания

studfiles.net

Подстропильные балки: виды, поперечное сечение, установка

Основой конструкции при устройстве кровель выступают стропильные и подстропильные элементы. Несущая система кровельного покрытия – это стропильные балки и фермы. Балки подстропильные являются опорой для стропильных элементов. Они применяются при устройстве покрытий в одноэтажных многопролетных промышленных зданиях, в жилых домах при устройстве мансардных этажей.

Виды подстропильных балок и ферм

Надежность всей кровельной системы в полной мере зависит от прочности и основательности несущей стропильной и подстропильной конструкции. На нее оказывается большое количество разнообразных внешних нагрузок.

Балки подстропильные – это изделия из одного цельного элемента, который принимает внешнюю нагрузку, распределяя ее по всей своей длине. В этом случае наибольшие напряжения возникают по концам балки. Применяется она в балочных стропильных системах устройства кровли.

Подстропильная ферма – это сложная составная конструкция, которая собирается из отдельных стержней, жестко соединенных друг с другом. Нагрузки возникают только в узловых соединениях стержней. Используются такие конструкции в кровельных системах со стропильными фермами.

В зависимости от материала изготовления подстропильные конструкции можно разделить на:

  • Железобетонные.
  • Стальные.
  • Деревянные.
  • Армированные деревянные системы.

Железобетонные и стальные балки и фермы наиболее часто используются в строительстве промышленных зданий и сооружений. Деревянные и усиленные арматурой элементы из дерева активно применяются для устройства не только производственных кровель, но и при строительстве крыш в жилых домах.

В промышленном строительстве подстропильными конструкциями перекрывают 12-метровые, 18-метровые, 24-метровые и 30-метровые пролеты между колоннами. При шестиметровом шаге стропильных конструкций подстропильные балочные элементы и фермы служат для них промежуточными опорными элементами.

По виду поперечного сечения балки подразделяются на:

  • Прямоугольные.
  • Тавровые.
  • Двутавровые.
  • Коробчатые балки.

В индивидуальном жилищном строительстве конструкции, предназначенные для опоры стропильной системы, применяются не часто. В основном их используют при устройстве мансардных помещений.

Железобетонные подстропильные балки

Железобетонные изделия применяются для устройства кровельных покрытий с небольшим уклоном, а также скатных крыш. Изготавливаются они на заводах ЖБИ, где сразу применяется предварительное напряжение балок стальной арматурой. Виды используемой арматуры:

  • Стержни с периодическим профилем упрочненные.
  • Проволочные пучки из особо прочной проволоки.
  • Витые проволочные пряди.
  • Струнная арматура.

По форме различают балки подстропильные с параллельными и не параллельными поясами. Их расчет производится исходя из нагрузки, которую оказывает стропильная балка, опирающаяся точечно на середину подстропильного элемента, и нагрузки от веса самой балки, распределяемого по ее длине. Изделия изготавливаются со строповочными отверстиями, предназначенными для монтажа и подъема, иногда вместо них используются монтажные петли.

Устанавливаются в средних рядах сооружений для опоры стропильных балок и ферм, если ширина их шага 6 метров, а ширина установки средних колонн – 12 метров. Установка подстропильных балок производится на колонны, закрепляются они методом сваривания закладных деталей. В середине балок подстропильных и по их концам выполнены специальные опорные площади с закладными листами и анкерными болтами для установки стропильных конструкций.

Имеют тавровое или двутавровое поперечное сечение с нижней полкой и форму трапеции. Нижняя полка усиливается в местах, где предполагается установка стропильных балок.

По длине балки подстропильные в основном бывают 12-метровые, иногда применяются 18-метровые или 24-метровые изделия. Высота по центру составляет 1,5 метра, в местах опор – 0,6 метра. Ширина нижней полки – 0,7 метра. Должна иметь определенные двутавровая балка размеры. ГОСТ 19425-74.

Подстропильная железобетонная ферма

Железобетонные подстропильные фермы применяются при устройстве скатных кровель. Имеют форму трапеции, у которой два пояса: нижний - горизонтального вида и верхний - ломаной конструкции. На данный момент наиболее актуальными являются безраскосые фермы из сборного железобетона.

Для надежности крепления стропильных ферм опорные участки подстропильных элементов усиливаются. Для установки плит покрытия предусмотрены стойки у опор. Стойки и нижний пояс подстропильной фермы изготавливаются с предварительным напряжением. Для производства используется бетон марок 300-500.

Как и в балочном варианте, в подстропильных фермах для крепления к колоннам и опоры предусмотрены закладные металлические элементы.

Стальные подстропильные балки

Стальные системы имеют длину 12 метров, 18 метров, 24 метра, могут производиться длиной 48 метров. Конструкционно они аналогичны применяемым стропильным балкам. Состоят из двух поясов: верхнего и нижнего. Верхний опирается на монтажный столик на колонне и крепится к нему болтами. Нижний пояс балки прикрепляется к колонне посредством горизонтальных планок.

Подстропильная стальная ферма

Изготавливаются с параллельными верхним и нижним поясами. Длина унифицирована и составляет 12 метров, 18 метров, 24 метра. В зависимости от вида стропильной фермы, высота подстропильной конструкции может быть 3,13 метра, 3,27 метра или 3,75 метра.

Крепление к колоннам производится при помощи надопорных стоек, на которые опирают стропильные фермы.

В настоящее время в промышленном строительстве стали применяться облегченные стальные варианты изготовления ферм. Например, трубчатые системы или балки с тонкими стенками. Благодаря такой конструкции фермы получаются более легкие, уменьшается расход стали на их изготовление, сокращается срок их монтажа.

Деревянные подстропильные системы

Конструкции из дерева, предназначенные для опоры на них стропильной системы, обладают достаточно большой прочностью и стойкостью ко многим агрессивным воздействиям. Они долговечны при применении их в сооружениях с нормальными режимами по температуре и влажности. В промышленном строительстве они используются в зданиях, где присутствуют неблагоприятные для железобетона и металла среды.

По конструктивному виду различают подстропильные элементы в виде:

  • Балок.
  • Ферм.
  • Арок.
  • Рам.

Если длина пролетов в здании до 18 метров, то применяется подстропильная балка деревянная. В зданиях, где пролеты достаточно большие – до 30 метров, целесообразнее использование деревянных подстропильных ферм. Арки и рамы из дерева в качестве подстропильных элементов используются не часто.

Деревянная подстропильная балка

В промышленном строительстве чаще всего используются балки, склеенные из досок. Такие конструкции гораздо прочнее и долговечнее, чем цельные изделия, возможно изготовление различных форм подстропильных балок. Изделия из конструкционного клееного бруса получили широкое распространение при устройстве кровельных систем. Цельные круглые бревна могут выдержать более серьезные нагрузки, но они сильно уступают клееному брусу по прочности на изгиб.

Узел стыкования деревянной подстропильной балки можно увидеть на фото ниже.

Поперечное сечение балки бывает прямоугольным или двутавровым. Верхний и нижний пояса подстропильной балки могут быть параллельными, либо двускатный верхний пояс и горизонтальный или ломаный нижний пояс. При длине пролета до 15 метров часто используются двутавровые балки со стенками из досок или фанеры и брусковыми ребрами жесткости.

Деревянная подстропильная ферма

Основными материалами для изготовления подстропильных деревянных ферм являются брусья, доски или бревна. Крепление элементов возможно при помощи металлических метизов, пластин. Большое распространение получили клееные деревянные подстропильные фермы. Пояса их изготавливаются сплошными по ширине. При таком способе изготовления на концах соединительных элементов выполняются нарезные зубчатые шипы и аналогичные им по форме пазы. Клей наносится на всю поверхность стыка, далее детали конструкции прессуются.

Армированные деревянные подстропильные балочные элементы и фермы

Армируются деревянные подстропильные элементы с целью их усиления. В качестве арматуры используются сталь или стеклопластик. Крепится арматурная деталь внутрь деревянной при помощи эпоксидного клея. Иногда используется предварительное напряжение арматуры.

Установка

Установка подстропильных балок и ферм проводится следующим образом. Железобетонные подстропильные балочные элементы и фермы при помощи закладных металлических деталей привариваются непосредственно к оголовкам колонн. Возможно крепление их на болты. Железобетонные консоли или металлические столики на подстропильных изделиях выполняют функцию опорных площадок для несущих стропильных конструкций.

Стальные фермы крепятся к колоннам сбоку к металлическому надколоннику нижним поясом. Его высота составляет 0,7 м. Друг с другом фермы скрепляются верхними поясами. Стропильные фермы опираются на столики подстропильных ферм и на закрепленные на колоннах надколенники.

Деревянные подстропильные балки в устройстве кровель выглядят следующим образом (см. фото).

Установка балок для двускатной крыши

Когда в здании существуют две несущие внутренние стены, стропильная система устанавливается на подстропильные элементы. В этом случае они опираются на лежень, посредством стоек из брусьев, а также внутренние стены. Обычно это две подстропильные балочные конструкции, размещенные вдоль крыши. Применяется такой вариант при высоте от перекрытия до конька крыши от 1,4 метра до 2,5 метра. В этом случае под крышей образуется достаточно свободное пространство, которое можно использовать в качестве мансарды.

Подстропильная балка, или затяжка, может устанавливаться непосредственно на стропилах на расстоянии одной трети высоты от перекрытия до конька. Такой вариант позволяет увеличить объем внутреннего помещения под крышей. Стропильная, подстропильная системы и крыша здесь играют роль внешних стен и покрытия.

Стропильные и подстропильные балки можно увидеть на фото в статье.

В первую очередь, на мауэрлат укладываются крайние подстропильные балки на обе стены дома. При варианте деревянного дома вместо мауэрлата используется верхний венец сруба. Балки должны быть строго параллельными друг другу, проверить это можно, измерив расстояние между их концами по диагонали. Балки ложатся с выступом не менее 0,5 метра за края периметра дома. Если доски по длине меньше, чем требуется для балки, то производится сращивание подстропильных балок.

Затем необходимо натянуть веревки между уложенными балками по обоим краям, и выверить их по уровню. На расстоянии одного метра от крайней устанавливается следующая подстропильная балка. Также ложится доска на противоположной стороне. Обязательно проверяется их горизонтальность. Таким образом укладываются остальные балки подстропильные по всей длине стены.

Чтобы выровнять выступы досок за пределы стен, отмеривается 0,5 метра на каждой крайней балке, протягивается веревка. На средних балках делаются отметки по веревке, лишние концы отпиливаются. Дальше на подстропильную систему устанавливаются несущие стропила.

ГОСТы по подстропильным конструкциям

На изготовление железобетонных подстропильных конструкций распространяется ГОСТ 20372-2015, введенный в действие с 1 января 2017 года. Согласно этому документу, для производства используется тяжелый или легкий конструкционный бетон. Стальные подстропильные фермы производятся согласно ГОСТ 27579-88. Имеет определенные и клееная двутавровая балка размеры. ГОСТ 19425-74.

Металлические балки, фермы, колонны - ООО Алюминиевые и металлические конструкции


Несущие конструкции из металла нашли самое широкое применение при возведении многих видов сооружений. Так, стальные фермовые конструкции являются одним из неотъемлемых элементов в гражданском и промышленном строительстве. С их помощью обустраивают покрытие:

  • Производственных цехов
  • Складских объектов
  • Ангаров различного целевого назначения
  • Вокзалов и прочих зданий

Столь высокая востребованность ферм объясняется возможностью придания им различных конструктивных форм и очертаний, исходя из технологических и архитектурных требований, а также условий последующей эксплуатации.

 Классификация ферм осуществляется по целому ряду признаков:

  • По статической схеме: арочные, балочные, вантовые, рамные
  • По величине нагрузки в конструктивных элементах
  • По очертанию поясов
  • По способу соединения: болтовые, с применением соединительных элементов повышенной прочности, либо сварные

Стальные колонны, выполняющие роль опорных элементов, и балочные конструкции (фрагменты, работающие на изгиб) распространены в еще большей степени, поскольку применяются во всех видах строительства, независимо от величины возводимых объектов.

 Не удивительно, что к качеству металлических колонн, ферм и балок, используемых при создании любых сооружений, предъявляют самые высокие требования – от этого напрямую зависит прочность, долговечность и безопасность объекта. Доверять расчет и изготовление подобных металлоконструкций следует лишь серьезным организациям, обладающих отлаженными технологиями их производства.

Ознакомиться с нашими расценками...

 

Расчет и изготовление балок и ферм из ЛВЛ-бруса

Расчет и изготовление балок и ферм из ЛВЛ-бруса

Мы предлагаем Вам возможность перекрытия больших пролетов (от 6м и больше) без столбов и внутренних опор (при необходимости).

Фермы, балки, элементы декора из ЛВЛ – простое и эффективное решение. Высокая прочность ЛВЛ бруса при равных технических характеристиках позволяет использовать балки мень­шей толщины по сравнению с пило­материалами и цельной древесиной, следовательно, экономить на количе­стве используемого материала, высоте перекрытий и общей высоте здания.

ЛВЛ брус практически незаменим при возведении большепролетных конструкций. Высокая прочность ма­териала позволяет возводить конструк­ции с меньшим количеством опорных элементов, оставляя при этом больше открытого пространства.

Фермы, балки, элементы декора из ЛВЛ – простое и эффективное решение.

Высокая прочность ЛВЛ бруса при равных технических характеристиках позволяет использовать балки меньшей толщины по сравнению с пиломатериалами и цельной древесиной, следовательно, экономить на количе-стве используемого материала, высоте перекрытий и общей высоте здания.

ЛВЛ брус практически незаменим при возведении большепролетных конструкций. Высокая прочность ма-териала позволяет возводить конструкции с меньшим количеством опорных элементов, оставляя при этом больше открытого пространства.

Предлагаемые услуги:

  • проектирование конструкций кровли по заданию заказчика,
  • выбор оптимальных сечений ЛВЛ-бруса,
  • расчет прочности,
  • предварительная сборка по проектной документации,
  • сборка, упаковка и доставка конструкций.

Виды ферм из LVL бруса


Вы можете заказать у нас индивидуальный проект дома из ЛВЛ, а также рассчитать перед покупкой конструкции из ЛВЛ.

Сравнение прочностного расчета

Сравним несущие способности 3-х видов балок: деревянную двутавровую балку GreenLum (с полками из LVL бруса), деревянный брус, цельный LVL-брус.

Расчет будем вести по 1 и 2 предельному состоянию (по потере эксплуатационных свойств и прогибам). Важным и определяющим для нас будет расчет по 2 предельному состоянию (по прогибам). Именно значение прогиба под нагрузкой при равных условиях загружения будет критерием сравнения.

Условия для расчета:

  • расчетная длина (расстояние в свету между соседними опорами) 5,8 м;
  • нагрузка на м 2 перекрытия 400 кг;
  • шаг балок 0,4 м;
  • нагрузка на пог. м балки 400 кг/м2 х 0,4 = 160 кг.
Момент инерции Момент сопротивления Модуль упругости Расчетное сопротивление
Двутавровая балка GreenLum-300L 9 476,5 см4 631,8 см3 12 000 МПа 22,0 МПа
Брус сухой строганный деревянный 100х240 мм 11 520,0 см4 960,0 см3 9 000 МПа 14,0 МПа
Цельный прямоугольный LVL брус 69х260 8 788,0 см4 676,0 см3 14 000 МПа 26,5 МПа

Производим расчет по первому предельному состоянию (где R — расчетное сопротивление изгибу, M — максимальный момент (M=q*L2/8; M=160*5,82/8=672,8 кНм), W — момент сопротивления):R=M/W

R=672,8 кНм/631,8*10-6 см3 = 1,06 кНм2 = 10,6 МПа Выполнено.
R=M/W R=672,8 кНм/960*10-6 см3= 0,7 кНм2 = 7 МПа Выполнено.
R=M/W R=672,8 кНм/676*10-6 см3 = 0,99 кНм2 = 9,9 МПа Выполнено.
Производим расчет по второму предельному состоянию: (f/L

6 различных типов ферм

Бревна и деревянные фермы - это привлекательный элемент дизайна, который можно интегрировать в экстерьер или интерьер здания. Ферма может мгновенно увеличить комнату или добавить привлекательности бордюру, поэтому знайте, что какой бы тип конструкции фермы вы ни выбрали, она внесет свой вклад в общее ощущение и внешний вид вашего дома или коммерческого здания.

Ферменные конструкции обычно бывают открытыми или закрытыми.Закрытая ферма - это ферма с анкерной балкой или там, где каркас крыши не виден, например, ферма с королевской стойкой или ферма с королевской стойкой. С другой стороны, открытые фермы имеют прерывистую анкерную балку, которая позволяет создать сводчатый потолок или место, где каркас крыши открыт для обзора. Ножничные фермы, арочные фермы и молотковые фермы - это все типы открытых ферм. Чтобы узнать, какая конструкция фермы подходит для вашего следующего проекта, ознакомьтесь с шестью наиболее популярными типами фермы ниже.

Ножничная ферма

Ножничная ферма, иногда называемая фермой сводчатого потолка, является популярным стилем деревянных балок.Он создается, когда две нижние балки фермы пересекаются друг с другом, соединяясь с угловыми верхними балками. Внешний вид похож на раскрытые ножницы.

Ферма King Post

Ферма королевского столба, или ферма следа индейки, состоит из двух основных стропил, поперечной балки, центральной вертикальной стойки и двух распорок. Центральная вертикальная стойка - это то, что придает ферме королевской стойки треугольную форму. Для дополнительной поддержки по одной стойке размещают под углом 45 ° с каждой стороны.

Нижняя ферма арки

Думайте о ферме основания арки как о ферме с королевской стойкой, только с выступом. В то время как общая концепция конструкции фермы остается прежней, нижняя балка изогнута или изогнута для придания более декоративного вида.

Ферма с несколькими стойками King Post

Ферма с несколькими стойками для короля - это тип продольной фермы, которую можно рассматривать как нечто среднее между фермой для королевской стойки и фермы для королевской стойки.Установка фермы этого типа - простой способ увеличить пролет фермы. Ферма с несколькими цапфами имеет диагональные балки, иногда называемые вертикальными стойками ложа, для поддержки между каждой панелью. Эти фермы могут быть построены с четным числом панелей, так что все диагонали находятся в состоянии растяжения и сжатия. Для нескольких ферм с нечетным числом панелей диагонали противоположны (или пересекаются).

Ферма стойки фермы

В то время как ферма с королевской стойкой использует одну центральную опорную стойку посередине, ферма с королевской стойкой использует две, создавая открытое пространство в середине фермы.Огромным преимуществом фермы королевской почты является то, что она может охватывать более длинные проемы, чем ферма королевской стойки.

Ферма с молотковой балкой

Конструкция фермы с молотковой балкой пришла из старинных соборов. Вместо того, чтобы использовать одно бревно, чтобы охватить всю длину комнаты, он использует короткие балки или молотковые балки, выступающие из стены. Сверху установлены дополнительные стойки для молотков, чтобы поддерживать стропила, создавая общий декоративный вид.

Фермы на заказ

От проектирования фермы до установки, опытные мастера компании Northern Log Supply будут работать с вами, чтобы построить деревянные фермы на заказ.Наши деревянные фермы предварительно спроектированы в соответствии с вашими требованиями и доставляются на ваш объект. Выбирайте из гладких или грубо распиленных бревен или пиломатериалов. Все наши фермы доступны в любом из наших цветов морилки для предварительной отделки, но мы также можем подобрать цвета в соответствии с вашими требованиями. Мы также предлагаем различные соединения ферм, такие как стальные косынки и скрытые соединители. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши требования к конструкции фермы.

25 различных типов балок в строительстве и их использование

Существует различных типов балок в строительстве. работают в соответствии с функцией и характером работы.Балка - это горизонтальный элемент конструкции, который проходит горизонтально, чтобы выдерживать вертикальную нагрузку, исходящую от каркаса здания.

Балка принимает нагрузку и распределяет ее по концам и переносит на колонну, стену, стойки с обеих сторон балки. он выдерживает только боковые нагрузки на ось балки.

Существуют различные типы балок в конструкции в зависимости от конструкции и требований, как указано ниже,

A. Типы балок из материала

Б.Типы балок в зависимости от нагрузок и опор

C. Типы балок по форме поперечного сечения

D. Типы балок на основе условий равновесия

E. Типы балок в зависимости от геометрии

F. На основе методов строительства

Подробнее: что такое профильная балка и метод ее строительства


A. Различные типы балок в зависимости от материала:

1.

Деревянная балка:
  • Деревянная балка обычно используется в конструкции деревянных стропильных ферм.Они используются в сочетании с колоннами и стойками, поддерживающими балку в деревянной каркасной конструкции.
  • Деревянная балка проходит горизонтально между двумя стойками с обеих сторон деревянной фермы.
  • Они также используются для поддержки плит перекрытия в старых домах из деревянных материалов. При правильном уходе и уходе древесина является прочным и долговечным строительным материалом.
  • Но, с появлением передовых строительных материалов, таких как бетон, их применение теперь ограничено.

2.

Стальная балка:
  • Стальные балки изготавливаются из расплавленной стали, разливаемой в формы и раскатываемых в различные формы, например балки.
  • Стальные балки - это прочный, долговечный и высокопрочный материал по сравнению с другими строительными материалами.
  • Стальные балки используются в различных типах строительства, таких как здания, мастерские, стальные фермы крыш, мосты, канатные дороги и т. Д.

3.

Железобетонная балка:
  • Железобетонные балки - важный структурный элемент здания, рассчитанный на то, чтобы выдерживать поперечные внешние нагрузки.
  • Это нагружаемое, вызывающее изгибающий момент, поперечные силы и в некоторых случаях скручивание по всей длине.
  • Как известно, бетон прочен на сжатие и очень слаб на растяжение. Поэтому для противодействия этим дефектам стальная арматура воспринимает растягивающие напряжения в железобетонных балках.
  • Балка RCC обычно предназначена для поддержки нагрузок от плит, других балок, стен и колонн и передачи нагрузок на поддерживающие их колонны.

Подробнее: Конструктивные элементы здания и их стандартные размеры


4.

Составная балка:
  • Это структурный компонент, который сделан из двух разных материалов, соединенных вместе, чтобы действовать как единое целое.
  • Например, в строительстве используются стальные и бетонные композитные балки. Бетонная плита крепится с помощью широкого стального фланца.

B. Различные типы балок в зависимости от нагрузок и опор:

5.Просто поддерживаемый луч:
  • Балка с простой опорой - один из важных и простых типов балок. Как следует из названия, он поддерживается на обоих концах, на одном конце он закреплен штифтом, а другой либо закреплен штифтом, либо используются ролики.
  • Эта балка обычно испытывает как изгиб, так и сдвиг, а иногда и поступательный момент только при использовании конца ролика.
  • По типу, например UDL (равномерно распределенная нагрузка), UVL (равномерно меняющаяся нагрузка), сосредоточенная нагрузка и т. Д., изгиб и сдвиг балок могут отличаться.

6. Неподвижная балка:
  • Это типы балок, в которых оба конца зафиксированы и вращательное движение ограничено. Кроме того, тип балки, у которой нет свободы вращения на концах, - это фиксированная балка.
  • Торцевые соединения балок снабжены усилениями, ограничивающими поворот или наклон концов.
  • На самом деле все многоэтажки сделаны из несъемной балки, но единственный способ крепления выглядит иначе.
  • 110-этажное здание Всемирного торгового центра можно считать фиксированной балкой. Это не может быть четко видно из-за наличия промежуточных колонн и балок.

Подробнее: 15 лучших программ для гражданского строительства


7. Свисающая балка:
  • Свисающая балка похожа на балку с простой опорой, но ее конец обращен вверх или выдвинут от опоры на некоторое расстояние.
  • Обычно каждый конец балки поддерживается колонной.В случае выступающей балки один конец балки поддерживается колонной, а другой конец выступает без опоры.
  • Свисающие балки, обычно используемые для создания шторы или балконы, могут варьироваться от 40 до 120 см в обычных жилых домах.

8. Двойная выступающая балка:
  • Как следует из названия, это двойная выступающая часть на обоих концах балки. Короче говоря, эти типы балок будут иметь выступы на обеих опорах.
  • Роликовая опора и вращающий момент на обоих концах балки.

9. Непрерывная балка :
  • Балка, имеющая более двух или более опор, называется неразрезной балкой. Это похоже на балку с простой опорой.
  • Балка называется неразрезной балкой, если она просто поддерживается с обоих концов с помощью промежуточной опоры.
  • Эти типы балок имеют более одного пролета. Сплошная балка чаще всего используется в мостостроении.Балка этого типа имеет более двух опор по длине.

Преимущества:

  • Он имеет меньший максимальный прогиб, чем балка с простой опорой.
  • В случае неразрезной балки мы можем использовать пролет или расстояние по сравнению с балками с простой опорой.
  • Она имеет меньший максимальный положительный изгибающий момент, чем балка с простой опорой.

10. Консольная балка:
  • Консольную балку можно определить как балку, которая закреплена на одном конце и свободна на другом конце.Другими словами, луч закреплен на одном конце, а другой конец выдвинут за пределы, чтобы свободно висеть в воздухе.
  • В балках этих типов приходящаяся на них нагрузка передается на опору, где она может управлять моментом силы и напряжением сдвига.
  • Свободный конец консольной балки - это способность перемещаться при приложении нагрузки, но на фиксированном конце (конец в бетоне) не происходит вращения или перемещения.
  • В основном используется на стоянках автомобилей, строительстве мостов, вышек и т. Д.

Подробнее: 14 видов кирпича и их преимущества


11. Ферменная балка:
  • Когда балка армируется фермой, она называется ферменной балкой. Эти типы балок используются в основном для изготовления навесов для цехов, складских помещений, а также там, где требуется большой пролет и открытое пространство.

C. Различные типы балок в зависимости от формы поперечного сечения:

12. Прямоугольная балка:
  • Прямоугольная балка - это балка, имеющая в поперечном сечении прямоугольную форму.Эти типы балок обычно испытывают растяжение внизу и сжатие вверху.
  • Таким образом, нижняя балка обеспечивает большее усиление по сравнению с верхней частью балки.
  • Прямоугольные балки - это наиболее распространенные типы балок, которые используются в строительстве - от строительства небольших домов до строительства высотных зданий.

13. Двутавровая балка:
  • I - Луч простая означает, что луч имеет форму буквы «I».Также это структурный элемент в форме буквы «I», что означает центральную перемычку с перекладиной вверху и внизу.
  • I - Балка может быть сделана из стали, бетона или стекловолокна. Двутавровая балка обычно используется при строительстве производственных предприятий, многоэтажных зданий и т.д.

14. Т-образная балка:
  • Балка имеет форму поперечного сечения, подобную «Т», которая называется Т-образной балкой. Эта балка обычно монолитно отливается с перекрытием.
  • В результате плита действует как неотъемлемая часть балки и изгибается в продольном направлении балки.Часть плиты называется полкой для Т-образной балки. Часть балки ниже полки называется стенкой.
  • Тавровая балка позволяет выбрать больший пролет по сравнению с прямоугольным пролетом, потому что прогиб балки значительно уменьшается.

Подробнее: Стандартная высота окна от уровня пола


15. C - Луч:
  • Это балка, имеющая сечение швеллера, равное «С».

16. L - балка:
  • L - Балка, расположенная на углу или по периметру плиты, называется L-образной балкой.
  • Кроме того, мы можем определить концевые балки, у которых есть плиты только с одной стороны, которые называются L-образными балками. Обычно эти балки отливаются монолитно с плитой и, следовательно, действуют как L-образная балка, а не как простая прямоугольная балка.
  • Эти типы балок обычно используются в углах зданий, на которых крыша / плита не выступает из балки, углах вокруг лестницы, проемах лифтов и т. Д.

D. Различные типы балок на основе Условия равновесия:

17.Статически определяемый луч:
  • Если силы, приложенные к балке, можно разрешить или определить, применив уравнения статического равновесия, то это называется статически определяемой балкой.
  • Также можно сказать, что в статически определенной балке количество неизвестных сил равно количеству уравнений.
  • Статически определенные конструкции чаще всего используются в мостах, в основном из-за того, что изменения температуры могут вызывать большие напряжения в мостах.

18. Статически неопределенный луч:
  • Если силы, приложенные к балке, могут быть разрешены или обнаружены с помощью уравнений статического равновесия, то это называется статически неопределимой балкой.
  • В типах балки количество неизвестных превышает количество уравнений, тогда конструкция статически неопределима.
  • Когда мы обеспечиваем большую поддержку конструкции, чем требуется для статической устойчивости, это делает ее неопределенной.

Преимущества:

  • Напряжения, возникающие в неопределенной структуре, обычно ниже, чем в определенной структуре.
  • Прогиб балки меньше по сравнению с определенной балкой из-за большей жесткости.
  • Статически неопределимая балка способна перераспределять нагрузки. В случае выхода из строя какой-либо части или опорной конструкции вся конструкция не обязательно разрушится, и нагрузки будут перераспределены на соседние части конструкции.

E. Различные типы балок в зависимости от геометрии:

19. Прямая балка:
  • Прямые балки - это балки с прямым профилем по длине. Большая часть здания сделана из прямой балки.

20. Изогнутая балка:
  • Балка изогнутой формы или профиля называется изогнутой балкой. Обычно используется при строительстве зданий круглой или изогнутой формы.

21.Коническая балка:
  • Тип балки конической формы.

F. Различные типы балок в зависимости от методов строительства:

22.

Монолитная бетонная балка:
  • Это балка, которая отливается на месте и подвергается полимеризации. Для отливки балки закрепляется опалубка определенного размера, в формы заливается свежий бетон, уплотнение производится с помощью различного вибрационного оборудования.

23.

Сборная бетонная балка:
  • Сборные балки - это балки, которые отливаются или производятся на заводе и вдали от конструкции в строго контролируемой среде, и для отливок создаются идеальные условия для обеспечения максимальной прочности балки.
  • Их отливают на заводах и подвергают контролируемому отверждению с проверкой высокого качества. Эти сборные балки затем транспортируются в строительство для использования.

24.

Предварительно напряженная бетонная балка:
  • Как следует из названия, они подвергаются предварительному напряжению перед отливкой балки.Устанавливается опалубка для бетонных балок с натяжной проволокой и гидравлическими домкратами для предварительного натяжения перед заливкой.
  • Непосредственно перед бетонированием балки натяжная проволока подвергается напряжению согласно требованиям с помощью гидравлического домкрата. После этого в нее заливается бетон и затвердевает. Эта литая балка называется предварительно напряженной бетонной балкой.
  • Как известно, бетон прочен на сжатие, но слаб на растяжение. Существует постоянная возможность уменьшить силу натяжения бетонных элементов.
  • Таким образом, бетонная балка подвергается предварительному напряжению, поэтому она будет оставаться под сжатием больше, чем при растяжении.

25.

Балка перемычки:
  • Перемычки обычно устанавливаются на верхней части двери, окна и вентиляционной рамы. Его основная функция заключается в ограничении нагрузки, которая может воздействовать на дверную и оконную раму.
  • Распределяет нагрузку с верхней части на боковину, на которую опирается. Балка перемычки - один из важнейших компонентов балки.

Посмотреть видео: Типы балок в строительстве

Вам также может понравиться:

Связанные

Балочные и ферменные мосты - Bright Hub Engineering

Балочные мосты и их основные характеристики

Самая простая конструкция балочного моста состоит из балки из бревен или досок, которые помещаются поперек опор. Балка должна выдерживать нагрузки моста, в том числе транспортную нагрузку и нагрузку на балку.Верхний край балки сдвигается, а нижний край балки растягивается за счет приложения нагрузок на балочный мост.

Балочные мосты с простым настилом обычно сооружают из железобетона или металла. Несущая способность балки при минимизации глубины стенки увеличивается за счет добавления подпорок на поддерживаемых концах. Обычно сечение в центре имеет нормальную форму с параллельными выступами. Изогнутые или наклонные концы фланцев обычно скрепляются болтами или заклепками с помощью соединительных пластин.Из-за ограничений, накладываемых на транспортировку огромных балок к месту строительства, короткие балки обычно соединяются с помощью соединительных пластин. Современные балочные мосты проектируются с использованием анализа методом конечных элементов.

Типы балок

Современные балочные перемычки состоят из балок, таких как коробчатые балки или двутавровые балки. Коробчатые балки представляют собой растянутые элементы коробчатой ​​формы, которые могут выдерживать скручивающие нагрузки, как на изогнутых мостах, а также полезны для длинных пролетов. Двутавры просты, а их изготовление более экономично.Горизонтальные элементы конструкции «I» - фланцы, а вертикальные - стенка конструкции.

Для получения дополнительной информации о балочных мостах ознакомьтесь со статьей: «Что такое балочные мосты?»

Ферменные мосты

Ферма - это прочная и обычно тонкая конструкция, которая обычно основана на раме треугольной формы. серии используются в ферменных мостах в качестве надстройки, которая передает нагрузку от настила на опоры.Элементы фермы подвергаются только растягивающим и сжимающим нагрузкам и поэтому имеют соответствующую конструкцию.Ферменные мосты не предназначены для того, чтобы выдерживать изгибающие силы, и лучше всего подходят для прямого выравнивания. Ферменный мост спроектирован так, чтобы выдерживать экстремальные нагрузки, а также покрывать большие зазоры. Однако для размещения ферменной конструкции моста требуется значительное вертикальное пространство. Настил моста фермы может быть построен либо под, либо над конструкцией фермы.

Существуют различные типы мостов с фермами, включая ферму Howe, линзовидную ферму, мост Бейли, ферму K, арочную ферму тетивы и конструкцию фермы Pegram.

Для получения дополнительной информации о мостах с фермами см. Статью «Конструкции мостов с фермами»

Балка и мосты с фермами

Оценка различных нагрузок, действующих на мост, определяет тип конструкции, которая подходит для окружающей среды, и мостовые материалы, способные выдержать мостовые нагрузки.

Экспериментально установлено, что ферменные мосты могут выдерживать максимальные нагрузки. Балочные перемычки считаются самыми прочными, способными выдержать минимальный вес.Ферменные мосты являются самыми прочными, поскольку они способны выдерживать как растягивающие, так и сжимающие нагрузки, в то время как все типы балочных мостов в основном полагаются на растягивающие нагрузки. Таким образом, принимая во внимание конструктивные особенности, балочные мосты ценны для простых применений из-за простоты конструкции. По мере увеличения пролета балочного моста увеличивается его склонность к провисанию. Ферменные мосты обычно используются для тяжелых нагрузок, которые определяются конструкцией ферменных мостов.

Простые балочные мосты также просты в строительстве и относительно дешевы. Однако они обычно не могут перекрывать более 250 футов, поскольку эти мосты с каждого конца поддерживаются опорами, и чем дальше друг от друга опоры, тем слабее становится балка.

Предварительно напряженный бетон для мостов

Бетон характеризуется слабым растяжением, поэтому был разработан предварительно напряженный бетон, способный выдерживать эти нагрузки. Предварительно напряженный бетон используется для изготовления мостовых балок с более длинными пролетами.Обычный железобетон может не подходить для более длинных пролетов. Предварительно напряженные арматуры, состоящие из высокопрочных стержней или стальных тросов, используются для уравновешивания растягивающих нагрузок. В обычном железобетоне используются стержни стальной арматуры, которые помещаются в бетон. Предварительно напряженный бетон содержит стальные пряди и бетон высокой прочности. Такое расположение обеспечивает прочный материал для использования в мостовых балках.

Кредиты изображений:

Типы балок - Designing Buildings Wiki

Балки - это структурные элементы, которые выдерживают нагрузки, приложенные к их оси.Обычно они передают нагрузки, приложенные по длине, к конечным точкам, где нагрузки передаются на стены, колонны, фундаменты и т. Д.

Балки могут быть:

  • Простая опора: то есть они поддерживаются с обоих концов, но могут свободно вращаться.
  • Неподвижный: поддерживается с обоих концов и фиксируется для предотвращения вращения.
  • Свисающие: выступающие опоры с одного или обоих концов.
  • Непрерывный: распространяется более чем на две опоры.
  • Консольный: поддерживается только с одного конца. См. Cantilever для получения дополнительной информации.

Они могут быть статически определенными, то есть их реакции могут быть решены с использованием условий равновесия, или они могут быть статически неопределенными.

Исторически балки изготавливались из дерева, но они также могут быть изготовлены из стали, бетона или могут быть композитными конструкциями.

Широко доступны самые разные формы поперечного сечения, в том числе; квадратные, прямоугольные, круглые, двутавровые, Т-образные, Н-образные, С-образные, трубчатые и т. д.

Балки могут быть прямыми, изогнутыми или коническими.

Универсальная балка (UB) - это балка с I или H-образным поперечным сечением, доступная в различных стандартных размерах. Это очень эффективная форма для выдерживания изгибающих и поперечных нагрузок в плоскости полотна.

Стандартный метод определения размеров стандартного горячекатаного стального профиля включает использование инициалов для обозначения типа профиля. Например:

'UB 203 x 133 x 25' - Универсальная балка с номинальными размерами глубиной 203 мм, шириной 133 мм и массой 25 кг / м.

Ферменные балки усилены добавлением тросов или стержней для образования фермы

Вальмовые балки обычно используются в крышах, где они образуют наклонный наклонный скат крыши, поддерживающий другие несущие балки (или стропила), которые отходят от них с обеих сторон и спускаются к карнизу.

Составные балки - это балки, сформированные из двух или более разнородных материалов, таких как бетонно-стальные балки. Примерами композитных балок являются балки перекрытия, балки фальш-балки и неглубокие перекрытия.

Для получения дополнительной информации см. Композитные бетонно-стальные конструкции.

Открытые балки обычно используются для конструкций, требующих больших пролетов с легкими или умеренными нагрузками.

Дополнительную информацию см. В разделе Открытая балка.

Решетчатые балки являются альтернативой открытым перемычкам и могут использоваться для пролетов до 15 м с высоким отношением глубины к массе. Это могут быть решетчатые балки с пластинчатыми балками или трубчатые решетчатые балки.

Для получения дополнительной информации см. Решетчатую балку.

Балочные мосты представляют собой простые формы мостов, состоящих из балочного настила, поддерживаемого с обоих концов опорами или опорами.

См. Балочные мосты для получения дополнительной информации.

Охлаждающие балки используются для охлаждения внутренних пространств зданий. Обычно охлаждающие балки равномерно распределяются по потолку помещения. Они включают охлажденную воду, перекачиваемую через медные охлаждающие змеевики, прикрепленные к алюминиевым ребрам, которые охлаждают воздух за счет конвекции.

Для получения дополнительной информации см. Охлаждающую балку.

'Горизонтальная балка, соединяющая два стропила в крыше или стропильной ферме.' Ссылочный чертеж для понимания, создания пояснительных чертежей исторических зданий, опубликованный издательством Historic England в 2016 году.

1.2: Типы конструкций и элементы конструкций

Существует несколько типов строительных конструкций, включая здания, мосты, башни, арки и тросы. Элементы или компоненты, составляющие структуру, могут иметь разные формы или формы в зависимости от их функциональных требований.Конструкционные элементы можно разделить на балки, колонны и натяжные конструкции, рамы и фермы. Особенности этих форм будут кратко рассмотрены в этом разделе.

Балки

Балки - это элементы конструкции, продольные размеры которых значительно превышают их поперечные размеры. Например, длина балки, показанная на рисунке 1.1, значительно больше ее ширины и глубины. Поперечное сечение балки может быть прямоугольным, круглым или треугольным или иметь так называемые стандартные сечения, такие как швеллеры, тройники, уголки и двутавры.Балки всегда нагружаются в продольном направлении.

\ (Рис 1.1 \). Луч.

Колонны и натяжные конструкции

Колонны - это вертикальные элементы конструкции, которые подвергаются осевому сжатию, как показано на рисунке 1.2a. Их также называют распорками или стойками. Колонны могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными в поперечном сечении, а также могут быть стандартными. В некоторых инженерных приложениях, где прочность одного элемента может оказаться недостаточной для выдерживания заданной нагрузки, используются сборные колонны.Построенный столбец состоит из двух или более стандартных секций, как показано на рисунке 1.2b. Натяжные конструкции аналогичны колоннам, за исключением того, что они подвергаются осевому растяжению.

\ (рис. 1.2 \). Колонны.

Рамки

Рамы - это конструкции, состоящие из вертикальных и горизонтальных элементов, как показано на Рисунке 1.3a. Вертикальные элементы называются колоннами, а горизонтальные - балками. Рамы классифицируются как качающиеся и неподвижные.Качающаяся рама допускает поперечное или боковое движение, в то время как неподвижная рама не допускает движения в горизонтальном направлении. При их анализе учитывается поперечное смещение качающихся рам. Рамы также можно разделить на жесткие и гибкие. Соединения жесткого каркаса являются фиксированными, а соединения гибкого каркаса подвижными, как показано на рисунке 1.3b.

\ (рис. 1.3 \). Рамка.

Фермы

Фермы - это структурные каркасы, состоящие из прямых элементов, соединенных в стыках, как показано на Рисунке 1.4. При расчете ферм нагрузки прикладываются к соединениям, и предполагается, что элементы соединяются в соединениях с помощью штифтов без трения.

\ (Рис. 1.4 \). Ферма.

5 основных типов ферм

Выписка:

Здравствуйте, это Timber Frame HQ. В этом коротком видео мы поговорим о пяти основных типах деревянных каркасных ферм и рассмотрим их. Хотя существуют десятки вариантов этих пяти конструкций, они представляют собой большинство используемых сегодня ферм.

Первая - это обычная ферма. Несмотря на простоту и простоту, эта конструкция не имеет себе равных по прочности и доступности. Как следует из названия, это самая распространенная ферма, которая использовалась в деревянных каркасах сегодня и в прошлом. Вы можете сказать, что это обычная ферма, по соединению нижней стропильной балки с двумя стропилами.

Следующая конструкция - ферма из столбов цеа. Она похожа на обычную ферму в том, что в ней используется нижняя балка, но в ней также добавлены две стойки, разделяющие остроконечное пространство, известные как стойка ферзя.Это хорошо подходит для выделения окон в большой комнате, а также добавляет силы и характера.

Третья ферма, которую мы собираемся обсудить, - это ферма с королевской стойкой. Столб, разделяющий остроконечное пространство, известен как королевский столб, это смелый и интригующий дизайн, который обычно используется в сочетании с другими стилями фермы. Он также часто включает две стойки с каждой стороны, которые не только добавляют силы, но и добавляют характер.

Четвертая и, по некоторым мнению, самая впечатляющая - ферма из молотковой балки.Этот проект является наиболее сложным из пяти и заслуживает внимания инженера, чтобы убедиться, что он будет работать с течением времени, но результат стоит всех ваших усилий. Обычными частями являются балка для молотка и стойка для молотка, а в эту верхнюю остроконечную часть часто включается центральная стойка.

Окончательный дизайн фермы - это ножничная ферма, которая должна соединять балки, идущие от нижней части стропила к противоположным стропилам, пересекая друг друга, создавая уникальный и любимый вид. Хотя иногда сложно определить лучший способ соединения брусьев посередине, он может решить сложные требования к пролету, добавляя характер к раме.

Надеюсь, вы нашли это видео полезным, и если у вас есть какие-либо другие вопросы о деревянных каркасных ферм или вам нужен план деревянного каркасного дома, посетите сайт деревянного каркаса HQ.com для получения дополнительной информации и ресурсов и не забудьте передать нам привет. facebook.com/timberframehq.

Береги себя и благодарим за просмотр

видов деревянных ферм | DoItYourself.com

Деревянные фермы вырезаются из распиленных бревен и используются для изготовления фермы для конструкции крыши.В большинстве случаев деревянные фермы имеют эстетическую отделку, помимо необходимой прочности. Более тяжелые деревянные фермы можно использовать как одиночные балки. Иногда более толстые балки изготавливают из клееного бруса или ламинируют более тонкие куски пиломатериалов вместе с клеем.

Породы древесины

Пихта, красный кедр и желтая сосна - наиболее распространенные породы древесины, используемые для изготовления деревянных ферм. Есть и другие породы дерева, которые используются во всем мире в разных регионах.

Строительство деревянных ферм

Как правило, существует два типа конструкций деревянных ферм. Деревянные фермы выполняют функцию передачи нагрузки с крыши через стены на фундамент здания. Закрытые фермы представляют собой анкерную балку, образующую треугольник со стропильной балкой. Два стропила являются основными элементами деревянной фермы. Стропила крепятся стяжкой в ​​виде треугольника. В этих треугольниках закреплены другие вертикальные и наклонные элементы, которые обеспечивают прочность и жесткость всей конструкции.Открытые балки обычно не имеют анкерных балок. Вы можете найти деревянные фермы во многих сараях, крытых мостах, на предприятиях и в домах.

Существует несколько способов соединения элементов деревянных ферм. Многие деревянные фермы соединяются с помощью пазов и шипов на столярных фабриках, в то время как другие используют колышки из твердой древесины, закрепленные в плотных отверстиях. Фермы также создаются с использованием косынок или стальных пластин и болтов для соединения деревянных элементов с образованием конструкции. Некоторые люди используют лямки или стальные стяжки для равномерного распределения нагрузки на фермы.

Типы деревянных ферм

Наиболее распространенные конструкции различных деревянных ферм включают в себя шкворень, стойку цапфы, параллельный пояс / мост и ножницы. Каждый тип фермы обеспечивает различные преимущества несущей способности и дизайн в дополнение к деревенскому виду благодаря особому типу отделки. Возможны различные варианты отделки: грубая распиловка, гладкая, высеченная вручную или зубчатая обработка, обработка проволочной щеткой для придания им античного вида.

1. Ферма King Post

Она имеет вертикальную стойку, соединяющую середину поперечной балки с гребнем стропил.Эти фермы обычно используют угловые распорки в качестве дополнительных элементов для соединения центральной стойки со стропилами. Ферма закрытого типа.

2. Ферма стойки фермы

Ферма стойки фермы в основном состоит из двух вертикальных стоек, которые соединены на равных расстояниях от середины поперечной балки до стропил. Горизонтальный элемент дополнительно соединяет их в головках. Ферма типа ферма больше подходит для большей ширины пролета по сравнению с фермой королевской стойки.

3.Pratt Truss

Между анкерными балками и стропилами имеется множество вертикальных стоек. Угловая распорка соединяет их между собой в направлении стропил. Одним из примеров фермы типа Pratt является вариация с моношагом.

4. Ферма Howe

Фермы Howe по конструкции почти аналогичны фермам Pratt. У них есть балки, закрепленные с углами, противоположными их стропилам. Чаще всего фермы Howe использовались в строительстве мостов, где широко использовались как металлические, так и параллельные варианты.

5. Ножничная ферма

Ножничная ферма по конструкции почти аналогична ферме с королевской стойкой.