Подстропильные металлические фермы – 4.1.2 Стропильные и подстропильные фермы

СТРОПИЛЬНЫЕ И ПОДСТРОПИЛЬНЫЕ ФЕРМЫ | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы

Читайте также:
  1. Бизнес-план молочной фермы
  2. ГОРОД В КАЧЕСТВЕ ФЕРМЫ
  3. Расчет фактического предела огнестойкости металлической фермы покрытия
  4. СТРОПИЛЬНЫЕ И ПОДСТРОПИЛЬНЫЕ БАЛКИ И ФЕРМЫ
  5. Стропильные ноги

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОДКРАНОВЫЕ БАЛКИ

 

Двутавровые балки (рис. 45,а, б) пролетом 6 и 12 м применяют в зда­ниях с мостовыми кранами грузо­подъемностью до 200 т. Сечение ба­лок симметричное или асимметрич­ное (с уширенным верхним поясом), вертикальная стенка сплошная, уси­ленная двухсторонними ребрами.


Высота подкрановых балок 600— 2050 мм, их изготовляют из прокат­ного металла, сварными (из сталь­ных листов или широкополочных тавров, соединенных листовой стен­кой) .

По статической работе подкра­новые балки делят на 1.разрезные,

Подстропильные металлические фермы – 4.1.2 Стропильные и подстропильные фермы

имеющие по всей длине постоянное сечение и стыкуемые на опорах, и 2.не­разрезные, компонуемые из различ­ных сечений, со стыками, располо­женными в четверти пролета.

Вертикальную стенку неразрез­ных балок пролетом 24 м (рис. 45, в) усиливают с обеих сторон горизон­тальными ребрами.

Решетчатые балки (рис. 45,г) пролетом 18 м и более применяют при кранах грузоподъемностью 20— 30 т. Верхний пояс балки — прокат­ный или сварной двутавр, нижняя часть — треугольная решетка из уголков.

Подкраново-подстропильные фер­мы, (рис. 45, б) пролетом 36 м и бо­лее устанавливают под тяжелые кра­ны. Они одновременно служат опо­рами для стропильных ферм.

Тормозные балки и фермы (рис. 46) обеспечивают, устойчи­вость подкрановых балок и воспри­нимают тормозные усилия мостовых кранов. Их закрепляют к поясам подкрановых балок и сверху прива­ривают рифленый стальной лист,

Подстропильные металлические фермы – 4.1.2 Стропильные и подстропильные фермы

используемый для прохода вдоль под­крановых путей. При шаге колонн 6 м верхние пояса подкрановых ба­лок связывают тормозными балками только в связевых шагах колонн.

При шаге колонн 12 м при устрой­стве проходов при кранах грузоподъ­емностью более 75 т по всей длине подкрановых балок устанавливают тормозные фермы.

При тяжелом режиме работы кранов к подкрановым балкам сред­них колонн приваривают крестовые связи (на расстоянии 3 м по обе сто­роны от опор).

Крановые пути для кранов грузо­подъемностью до 20 т устраивают из железнодорожных рельсов (рис. 47), закрепленных крюками или планками с вертикальными реб­рами.

Для кранов грузоподъемностью свыше 20 т укладывают рельсы ти­па КР-50 до КР-140, закрепляемые болтами с прижимными лапками. Концевые упоры приваривают к подкрановой балке и снабжают брусчатым амортизатором.

 

Типовые стальные фермы проле­том 18—36 м применяют в плоских и скатных покрытиях. Их изготовля­ют из углеродистых и низколегиро­ванных сталей.

Стропильные фермы с параллель­ными поясами (рис. 48,а) предназ­начены для устройства плоской кров­ли из железобетонных плит или стального профилированного насти­ла1. Шаг установки ферм 6 и 12 м.

Элементы фермы изготовляют из стальных уголков, широкополочных тавров, соединяемых в узлах элект­росваркой или высокопрочными болтами. Верхний и нижний пояс фермы имеет уклон 1,5%, что ком­пенсирует провисание конструкции в процессе эксплуатации. При крепле­нии путей подвесных кранов фермы усиливают дополнительными под­весками.

Подстропильные металлические фермы – 4.1.2 Стропильные и подстропильные фермы

Стропильные треугольные фермы (рис. 48,6) применяют в не отапли­ваемых зданиях с кровлей из асбестоцементных волнистых листов. Шаг установки ферм 6 м. Уклон верхнего пояса 28,8%. Все элементы фермы изготовляют из стальных уголков, соединенных в узлах элект­росваркой.

Подстропильные фермы (рис. 48, в, г) применяют при шаге колонн 12 м и предназначены для опирания промежуточных стропильных ферм. Элементы фермы изготовляют из стальных уголков, тавров. Соединение элементов в узлах сварное. Раз­личают рядовые подстропильные фермы и связевые, устанавливаемые у торцовых стен.

Трубчатые стальные фермы име­ют схемы, показанные на рис. (48, а, б). Пролеты стропильных ферм 18—36 м, подстропильных 12 м. Вы­сота ферм 2,9 м.

Элементы фермы (рис. 49,6) сва­ривают встык обычно без фасонок. Фермы из труб экономичны по рас­ходу металла, менее трудоемки при изготовлении и имеют меньшую массу.

Подстропильные металлические фермы – 4.1.2 Стропильные и подстропильные фермы

 


refac.ru

деревянные, стальные, железобетонные, монтаж и изготовление

Подстропильные металлические фермы – 4.1.2 Стропильные и подстропильные фермыОдним из основных элементов каждого строения является кровля, от правильной организации которой зависит комфортность эксплуатации и безопасность объекта в целом. 

Стропильные фермы являются несущими конструкциями кровли и призваны передавать ее вес и дополнительную массу снежного покрова на стены здания, а также успешно противостоять порывам ветра и другим природным аномалиям.

Материалы для стропильных конструкций

Многообразие требований, применяемых к кровле на различных объектах, ведет к применению различных материалов для изготовления стропильных конструкций. Все используемые материалы делятся на три группы – древесина, металл и железобетон.

Деревянные стропильные фермы изготавливаются из бруса и широко применяются в малоэтажном коттеджном строительстве и при возведении построек бытового назначения.

деревянные фермы

Деревянные стропильные системы обычно собираются непосредственно на строительной площадке, а в некоторых случаях используются конструкции, заранее изготовленные промышленным способом. Они собираются из обработанного бруса, на поверхность которого нанесен влагозащитный слой, при помощи металлических скоб, анкерных или болтовых соединений.

Возведение стропильных конструкций подобного вида требует повышенных трудозатрат, при этом проявляются сложности надежного соединения узлов конструкции в общую систему. Ограничением для устройства стропильных конструкций из древесины служит площадь возводимого сооружения, поскольку при увеличении длины пролета растет вероятность разрушения конструкции под собственным весом, и усложняется соединение ее деталей.

Железобетонные и металлические конструкции

Стальные стропильные фермы применяются при строительстве зданий с большой площадью кровли практически в любом случае возведения промышленных объектов. Стропила из стальных ферм быстро монтируются с применением сварочного оборудования и болтовых соединений и создают довольно легкую и очень надежную конструкцию, способную решать любые технологические задачи.

конструкции из металла

Для сборки стропильных ферм используется стальной прокат (уголки, швеллера, тавровый и двутавровый профили, трубы прямоугольного или квадратного сечения и многое другое), в зависимости от поставленной задачи и расчетов, проведенных конструкторами. При применении стропильных конструкций из металла кровельным материалом обычно служит листовой прокат или профнастил, но применяются и другие материалы, на выбор которых влияет множество факторов.

Обычно при строительстве жилых зданий не используется проект с открытыми стропильными конструкциями, а металлические стропильные фермы, применяемые для возведения промышленных объектов, практически всегда остаются свободными, поскольку в этом случае не требуется дополнительного декорирования.

фермы бетонные

Железобетонная ферма имеет очень специфическое применение и используется в случае больших нагрузок на кровлю или необходимости надежного перекрытия больших пролетов. Хотя стропильные конструкции из железобетона и отличаются большой надежностью и долговечностью, но их применение ограниченно в связи с довольно большим весом и связанными с этим сложностями монтажа. Обычно подобный материал используется для создания стропильных конструкций на одноэтажных зданиях большой площади в сложных климатических условиях.

Особенности расчета

Расчет стропильной фермы – это комплексная процедура, требующая специальных знаний и учета множества факторов, влияющих на прочность конструкции. Обычно такой расчет проводится специалистами на стадии проектирования объекта и заключается в выборе конструкции стропил, материала для их изготовления, выявления оптимальных видов соединения деталей и узлов с учетом всех действующих факторов.

При расчете прочности кровли учитывается три основных фактора:

  • Постоянные нагрузки на кровлю (вес стропильной системы и кровельного материала).
  • Дополнительные нагрузки (вес снега, скапливающегося в зимнее время, вес людей, осуществляющих уход и техническое обслуживание кровли, ветровые нагрузки и пр.).
  • Особые и периодические нагрузки (сейсмическая активность, наличие ураганов в данном климатическом районе и прочие случайные факторы).

Снеговая нагрузка на кровлю рассчитывается по специальной формуле:

S =Sg*μ

Где: S – снеговая нагрузка;
Sg*- количество выпадающих осадков на один м2 в течение зимнего периода;
μ – коэффициент, учитывающий угол ската кровли.

Расчет ветровой нагрузки более сложен и учитывает следующие факторы:

  • максимальную скорость ветра в данном регионе;
  • этажность строения;
  • площадь и конструктивные особенности кровли;
  • специфику местности, выбранной для возведения будущего строения (отдельно расположенный объект или часть комплексной застройки).

Следует помнить, что точный расчет прочности стропильной системы может осуществить только специалист. Такой расчет не только минимизирует затраты на строительство, но и обезопасит будущий объект от разрушения.

Способы изготовления

В недалеком прошлом изготовление стропильных ферм из древесины производилось непосредственно на месте строительства вручную. Такой процесс отнимал много сил и времени, да и точность изготовления этих довольно сложных конструкций не всегда удовлетворяла предъявляемым требованиям. В настоящий момент многие строительные организации, обладающие собственными производственными мощностями, предлагают изготовление стропильных конструкций из древесины любой сложности.

размеры стропил

 

Изготовление стропил производится на прессовом оборудовании с точным соблюдением размеров, указанных в чертежах, и надежным скреплением всех узлов и деталей. Готовые стропила поставляются на строительную площадку, где при помощи крана монтируются в самые сжатые сроки.

  • Металлические конструкции стропил обычно изготавливаются на строительной площадке. Это необходимо из-за больших габаритных размеров готовых стропил, но некоторые элементы могут собираться и в промышленных условиях, и после этого монтироваться в готовую конструкцию. Такой подход обычно является экономически более оправданным.
  • Железобетонные стропила изготавливаются только на производственных мощностях, поскольку к качеству изготовления предъявляются очень строгие требования. Затем специальным автотранспортом они отправляются к месту установки и монтируются при помощи кранового оборудования.

Особенности монтажа конструкций

Монтаж стропильных ферм требует специальных навыков и знаний, которыми обладают профессиональные бригады, поэтому выполнение подобных работ целесообразней поручить именно им.

Для самостоятельного возведения несложной кровли с использованием стропильных конструкций, выполненных из древесины, следует придерживаться определенных правил.

  • При самостоятельном соединении конструкций необходимо внимательно изучить узлы, предназначенные для стропильных ферм, поскольку от правильности выбора во многом зависит прочность стропил. Способов сборки стропильных конструкций довольно много, и все они имеют специфические особенности, поэтому перед началом проведения работ необходимо проконсультироваться со специалистом.
  • Собранные стропила устанавливаются согласно проекту и крепятся к опорной балке скобами или анкерами. При сборке и установке стропил следует учитывать, что край стропильной конструкции должен на 300 – 400 мм выступать за мауэрлат.
  • После установки и закрепления стропил производится обрешетка в соответствии со спецификой кровельного материала.
  • При длине перекрываемых пролетов более 4,5 м следует обеспечить дополнительные опоры стропильным конструкциям для более жесткого их крепления.

Металлическими фермами обычно перекрываются большие пролеты, что требует дополнительных опорных колонн для поддержания конструкций, поэтому стропильные и подстропильные фермы служат неотъемлемой частью проекта. Подстропильные фермы служат для объединения опорных колонн и стропильных конструкций в единое целое, они также изготавливаются из металла.

В некоторых случаях (при реконструкции кровли здания, применении дополнительного кранового оборудования и пр.) производят усиление стропильных ферм, для чего используются шарнирно-стержневые цепи с предварительным напряжением. Это достаточно простой, но очень эффективный способ, позволяющий значительно повысить прочность конструкций с минимальными затратами.

Все элементы конструкции стропильных систем являются очень ответственными деталями, и поэтому при проектировании, расчете и возведении требуется соблюдать все правила и рекомендации СНиП.

Также советуем посмотреть:


novakrovlya.ru

Стропильные фермы: виды и расчет

30 ноября 2015

Просмотров: 7738

Устойчивость изготавливаемых крыш будет зависеть от качества ее несущей конструкции, в основе которой находится ферма стропильная. Данное изделие должно выдерживать существенные нагрузки, которые состоят из веса пирога кровли, а также массы снега, который накапливается в зимний период времени. Оказывает влияние и сильный ветер. Фермы нужны для того, чтобы распределять нагрузку, которая передается на кровлю и стенки здания. Данное сооружение изготавливается в большинстве случаев из древесины, однако есть и другие варианты.

Подстропильные металлические фермы – 4.1.2 Стропильные и подстропильные фермы

Виды стропильных ферм.

Для сооружения ферм можно использовать рейки, бруски или лес-кругляк. Для скрепления некоторых деталей ферм из брусков можно использовать способ врубки, а если элементы изготавливаются из реек, то нужно будет использовать гвозди или болты.

В процессе строительства зданий больших габаритов, длина пролета которых составляет более 16 м, современные мастера используют фермы, которые имеют растянутые металлические стойки. При использовании подобных деталей из дерева проблематично выполнить скрепление узлов, поэтому допускается использовать исключительно металлические детали.

Стропильная ферма из дерева требует существенных трудовых затрат при установке. Если возводить комбинированную ферму, то процесс строительства пройдет гораздо быстрее.

В большинстве случаев в процессе строительства жилых построек не используется метод возведения крыши с открытыми элементами.

Выбор схемы фермы

Рисунок 1. Схема треугольной стропильной фермы.

Выбор формы конструкции нужно делать исходя из таких факторов:

  • материал, который используется для покрытия;
  • тип скрепления деталей фермы;
  • схема расположения деталей.

Если будет устраиваться плоская кровля, уклон которой не превышает 12°, то ферма должна быть прямоугольной или трапециевидной.

При более существенных уклонах крыши и покрытиях с большим весом нужно использовать изделия треугольной формы.

Высоту фермы можно рассчитать по такой формуле:

  • для треугольной конструкции — 1/5*L;
  • для прямоугольной постройки — 1/6*L, где L — длина пролета фермы.

В большинстве случаев в строительстве используется стропильная ферма в форме треугольника. Выбор формы стропил будет зависеть от того, каким способом фермы будут закрепляться к стенкам здания. Если скомбинировать строительную ферму со стропилами под наклоном, то будет возможность создать односкатные или двускатные постройки с различным уклоном.

Чтобы добиться нужной устойчивости односкатной фермы, понадобится установить связывающие приспособления для нескольких поясов. Связки можно сделать из деревянных реек, их надо разместить в основании центральной стойки. Обыкновенная ферма треугольной формы изображена на рис. 1.

Рисунок 2. Варианты установки стропильных ферм.

Элементы, которые нужно будет подготовить:

  • металлические стойки;
  • деревянные бруски;
  • болты;
  • отвес;
  • устройство для сварки;
  • металлические уголки;
  • антисептические средства;
  • профильные трубки;
  • скобы.

Вернуться к оглавлению

Конструкции в форме треугольника

Наиболее простое сооружение используют для частных домов с длиной пролета менее 6 м, в которых нет внутренней несущей стенки. В данном случае ферма будет опираться исключительно на стенки постройки с внешней стороны. Подобная ферма состоит из таких элементов: стропила, затяжки и 2 подкоса. Если ширина пролета превышает 6 м, то понадобится установить подкосы и деталь для опоры. Затяжки, которые закрепляются на фермах, в большинстве случаев затрудняют передвижение по чердаку.

В качестве опорных элементов чаще всего используются не стенки здания, а специально смонтированный брусок. Исключением являются лишь постройки из бревен, при строительстве которых брусок для опоры не будет использоваться, так как его функции будет выполнять верхний венец сруба. Если постройка возводится из железобетона, то установка подстропильной фермы является обязательным условием. Задача подобной конструкции — равномерно распределять нагрузки на стенки. Подстропильные фермы являются прочными постройками, которые сооружаются из металла. Детали фермы скрепляются с помощью болтов. Другой вариант — использование сварочного устройства. В исключительных случаях используются изделия из железобетона.

Вернуться к оглавлению

Как рассчитать систему стропил?

Схема стропильной системы.

Чтобы выполнить расчет системы стропил, понадобится учитывать все нагрузки, которые будут передаваться на стропила.

Нагрузки разделяются на следующие виды:

  1. Непрерывные (вес пирога кровли).
  2. Временные (нагрузка от ветра, вес снега, людей, которые поднимаются на крышу для выполнения ремонтных работ).
  3. Особые. К данному виду можно отнести, к примеру, сейсмическую нагрузку.

Определение нагрузки снега нужно выполнять исходя из климатических условий определенного региона. Понадобится использовать такую формулу: S = Sg * u, где u — коэффициент, который зависит от уклона кровли, а Sg — расчетный показатель веса нагрузки снега на 1 м² покрытия. Данный параметр надо определять по таблицам. В процессе определения нагрузки ветра надо учитывать следующие показатели:

  1. Высота конструкции.
  2. Тип местности.
  3. Нормативное значение нагрузки ветра.

Нужные таблицы и расчетные формулы можно найти в строительных нормах. В большинстве случаев данные расчеты производятся проектировщиками. Если планируется рассчитать ферму самостоятельно, то нужно знать, что малейшая ошибка может привести к тому, что система кровли будет ненадежной.

Вернуться к оглавлению

Как сделать фермы самостоятельно?

Инструменты для установки стропильных ферм.

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

Изготовление ферм выполняется на специальном оборудовании.

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

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

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

Вернуться к оглавлению

Постройки из стали и железобетона

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

  • треугольные;
  • полигональные;
  • с несколькими поясами.

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

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

Схема устройства фермы из профильной трубы.

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

Подобную конструкцию можно соорудить на стройплощадке с помощью сварочного устройства.

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

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

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

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

Вернуться к оглавлению

Как установить подобные фермы?

Варианты установки ферм для крыши можно увидеть на рис. 2. На начальном этапе нужно рассчитать уровень перепада стенок. Для этого нужно использовать такую формулу: H = Ш * tg L, где H — перепад стенок, Ш — расстояние между стенками для опоры, tg L — тангенс уклона конструкции.

На следующем этапе нужно будет подготовить необходимое количество стропил из древесины и покрыть их специальными средствами для защиты. Далее устанавливается балка для опоры. Толщина планки должна соответствовать толщине стенки, ее нужно жестко зафиксировать и покрыть гидроизоляционным материалом. При закреплении опорной рейки надо следить за тем, чтобы ее основание было горизонтальным. После того как будет выполнена фиксация мауэрлата, на нем следует разметить места монтажа стропил и вырезать специальные углубления соответствующих размеров.

Далее монтируются стропильные ноги. Подготовленные стропильные фермы следует уложить так, чтобы они примерно на 25 см выступали за основание планки для опоры. Элементы рекомендуется укрепить с помощью скоб.

На следующем этапе выполняется монтаж подпорок и каркасной конструкции. Подпоры обязательно нужно установить в случае, если длина стропил превышает 4,5 м. Поверх смонтированных стропильных ног понадобится набить рейки обрешетки.

Фермы являются несущими конструкциями крыши. Поэтому к их сооружению надо отнестись ответственно.

Соблюдение правильной последовательности действий позволит исключить основные ошибки при монтаже подобных элементов крыши.

Автор:

Иван Иванов

Поделись статьей:

Оцените статью:

Загрузка...

Похожие статьи

1pokryshe.ru