Стропильная система металлическая – Стропильная ферма — как сделать схема, план раскладки, уголки и стыковку деревянных стропил для двухскатной крыши, примеры на видео и фото

Содержание

Металлические стропила — конструкция, крепление и расчет (видео и фото)

Стропила и обрешетка – каркас крыши, который несет на себе всю тяжесть кровельного пирога, термоизоляции, снеговую нагрузку, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, прочностью. Идея использовать металлические стропила, чтобы конструкция кровли получилась более жесткой, не нова, но ранее она применялась в основном для перекрытия промышленных или хозяйственных сооружений. Сейчас стропильный каркас и обрешетка из металлопрофиля считаются реальной альтернативой деревянным элементам крыши, если длина ската превышает 10 метров.

Содержание статьи

Функции стропил

Конструкция стропильного каркаса крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые образуют фермы. Шаг, величину сечения между стропилами и другими опорами определяет расчет нагрузок, которым они подвергаются в процессе эксплуатации. Кровельный каркас выполняет следующие функции:

  1. Распределение нагрузки. Взаимосвязанные узлы, усиленные уголками, равномерно распределяют вес кровли, который может достигать с учетом снеговой нагрузки до 500-600 кг. Чем больше сечение стропил и меньше шаг между ними, тем большую несущую способность имеет конструкция.
  2. Придание уклона и формы. Стропила, расположенные под углом к основанию крыши, формируют наклонную плоскость скатов, благодаря чему на поверхности кровли не скапливается снег и вода.
  3. Формирование основания для фиксации кровельного материала. Крепление финишного покрытия кровельного пирога происходит к каркасу кровли. Обрешетка выступает как основа для фиксации покрытия, распределяющая его вес равномерно по стропильным балкам.

Обратите внимание! Какими должны быть все узлы, стропила и обрешетка кровельной конструкции определяет инженерный расчет. Чтобы определить необходимую несущую способность каркаса, необходимо вычислить суммарную нагрузку, которой он будет подвергаться. Для этого складывают вес кровельного материала, утеплителя, гидроизоляции, максимальную снеговую нагрузку с весом стропильной системы.

Конструкция кровли со стропильным каркасом

Виды стропильных систем

Наиболее распространённым материалом, из которого изготавливается обрешетка и стропила каркаса кровли, считается древесина. Однако, если вес кровельного материала достаточно велик, а длина ската больше 6 метров, то конструкция получается слишком массивной. Строителям приходится уменьшать шаг между стропильными ногами, увеличивать их сечение, из-за чего узлы кровли приобретают большой вес, увеличивая нагрузку на фундамент. Разгрузить несущие стены и основание постройки можно, используя более прочные, но легкие металлические стропила. По типу использованного материала выделяют следующие типы стропильных систем:

  • Деревянные. Стропила и обрешетка из дерева применяются для возведения крыш, длина ската которых не превышает 7-10 метров. Крепление элементов каркаса между собой происходит с помощью саморезов, гвоздей или подвижных металлических элементов. Шаг между ногами обычно бывает в пределах 50-80 см.
  • Металлические. Металлические кровельные каркасы изготавливают из стального металлопрофиля с цинковым покрытием, который не боится влаги. Стропила и обрешетка из этого материала легкие, прочные, поэтому шаг между ними можно увеличить до 1,5-2 метра. Крепление металлопрофиля выполняют при помощи сварки или крепежных элементов. Металлические узлы крыши применяют при длине ската от 10 метров.
  • Комбинированные. Стропильный каркас, сочетающий металлические и деревянные узлы, называют комбинированным. Сочетание опорных элементов из дерева и оцинкованной стали позволяет сделать более дешевую конструкцию, обладающую высокой несущей способностью, увеличив шаг между стропилами.

Устройство металлического каркаса

Учтите, что металлические и деревянные элементы каркаса нельзя соединять между собой без прокладки из гидроизоляционного материала или обработки антисептическим препаратом. Так как металл обладает высокой теплопроводностью, его соседство с деревом приводит к образованию конденсата и загниванию стропил.

Методы крепления

Металлические стропила собирают в фермы треугольной, трапециевидной или арочной формы. К балкам рамы прикрепляют внутренние ребра жесткости, которые образуют уголки, значительно увеличивающие несущую способность каркаса. Такая система позволяет сделать шаг между стропилами больше, сделав расчет на опорные возможности каждой фермы. Крепление металлических элементов каркаса крыши выполняют одним из следующих методов:

  1. Крепление с помощью сварки. Если сварить детали стропильной системы с помощью сварочного аппарата, можно получить жесткую конструкцию, обладающую высокой прочностью и несущей способностью. Если правильно выполнить расчет кровли, можно облегчить каркас и снизить нагрузку на фундамент сооружения. Недостаток этого метода в том, что выполнить сварку может только профессионал с помощью специального оборудования.
  2. Крепление с помощью болтов. Фиксация стропил с помощью крепежных элементов позволяет выполнить менее жесткое крепление. Этот способ сборки стропильного каркаса на основе металлопрофиля используется в частном домостроении, где длина скатов не превышает 10 метров. Отказ от сварки позволяет ускорить монтаж крыши.

Опытные мастера делают расчет на то, что металлическая обрешетка и стропила могут выдержать больший вес, чем деревянные, поэтому можно увеличить шаг между ними и уменьшить толщину сечения элементов. Более того, в строительных магазинах продаются готовые стропильные фермы, крепление которых выполнялось методом сварки, пригодные для перекрытия построек стандартной ширины.

Устройство стропильной фермы

Виды стропильных ферм

Преимущества

Металлический стропильный каркас используют для возведения крыш любой формы, любой скатности с уклоном от 1-2 градусов. В качестве материала, из которого изготавливаются стропила и обрешетка, используются стальные уголки, трубы круглого и прямоугольного сечения, тавры. Чтобы правильно подобрать толщину элементов каркаса и выбрать шаг между ними, выполняют расчет конструкции крыши, учитывающий постоянные и временные нагрузки, которые передаются стропильным балкам в процессе эксплуатации.

Достоинствами стропильной системы из этого материала считают:

  • Пожарная безопасность. В отличии от деревянных, металлическим балкам каркаса не страны возгорания, что повышает пожаробезопасность здания.
  • Простота обслуживания. Цинковое гальваническое покрытие, которым покрывают стальные уголки, защищает каркас крыши от коррозии в течении всего срока службы. Им, в отличии от деревянных, не требуется ежегодная обработка антисептиком.
  • Безотходность. Хотя металлические конструкции обходятся достаточно дорого, оно считается экономически выгодным, так как крепление выполняется сварным методом, а отходов практически не остается.
  • Долгий срок службы. Если правильно выполнить расчет нагрузок, то кровельный каркас из металла прослужит более 100 лет, что превышает срок эксплуатации даже самых устойчивых кровельных покрытий.

Профессиональные кровельщики считают, что целесообразно использовать сварные металлоконструкции для изготовления стропильного каркаса крыши при длине ската от 10-12 метров. При этом главная задача – правильно выполнить расчет нагрузок, а затем определить шаг между ногами в соответствии с климатическими характеристиками и свойствами кровельного материала.

Двухскатная стропильная ферма

Недостатки

Несмотря на очевидные достоинства, металлические стропильные системы – не самое популярное конструктивное решение в частном домостроении. Даже большой шаг между стропилами и разреженная обрешетка при высокой стоимости метала не могут сделать конструкцию дешевле деревянной.

Недостатками металлических стропил считают:

  1. Высокая теплопроводность. Металл обладает высоким коэффициентом теплопроводности, поэтому стропила и обрешетка крыши образуют мостики холодна. С точки зрения энергоэффектвности, каркас из металлопрофиля – не лучшее решение.
  2. Проблематичность транспортировки и монтажа. Выбирая металлическую стропильную систему, принимайте в расчет, что перевозить, поднимать на высоту и осуществлять крепление длинных и тяжелых элементов сложнее, чем стропила пиломатериалов стандартной длины.
  3. Сложность монтажа. Для подъема на высоту и фиксации ферм используется специальная техника, аренда или покупка которой обходится дорого.
  4. Деформация под действием высокой температуры. Хотя металл считают негорючим материалов, во время пожара он сильно деформируется, что обычно приводит к обрушению кровли.

Чтобы определить имеет ли смысл использовать более дорогие стропильные элементы из металлопрофиля, нужно выполнить расчет каркаса крыши. Если длина ската превышает 10 метров, а нагрузка более 450-600 кг, то монтаж металлического каркаса экономически целесообразен.

Основные узлы металлического стропильного каркаса

Видео-инструкция

krovlyakrishi.ru

Металлическая стропильная система, ее преимущества и недостатки

Многие считают, что металлическая стропильная система – достойная альтернатива традиционной, из дерева. Я понимаю, почему так коммунальщики бросились на это новшество, несмотря на то, что объемы капитальных вложений при строительстве стропильной системы из оцинкованного холодногнутого металлопрофиля довольно велики. Дело в том, что при дальнейшей эксплуатации они требуют меньше ухода и имеют солидный срок службы. 

 

 

Таким образом, заменив прохудившуюся рубероидную крышу, крышей,  собранной из удобного металлопрофиля и металлочерепицы, работники УЖКХ облегчают себе жизнь.

Однако не так все просто, и я объясню, почему. Но сначала рассмотрим достоинства металлической стропильной системы.

 

Статьи по теме

 

 Преимущества стропильной системы из металла

Пожалуй, наиболее прогрессивный вариант использования металлических элементов в стропильной системе – технология с применением ЛСТК  (легкого стального каркаса).

 

Обратите внимание

ЛСТК монтируется из тонкостенного холодногнутого оцинкованного металлопрофиля для кровли – прочного и долговечного материала Производители его утверждают, что стропильные системы из металла могут эксплуатироваться 100 и более лет.

 

Итак, со слов производителей стропильные системы из оцинкованной тонкостенной стали имеют следующие преимущества:

  • Высокий уровень пожарной безопасности – стропильная система монтируется из негорючих материалов, что исключает возгорание строения с кровли, что часто бывает основной причиной возникновения пожаров. В случае же локального очага металлическая стропильная система предотвратит обрушение кровли.
  • Нет необходимости проводить ежегодную обработку несущих конструкций крыши веществами, препятствующими возгоранию, как это необходимо в случае с древесиной.
  • Длительный срок службы – производители гарантируют нормальную эксплуатацию стропильной системы, как минимум, в течение 100 лет, так как она не подвержена порче от насекомых-вредителей, разрушительному воздействию грибков, гнили, плесени и т.п. Гарантированной защитой от коррозии металла является цинковое покрытие, толщиной 275 грамм на квадратный метр.

  • Возможность круглогодичного монтажа.
  • Полное отсутствие отходов при проведении работ обеспечивается высокой точностью всех размеров конструкций.
  • Простой и удобный монтаж стропильной системы с применением лишь шуруповерта и дрели, обеспеченная наличием детальных чертежей и сквозной маркировки всех элементов. Отсутствие необходимости привлечения грузоподъемной техники.
  • Экономичность – расход металла сводится к минимуму благодаря использованию гнутого профиля для стропильных систем от 6 до 15 метров из листового металла толщиной от 1,2 до 2,5 мм.

  • Незначительные нагрузки на несущие стены здания и его фундамент обеспечивается малым весом конструкций.
  • Высокие показатели в плане сохранения тепла —  специальное решение узлов соединения стропильной системы и чердачного перекрытия не образует мостиков холода.
  • Экологичность – благодаря применению экологически чистых и легко утилизируемых материалов, которые не  впитывают и не выделяют вредных веществ, а также отсутствие необходимости обработки конструкций химическими реагентами исключает вредное воздействие на человека и окружающую среду.

 

Металлическая стропильная система: за или против

Возможно, в случае с многоэтажками, нуждающимися в постоянном ремонте кровли, дела и будут обстоять  весьма неплохо. Также иногда строится из металла стропильная система под черепицу из керамики: она способна выдерживать значительные нагрузки.

Однако я в своей практике подобных решений не применяю и вот почему:

 

Обратите внимание

Стропила из металла в наших условиях промерзают так, что добиться высокой энергоэффективности теплозащиты в частных и загородных домах очень проблематично.

 

Я отдаю предпочтение дереву, так как оно способствует качественному утеплению кровли, что при растущих ценах на энергоносители, очень актуально.

 

Наши работы

 

 

Другой вопрос, когда  в случае необходимости укрепить стропильную систему, можно и нужно применять металлические элементы. В любом случае, вопрос применения металла при монтаже стропильной системы обсуждается заранее.

 

Выезд на место и консультации — наша постоянная услуга.

 

Так что, если Вы хотите иметь прочную и теплую крышу для своего дома – звоните нам – и моя компания сделает все, и даже — невозможное, чтобы Вы жили в комфорте и безопасности.

+7(495) 241-00-59

Монтаж и ремонт кровельных и фасадных покрытий от эконом до VIP-класса

 

Дополнительные материалы по теме

 

 

 

Добавить комментарий

stroystm.ru

Металлические стропила и система из профиля для крыши

Всю массу крыши и дополнительные снеговые нагрузки принимают на себя стропила с обрешеткой. Поэтому важно, чтобы конструкция имела высокую несущую способность и была прочной. Обычно для этого используют деревянные материалы, но если скат больше 10 метров целесообразнее применить металл. В прошлом стальные стропила устанавливали только на промышленных зданиях, сейчас ситуация стала меняться. Предлагаем узнать где применяют металлические стропильные системы, как разновидности бывают, а также достоинства и недостатки изделий.

Область применения металлических стропил

Как материал, металл отпугивает строителей своей дороговизной и большим весом. Вручную выполнить монтаж такой крыши очень сложно. Однако, у него высокая прочность и гибкость, что позволяет изготовить кровлю любой формы.

Обычно металлические стропильные системы применяют в следующих случаях:

  • когда требуется сделать слишком длинный скат и деревянный брус будет прогибаться под собственным весом;
  • создать жесткую, сложную по форме конструкцию.

Как правило, металлическая стропильная система на крышах применяется в коммерческом строительстве: склады, магазины, бассейны и так далее. Стропильная система в частном строительстве редкость, так как сам материал дорогой. Кроме того, доставить длинные стальные балки на объект в черте города сложно.

В строительстве применяют стропила из металлических прогонов, особые опоры для конька и мауэрлатный брус из швеллера. Крепление скатов происходит через уголки, закрепленные сваркой.

Рекомендуем к прочтению:

Разновидности металлических систем

Несмотря на то что в статье обсуждаются металлические стропильные системы, их можно разделить по применяемым материалам. Существует две разновидности:

  • металлические;
  • комбинированные.

В первом варианте каркас изготавливают из стальных профилей с оцинковкой, благодаря чему изделия не боятся влаги. Благодаря повышенной прочности как стропил, так и обрешетки, шаг можно увеличить до двух метров. Детали крепят между собой либо сваркой, либо специального крепежа. Максимальная длина металлической стропильной ноги составляет 30 метров. Срок службы таких конструкций значительно выше деревянных.

Металлические стропильные балки можно сделать самостоятельно, сварив несколько уголков вместе.

Цельно металлические стропила редко производят отдельно, обычно они собираются в готовые фермы в форме треугольника. Их можно встретить на промышленных и спортивных объектах, так конструкция дает возможность перекрывать большие пролеты. Иногда такие фермы используют и при жилом строительстве, когда само здание имеет металлический каркас.

Второй вариант подразумевает комбинацию металла и древесины. При этом прямого контакта материалов нет, так как на стальных деталях при низких температурах образуется конденсат. Лишняя влага разрушает дерево и приводит к гниению, что снижает прочность конструкции.

Для безопасности поверхность древесины обрабатывают влагостойкими средствами и антисептиками. Гарантировать отсутствие воздействия конденсата химическая пропитка не может, поэтому в дополнение используют прокладку из рубероида.

Рекомендуем к прочтению:

Особенности крепления

Стропила из металла собирают в готовые фермы, они могут треугольные, арочные или трапециевидные. Внутри конструкции к балкам под углом приваривают ребра жесткости, образующие уголки. Благодаря этому система получает дополнительную прочность. Крепление готовых объектов производят одним из двух способов:

  1. Сварка. Работа со сварочным аппаратом придает особую прочность конструкции, благодаря чему увеличивается несущая способность. При грамотном расчете крыши из металлических стропил снижается нагрузка на фундамент. Единственным сварочного соединения является потребность в квалифицированных специалистах.
  2. Болты. Это довольно быстрый вариант сборки стропильного каркаса. Однако он не отличается особой прочностью и жесткостью конструкции. Его допускается использовать в частном строительстве и на объектах со скатом крыши не больше 10 метров.

В магазинах продаются сварные фермы, рассчитанные на определенные климатические зоны и сделанные по нормативным размерам. Такие изделия подойдут для стандартных домов.

Достоинства металлической стропильной системы

Стропильная система из металла не имеет ограничений по минимальному углу наклона, он может быть вплоть до 1°. Материал позволяет сделать конструкцию любой формы и сложности. Сами балки могут быть собраны из уголков, тавров, профильных труб прямоугольного сечения. Перед тем как собрать готовую стропильную систему проводят точный расчет, учитывающий все возникающие нагрузки: постоянные и временные. Сильные стороны стропильных ног из металла следующие:

  • Высокая пожарная безопасность. Металлические фермы и каркасы не горят, что очень важно для крыши. Даже если вспыхнет пламя, такие конструкции не обрушатся.
  • Обслуживание. Деревянные детали ежегодно нужно обрабатывать антисептиками и антипиренами. Оцинкованный слой на стальных деталях защищает поверхность от коррозии на протяжении всего срока эксплуатации.
  • Отсутствие остаточных материалов. Перед тем как смонтировать крышу все детали подготавливают либо на заводе, либо на специальной площадке. После доставки останется собрать конструкцию и крыша готова. При строительстве из дерева остается много мусора в виде обрезков, опилок и так далее.
  • Продолжительный срок службы. Грамотно спроектированная и профессионально собранная крыша из металлических стропильных ног простоит 100 лет. Даже самые прочные деревянные каркасы рассчитаны на меньшее время жизни.
  • Экологичность. Металлические конструкции не выделяют токсинов и поддаются переработке. Если понадобится переделка крыши, то старые профили можно продать, а вырученные деньги вложить на реконструкцию.

Для стропильных систем из металла с длиной ската от 10 до 12 метров целесообразнее использовать сварное соединение.

Недостатки стропильной системы из металла

Все вышеописанные достоинства больше подходят для промышленного и коммерческого строительства. Такие решения редко применяют при возведении жилых частных домов. Несмотря на повышенную прочность, большой шаг между стропилам и разряженную обрешетку стоимость конструкции выше деревянной. Помимо этого, к недостаткам относят следующие пункты:

  • Теплопроводность. Металл является отличным проводником тепла, поэтому он становится мостиком, передающим холод внутрь здания. В этом отношении дерево лучший вариант. Для решения этой проблемы увеличивают толщину кровли за счет применения слоя утеплителя.
  • Транспортировка и монтаж. Часто фермы доставляют уже в собранном виде, а так как они имеют большие габариты, перевозка создает определенные трудности. Кроме того, если деревянный каркас можно собрать вручную, то металлические стропила тяжелые и подаются краном.
  • Термическая деформация. При высоких температурах, например, при пожаре, металл деформируется из-за чего дальнейшая эксплуатация становится невозможной.

Применение металлических стропил целесообразно только в том случае, если длина ската больше 10 метров. Еще одно важное условие — нагрузка на квадратный метр 450—600 кг.

Рассчитывая стропильную систему крыши на собственном доме, руководствуйтесь не только затратами на разовое возведение конструкции. Просчитайте будущие расходы на обслуживание стропильной системы, безопасность и срок эксплуатации. Возможно, получится так, что однажды сделанная металлическая крыша будет выгоднее регулярной замены деревянной.

build-experts.ru

как должна быть установлена металлическая стропильная система

Прочные стропила — основа надежной крыши. В жилых домах практически всегда стропильную систему, как и прочие элементы кровельного «скелета», выполняют из древесины. Но бывают случаи, когда проще и удобнее использовать металлические стропила.

Металлические стропила позволяют создать надежную кровельную конструкцию

Металл — материал достаточно дорогой и тяжелый, но при этом ему можно придать любую форму, а его прочность хорошо известна. В некоторых ситуациях при создании кровельной конструкции металл удобнее, чем привычная и дешевая древесина. Чаще всего металлические конструкции для кровли используют, если:

  • при монтаже стропильной системы необходим длинный брус, более десяти метров;
  • если необходимо придать кровле дополнительную жесткость.

Стропильные системы из металла чаще всего применяют не в частном жилищном строительстве (хотя случается и такое), а при возведении промышленных объектов: ангаров, складов, цехов и т. п. Известно, что почти двести лет назад при возведении знаменитого Зимнего Дворца использовались металлические балки. Однако, что хорошо для царственных особ, не всегда подходит для частных домов рядовых граждан Российской Федерации. У металлических стропил есть коварный враг — конденсат.

Стропильная система из металла для каркасно-щитового дома

В жилом помещении стропильная система испытывает переменное воздействие горячего и холодного воздуха. Поэтому появление конденсата водяных паров на поверхности металлической стропильной системы практически неизбежно. В результате начинаются коррозионные процессы и металл ржавеет. Без правильной обработки и надлежащего ухода уже через несколько лет понадобится серьезный ремонт кровли, поэтому при монтаже стропильных систем из металла следует строго придерживаться технологического процесса. Все металлические части нужно обработать антикоррозийной грунтовкой и покрасить.

Кроме того, металлическая стропильная система — удовольствие достаточно дорогое. Помимо стоимости собственно конструкции следует учесть расходы на ее доставку к месту строительства, подъем довольно тяжелых элементов к месту монтажа, расходы на обработку металла защитными составами, покраску и т. п. Наконец, необходимо просчитать, выдержит ли основание дома нагрузку в виде металлических стропил.

Тяжелый вес металлических ферм, из которых делают стропила, может сыграть злую шутку с владельцами строения в случае пожара. Уже через четверть часа после возгорания в здании тяжелые кровельные балки могут обрушиться, после чего понадобятся масштабные восстановительные работы.

Крепление металлических стропил между собой

Если возникает необходимость применения металлических стропил, то обычно все остальные элементы кровельной конструкции выполняют из металла:

  • мауэрлат;
  • прогоны;
  • коньковые опоры и т. п.

В качестве мауэрлата обычно используется мощный швеллер, который укладывают на стены. К швеллеру уголками приваривают металлические стропильные ноги. Длина металлических стропил может составлять от семи до тридцати метров, поэтому их обычно используют для длинных строений. Такую кровельную систему можно изготовить самостоятельно или приобрести уже готовую. Кроме того, выполняются стропильные системы из металла по индивидуальному проекту для конкретного дома.

Совет:
При самостоятельном изготовлении металлической кровельной конструкции следует особое внимание уделить качеству сварочных работ. Все швы необходимо старательно зачистить, поскольку даже небольшое количество шлака приведет к быстрому началу коррозионных процессов.

Стропильная система сложной конфигурации из металла

В верхней части стропильного «треугольника» следует обязательно предусмотреть крепление ригелем, чтобы предотвратить распирающее воздействие на стены дома. Значительные снеговые нагрузки без такого дополнительного крепления могут даже обрушить стены дома. Обязательны также специальные подпорки, которые укрепят кровельную конструкцию и позволят перенести часть нагрузки с наружных стен дома на внутренние несущие стены.

При монтаже металлических стропил на каменном строении рекомендуется залить железобетонный антисейсмический пояс поверх бетонной кладки. В тело пояса монолитно устанавливаются анкеры для крепления стропильных ног. Сверху на анкеры приваривают анкерные площадки. В качестве крепления используют гайки, которые позволят при необходимости демонтировать систему. Однако допускается и крепление с помощью сварки.

Альтернативой железобетонному антисейсмическому поясу может стать монтаж анкерных креплений прямо в кладке. В просверленные отверстия заливается цементно-песчаный раствор, затем в них фиксируют анкерные крепления.

Использовать металлические стропильные системы для деревянных строений обычно не рекомендуется, но иногда такая необходимость все же возникает. В этом случае просверливают отверстия на всю ширину мауэрлата и еще на один или два венца сруба. В отверстия вставляют анкерные крепления, затем к ним приваривают анкерные площадки.

В местах соединения металла с деревом требуется надежная гидроизоляция

В местах соединения металла с деревом следует тщательно обработать природный материал гидроизоляционными материалами. Можно использовать рубероид в несколько слоев. Это делается для того, чтобы конденсат с металла не повредил древесину.

Совет:
Если предполагается проведение сварочных работ, помимо гидроизоляции следует укрыть деревянные поверхности листом асбеста.

Другой вариант монтажа металлических стропил на деревянный сруб предполагает монтаж швеллера поверх сруба с помощью анкерных креплений. Швеллер следует уложить полками вниз и соединить в общую систему. Предварительно в швеллере просверливают отверстия для болтов крепления стропильных ног. Чтобы анкерные болты не прокручивались, их прихватывают сваркой в процессе монтажа.

Конденсат представляет опасность не только для стропильной системы, но и для утеплителя. При намокании большинство теплоизоляционных материалов теряют свои полезные свойства, поэтому утеплитель кладут не между стропилами, а под металлическими элементами или же над ними.

Правильный монтаж теплоизоляции поможет избежать образования мостиков холода.

Если утеплитель размещают под стропилами, следует все элементы кровельного пирога размещать выше утеплителя, чтобы избежать образования мостиков холода.

Качественно провести работы с металлом может только специалист. При создании металлической кровельной конструкции следует обратиться к профессиональным кровельщикам, имеющим соответствующий опыт.

goodkrovlya.com

Металлические стропила: стропильные металлические фермы и системы деревянные

Изготовленные из металла стропила являются более прочными конструкциями в сравнении с их деревянными аналогами, так как они могут выдержать более значительную нагрузку.

В этой статье мы расскажем об основных преимуществах и недостатках металлических стропил, а также затронем тему выбора материала для стропил из металла и особенностей их монтажа.

Как правило, стропильную систему на основе металла выбирают в том случае, когда необходимо добиться высокой жесткости кровли, или же в ходе создания стропильной системы для последующего монтажа бруса, отдельные элементы которого имеют длину более 10 метров.

В подобной ситуации замене подлежат не только стропила, опоры коньков, прогоны, изготовленные из древесины, но и брус мауэрлата. Его меняют на мощный швеллер, к которому крепят стропильные ноги посредством приваренных уголков.

Достаточно часто используют комбинированные стропильные системы, на основе древесины и металла. Подобные системы обладают определенными недостатками.

Одним из самых серьезных недостатков можно назвать недопустимость прямого контакта дерева и металла, так как при резкой смене температурного режима поверхность металла покрывается каплями конденсата, который приводит к развитию гниения соприкасающейся с ним древесиной.

Важно! Чтобы не допустить подобной ситуации, деревянные элементы такой конструкции следует обрабатывать специальными влагостойкими и антисептическими средствами. Более того, необходимо изолировать дерево от металла рубероидом.

Также, необходимо отдельно рассмотреть вопрос, связанный с утеплением чердачного помещения.

В металлической стропильной системе укладка теплоизоляционного материала должна производиться не между стропилами, как это выполняется в стропильных системах из древесины, а над или под стропилами.

Кроме прочего, между утеплителем и металлическими элементами конструкции необходимо оставлять зазор, который предотвратит намокание утеплителя, вызванного образованием конденсата.

В том случае, когда укладка утеплителя для кровли производится под металлическими стропилами, другие прослойки сэндвича кровли, такие как покрытие кровли, материал пароизоляции, внутренняя обшивка и зазор вентиляции необходимо размещать выше слоя утепляющего материала.

Подобный подход позволит предотвратить потери чердачным помещением тепла, а также исключит возможность появления мостиков холода.

Другой вариант предусматривает создание стропильных систем из металла, в которых древесина не используется. В этом случае гниения опасаться не стоит, так как деревянные элементы в составе конструкции отсутствуют.

Подобный вариант обустройства крыши считается наиболее выгодным, так как он подразумевает продолжительный срок службы и предусматривает возможность использования достаточно протяженных стропил с длиной от 7 до 30 метров.

Металлические стропила, также называемые фермами, можно изготовить самостоятельно или же купить в готовом для употребления виде. В ходе изготовления ферм применяют классические периодические профили, спаренные уголки и прочее.

Конструкция ферм представляет собой равнобедренный треугольник, состоящий из двух наклонных плеч. Благодаря наличию возможности перекрытия помещений значительной площади и большой высоты, металлические фермы чаще всего используются в ходе строительства зданий промышленного предназначения и ангаров.

Стропильные фермы из металла могут быть использованы в ходе возведения жилых строений, имеющих металлический каркас. В этом случае их производят по индивидуальному заказу с учетом размеров конкретного каркаса и доставляют непосредственно к месту строительства. Монтируют их вместе с элементами основы.

Кроме вышеперечисленных преимуществ металлических стропильных систем, необходимо коснуться рассмотрения их основных недостатков, к числу которых, прежде всего, относятся вопросы доставки и последующего монтажа конструкций:

  1. Металлические стропильные системы обладают значительным собственным весом, следовательно, для того чтобы поднять их на необходимую высоту необходима специальная техника;
  2. Фермы из стали имеют малое значение сопротивления высокой температуре, что в случае возникновения пожара, по истечении 15-30 минут после начала возгорания, грозит провисанием и обрушением кровли;
  3. Возведение стропильной системы с использованием металла можно назвать весьма дорогостоящим мероприятием.

Выбор материала для изготовления металлических ферм

В ходе изготовления различных элементов ферм, как правило, используют парный профиль, при этом, для создания сопряжений узлов используют косынки. Соединение различных элементов в единую конструкцию осуществляется посредством клепки или сварки.

Прежде чем приступить к изготовлению конструкций металлических ферм, нужно рассчитать площадь сечения используемых для этого элементов, а также требуемое количество сварных швов, количество заклепок и т.п.

Металлические фермы производятся следующим образом:

  1. В ходе изготовления верхних поясов стропильной конструкции используют два уголка таврового сечения с боками разной ширины, их стыкуют между собой по меньшим сторонам.
  2. Для изготовления нижнего пояса применяют два равнобоких уголка.
  3. В том случае, когда ферма будет эксплуатироваться с нагрузкой, прилагаемой в районе ее панелей, для изготовления следует использовать парные швеллеры.
  4. Для создания стоек и раскосов применяют равносторонние уголки с крестообразным или тавровым сечением.
  5. В ходе производства полностью сварных ферм используют тавры.

В индивидуальном строительстве наиболее широкой популярностью пользуется стропильная ферма, для изготовления которой используют профильные трубы.

Ферма этой разновидности характеризуется наличием более низкого собственного веса в сравнении с аналогичными конструкциями, изготовленными с использованием тавра, уголка или швеллера. При этом, сборка подобной конструкции может производиться непосредственно на месте ведения строительных работ. Для этого потребуется всего лишь сварочный аппарат.

Полезно: в ходе производства ферм применяются горячекатаные или гнутые трубы. Для изготовления горячекатаных труб используется стальная лента квадратного или прямоугольного сечения толщиной 1,5 – 5 мм.

Стальные кровельные конструкции

Кровельные конструкции из стали изготавливают на основе стропильных ферм, которые предназначены для создания протяженных пролетов длиной от 6 до 30 метров.

Конструкции подобных ферм производят с использованием профилей периодического сечения, к числу которых относятся гнутосварные трубы прямоугольного или квадратного сечения, а также спаренные уголки.

Конструкция стропильных ферм предусматривает наличие двух скатов, имеющих уклоны, величина которого равна и составляет величину не менее 20?. Для того чтобы подобная система надежно опиралась на стены, используют колонны специальной конструкции или распределительные подушки из железобетона с наличием закладных.

Прогоны, изготовленные из уголков и деревянного бруса, предназначенные для последующей набивки обрешетки, крепят к конструкции фермы посредством сварки. Для увеличения жесткости подобной системы, изготавливают горизонтальные связи из уголка и прокладывают их вдоль нижнего пояса ферм.

В ходе индивидуального строительства фермы из металла используют крайне редко, гораздо чаще их применяют при возведении объектов промышленного и гражданского предназначения, к которым относятся:

  1. заводы;
  2. фабрики;
  3. ангары;
  4. склады;
  5. многоэтажные здания общественного предназначения и т.п.

В ходе строительства частных жилых домов обычно используют модули с легким каркасом из стали.

Производство ферм из стали является достаточно несложным технологическим процессом, реализация которого возможна в условиях любого промышленного предприятия.

Наиболее яркими преимуществами конструкций подобного типа являются:

  1. Повышенная прочность;
  2. Наличие возможности перекрытия протяженных пролетов;
  3. Высокая степень жесткости.

К недостаткам ферм из стали можно отнести следующие характеристики:

  1. Значительный собственный вес (20-30 кг/м?), который требует применения в ходе монтажа специальной техники;
  2. Низкая степень огнестойкости (15-30 минут) конструкции кровли;
  3. возникновение коррозии в случае отсутствия специальной обработки.

Пример монтажа стропил из металла

В качестве примера рассмотрим пример выполнения монтажных работ, связанных с обустройством стропильной конструкции для крыши с углом наклона 22-30?. Материал, предназначенный для покрытия кровли – шифер, этернит или железо:


Схема треугольной фермы

  1. В данной ситуации наиболее удачным вариантом будет использование стропильной фермы треугольной формы, имеющей высоту значением 20% от величины длины пролета (на схеме фиг.1). Ее собственный незначительный вес позволит возвести стены в районе ее опор на относительно небольшое значение высоты опор в пределах помещения чердака;
  2. В том случае, если длина пролета будет составлять 14-20 метров, следует использовать ферму, имеющую нисходящие раскосы. Это связано с небольшим собственным весом подобной конструкции;
  3. Величину длины панели, которая будет располагаться в верхнем поясе стропильной фермы, нужно выбирать в пределах 1,5-2,5 метра;
  4. В обеих частях конструкции фермы количество панелей должно быть четным. Для указанного размера пролета, их количество будет составлять 8 единиц.

В том случае, когда сооружение производственного здания предусматривает использование стропильных ферм, их монтаж выполняют на подстропильных фермах, которые связывают между собой опорные колонны и выполняют роль основания для монтажа ферм.

Полезная информация! В зданиях подобного типа величина пролета может составлять 20-35 метров, вследствие чего рекомендуется использовать фермы Полонсо (фиг. 2). Подобная конструкция имеет в своей основе два треугольника, которые между собой соединены затяжкой.

Подобное решение предоставляет возможность отказа от использования длинных раскосов в средних панелях, сечение которых требовалось бы увеличивать с целью создания сопротивления изгибу продольного направления, а это, в свою очередь, привело бы к увеличению собственного веса конструкции фермы.

Верхний пояс делят на 12 или 16 панелей, каждая из которых имеет длину 2-2,75 метра. В том случае, когда к фермам будет подшиваться потолок, к узлам верхнего яруса необходимо подвести крепление затяжки, величина длины которой будет составлять значение, равное 4-6 длинам панелей.

Независимо от того, что стропильные системы из металла характеризуются более высокой надежностью и большей жесткостью, в сравнении с деревянными аналогами, в силу ряда определенных причин их не используют в ходе строительства загородных домов.

Использование металлических стропильных систем наиболее целесообразно в ходе строительства зданий промышленного предназначения, в которых необходимо создать перекрытие пролетов значительной длины.

Похожие статьи

krovlyaguru.com

Металлические стропила или деревянные – делаем выбор!

Что такое стропила, и какие характеристики нам важны?

При строительстве частного дома или коттеджа рано или поздно наступает момент, когда нужно приступать к возведению крыши. Но, как известно, крыша не висит в воздухе, а настилается на несущую стропильную систему. Данная система может быть наслонной либо висячей.

Наслонные стропила более экономичны, просты и традиционны. Для их монтажа требуется наличие внутренних несущих стен или перегородок. Эта система состоит из наклонных ног, которые одним концом опираются на верх стены, а другим – на специальный прогон, который поддерживается стойками.

Если же ширина дома достаточно большая, а промежуточные опоры, в виде внутренних несущих стен, отсутствуют, либо же стены дома состоят из сырцовых материалов, то применяются висячие стропила. Особенностью этой конструкции является наличие верхнего пояса (ног), а также нижнего пояса (затяжки), которые соединяются между собой набором из врубок, поковок и гвоздей.

При конструировании стропил нужно учитывать требования, изложенные в соответствующих СНиПах. Согласно этим правилами, кровельная конструкция, вне зависимости от вида, должна выдерживать нагрузку 200 кг на 1 м². В этот показатель включается вес используемого материала, ветровая и снеговая нагрузки и т.д.

Как известно, удельный вес различных укрывающих элементов может варьироваться очень значительно, следовательно, требования к устройству кровли также могут изменяться, и данные изменения касаются в большей степени показателей мощности составных деталей стропил. Поэтому многие частные застройщики в последнее время используют металлические стропила как альтернативу деревянным «собратьям».

Деревянные стропила – основные характеристики

Стропила деревянные продолжают оставаться самым популярным типом несущей системы скатной крыши. И это неудивительно, т.к. этот материал доказал свою надежность на протяжении многих веков. Но времена меняются. Появляются новые технологии, материалы, и дерево не всегда может достойно выдержать конкуренцию с ними. Рассмотрим все преимущества и недостатки стропильных систем из дерева и металла.

Стропила из досок экологичны, традиционны и относительно легки. Их монтаж и применение обходится без участия строительной техники, что значительно удешевляет стоимость монтажа крыши.

Помимо этого, данные стропила можно подгонять по размеру, отпиливая или наращивая необходимую часть, и сделать это можно прямо на рабочем участке. Все элементы деревянной системы легко скрепляются различными способами.

Но при этом дерево для стропил нуждается в тщательной обработке антисептиками и различными химическими составами, которые уберегут его от гниения, плесени, насекомых и т.д. Дерево является горючим материалом и требует периодической обработки с целью снижения этого показателя. Достаточно сложно найти требуемые размеры, если необходимо перекрывать скаты крыш от 7 м и более.

Перед монтажом деревянной стропильной системы на стены нужно уложить мауэрлат, представляющий собой каркас из бревен или бруса, толщиной не менее 18 см, для равномерного распределения нагрузки. Крепление данного каркаса к стене осуществляется с помощью специальных стальных скоб. После этого на его поверхности необходимо отметить места крепления стропил и вырубить или выпилить соответствующие гнезда.

Способ установки деревянных стропил висячего вида несколько специфичен. Эту стропильную систему собирают на земле со всеми ригелями и затяжками, а наверх поднимают лишь перед непосредственной установкой. Бревенчатые стропила крепятся обратными скобками, а те, что из досок, фиксируются проволочными скрутками к специальному костылю, предварительно вбитому в стену.

Металлические стропила – достойная замена, но дорогая

Стропила из металла дают утяжеление на стены и фундамент здания, что требует дополнительного усиления, а, как следствие, и дополнительных расходов. Кроме того, данный вид невозможно монтировать вручную, это осуществляется при помощи строительного крана.

К строениям, в которых планируется применение металла в устройстве кровли, предъявляются особые требования в плане точности возведения стен, т.к. их подгонка по размеру достаточно проблематична и возможна лишь в заводских условиях.

Металлические наслонные стропила фиксируются с помощью сварки, что впоследствии приводит к появлению в таких местах ржавчины. Данная стропильная система, помимо прочего, достаточно дорогое удовольствие для частного застройщика. Но при этом она незаменима при монтаже ската крыши от 7 м и более.

При условии покраски ее антикоррозийной краской она очень долговечна и прочна. При применении спецтехники ее монтаж осуществляется значительно быстрее деревянной. Конечно, данные конструкции очень тяжелы и затратны для частного застройщика, но они прекрасно зарекомендовали себя в промышленном строительстве, где требуется перекрытие зданий, имеющих большую площадь и высоту.

ogodom.ru

» Металлические стропила

Стропила из металла, столь современны и популярны сегодня, тем не менее, они отсчитывают уже не первый год и даже не первый век своей истории. Впервые металлические балки, рейки и стропила нашли применение в Санкт-Петербурге в далеком 1832 году при возведении Зимнего дворца. Однако и по сей день это монументальное здание служит украшением северной столицы.

Безусловно, металлические стропильные конструкции обладают высокой прочностью и способны выдерживать даже самые значительные нагрузки, которые вряд ли под силу деревянным сооружениям. Но, как и у каждого материала у них есть как положительные, так и отрицательные качества. Остановимся на них подробнее.

Конструкция из металла, как правило, применяется для придания дополнительной жесткости крыши. Иной случай, когда для строительства стропильной системы, требуется брус значительной длины, более 10 метров, вместо него укладывается швеллер. С помощью приваренных уголков к нему крепятся металлические стропила. И сам мауэрлат, и все прогоны и коньковые опоры также должны быть выполнены из металла.

В современной строительной практике можно наблюдать и применение комбинированных стропил, к сожалению, эти конструкции имеют ряд недостатков.

При сооружении комбинированной стропильной системы не следует допускать контакт дерева с металлом. Объясняется это просто – на металлических элементах при изменении температуры образуется конденсат, поэтому дерево в местах соединений со временем будет подвергнуто гниению. Чтобы этого не случилось все деревянные детали необходимо в целях защиты обрабатывать антисептическими и влагостойкими составами, а также при помощи рубероида изолировать их.

Утепление кровли с металлическими стропилами

Не меньше внимание стоит уделить утеплению чердака, которое проводится особым способом. В металлических стропильных системах утеплитель укладывается не между стропил как принято, а сверху или под ними. Не стоит забывать и о зазоре, который должен присутствовать между утеплителем и стропилом, это позволит уберечь материал утеплителя от намокания от выступившего на металле конденсата.

Сохранить тепло в чердачном помещении и не допустить образования мостиков холода можно в том случае, если утеплитель проложен под металлическими стропилами. Тогда все слои кровельного пирога, в которые входит внутренняя обшивка, материал пароизоляции, покрытие кровли, вентиляционный зазор окажутся выше слоя утеплителя.

Преимущества и недостатки металлических стропил

Изготовление стропильной системы полностью состоящей из металла – еще один вариант применения металлоконструкций. Деревянные детали здесь полностью отсутствуют, поэтому и нет опасений по поводу их загнивания. Такая система долговечна, предполагает использование цельных стропил, достигающих длиной от семи до десяти метров.

Можно конечно изготовить металлические стропила самостоятельно, а можно приобрести готовые.

Произведенные из спаренных уголков, периодических профилей и других элементов эти металлические конструкции иначе еще называются фермами. Они представляют собой треугольник, состоящий из двух наклонных плеч. Фермы позволяют покрывать большие площади значительных по высоте помещений, поэтому чаще всего они находят применение при строительстве ангаров либо промышленных построек.

С большим успехом применяются фермы и при строительстве жилых домов, в основе которых заложен металлический каркас. Для этого ферму делают по специальному заказу с расчетом определенного металлического каркаса. Ее доставляют на строительную площадку, и, вместе с основой производят монтаж.

Несомненно, металлические стропила имеют массу преимуществ. Однако не обошлось здесь и без недостатков. В основном они связаны с доставкой и проведением монтажа металлических конструкций.

Его не сделаешь голыми руками, потребуется специальная техника для подъема тяжелых конструкций и их установки. Весьма небезопасны они и в противопожарном плане, уже через 10-15 минут после возгорания ферма провисает и массивная кровля рушится.

Помимо сложности монтажных работ неприятно удивит и сумма, в которую обойдется возведение металлической конструкции.

prostostroy.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о