Металлические стропила для крыши


Металлические стропила для крыши - Кровля и крыша

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.

Разновидности металлических систем

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

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.

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.

Металлические стропила и система из профиля для крыши Области применения металлических стропил для крыши и их разновидности. Особенности крепления, преимущества и недостатки системы.

Источник: build-experts.ru

Весьма трудоемким процессом является возведение крыши, однако оно служит весьма благородной цели – защите строения от осадков, ветра, потери тепла.

Стропильная система крыши — это важнейший и самый важный элемент конструкции крыши, который обеспечивает ее устойчивость и прочность.

Если вы решили строить дом самостоятельно, знайте, что монтаж стропил своими руками, которые являются основанием всей конструкции крыши, является вполне выполнимым при правильном подходе к делу и соблюдении всех норм и правил.

Что необходимо знать о конструкции крыши и системы стропил

Перед тем как правильно воплощать в жизнь монтаж стропил своими силами, нужно разобраться в принципах конструкции крыши.

Как правило, крыши домов имеют наклонные плоскости, называемые скатами. Фундаментом скатов кровли как раз и является стропильная система (каркас) в комплексе с лежащей на ней обрешеткой для кровельного настила.

Устройство стропильной системы.

Стропильные ноги нижними торцами обычно упираются в мауэрлат. На пересечении скатов получаются наклонные и горизонтальные ребра.

Горизонтальное ребро называется коньком, а на пересечении скатов, которые образовывают входящие углы, получаются ендовы и разжелобки.

Читайте также:  Шаг стропильных ног при устройстве кровли

Выступающие над стенами строения края кровли носят название фронтонные или карнизные свесы. Они находятся горизонтально наряду с выступом за пределы наружных стен.

Затем, когда уже произведена укладка обрешетки и стропил, над ними устанавливается покровный наружный материал, который именуется кровлей. Перед ее установкой обязательно необходимо позаботиться о тепло-, паро- и гидроизоляции.

Скатные и плоские крыши

Крыши подразделяются в зависимости от угла уклона кровельных скатов на плоские (угол уклона от 2,5 до 10%) и скатные (с углом уклона более 10%).

Плоскость крыши, которая обеспечивает скат воды, именуется скатом.

Основные формы крыш.

Скатные крыши, в свою очередь, делятся на подвиды:

  1. Односкатные – опираются на две наружные стены различной высоты.
  2. Двухскатные – опираются на пару наружных стен с одинаковой высотой. Треугольные торцевые стены, которые получаются при данном виде, называются щипцами (в случае сооружения из досок) или же фронтонами (если возводятся из камня). Потому эти крыши еще называют щипцовыми.
  3. Вальмовые или четырехскатные – эти крыши имеют треугольные скаты (называемые вальмами) на торцевых сторонах. Если вальмы не доводятся до карниза, то крыша именуется полувальмовой.
  4. Шатровые крыши имеют четыре ската в форме одинаковых треугольников, которые имеют общую вершину.
  5. Мансардные (ломаные) двускатные крыши состоят из прямоугольных плоскостей, соединенных между собой под тупым углом.

Благодаря определенному порядку монтажа стропил на крыше, чаще всего и формируется скатный тип кровли.

Как скрепляются между собой стропила

Способы соединения стропил: двойным зубом, болтом и хомутом.

Стропильные ноги выполняют функцию основных несущих элементов конструкции крыши, которые должны справляться не только с кровельным весом, но и с давлением осадков.

Чтобы правильно рассчитать стропильную систему, нужно отталкиваться от типа кровельного материала, а также от характерных для данной области климатических факторов (сила и скорость ветра, количество выпадаемого дождя и снега).

Чтобы каркас был жестким, стропила нужно скреплять между собой, а чтобы крышу невзначай не сорвало порывом ветра, каркас связывается с «коробкой» дома.

Обычно для строительства загородных и частных домов применяются деревянные стропильные системы, которые являются довольно простыми в изготовлении и легко поддающимися монтажу и обработке.

Виды и особенности стропил

Стропильная ферма – это плоская решетчатая конструкция, которая служит перекрытием крупных помещений. Это геометрически постоянная система стержней, которые располагаются в единой плоскости и концами соединяются друг с другом.

Виды стропильных систем крыш.

Размещенные на верхнем контуре фермовые стержни называются верхним поясом, а по нижнему – нижним поясом. Внутренние вертикальные стержни обычно имеют название стойки, а наклонные – раскосы.

Инструкция монтажа стропил в основе своей подразумевает наличие треугольника, так как именно он обеспечивает наибольшую жесткость.

Стропильные ноги являются главным элементом стропильной фермы; они монтируются вдоль скатов и играют роль поддержки для обрешетки.

Стропила бывают следующих типов:

Тип стропил и способ их монтажа выбирают в зависимости от угла уклона кровли, ветровой и снеговой нагрузки и используемого кровельного материала.

Висячий тип стропильных ног

Виды висячих стропил.

Особенность висячего типа стропил заключается в том, что они в качестве опоры имеют только две крайние, например, стены дома, не задействуя при этом промежуточных опор.

Висячая стропильная система выполняет работу на сжатие и изгиб. Кроме того, данный тип конструкции создает существенное горизонтальное распирающее усилие, которое передается стенам.

Чтобы правильно снизить показатель этого усилия, можно воспользоваться затяжками (из дерева или металла), которые соединяют стропильные ноги. Они могут располагаться как у основания стропил, так и выше. В первом случае стяжка одновременно играет роль перекрытия; такой вариант очень часто применяется при строительстве мансардных кровель.

Сборка стропильных ног данного типа применяется в тех случаях, когда пролеты крыш варьируют от 7 до 12 м и дополнительные опоры не предусматриваются.

Основными элементами висячей фермы являются затяжки нижнего пояса в комплексе со стропилами. Отличаясь от стропил наслонного типа, эти создают только вертикальное воздействие на мауэрлат.

Стропильные ноги наслонного типа

Виды наслонных стропил.

Стропила наслонного типа правильно устанавливать только в домах с дополнительной несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами, что располагаются в центре по отношению к боковым несущим стенам.

Концами наслонные стропила опираются на боковые стены, в то время как их средняя часть своей опорой имеет внутреннюю стену или несущие столбы. В результате их элементы работают как балки – только на изгиб.

В тех местах, где нет промежуточной опоры, применяются висячие стропила, а в местах с их наличием – наслонные. Если пролет крыши (расстояние между опорами) равняется более 6,5 м, а при наличии дополнительной опоры – 10-12 м, то используются наслонные стропила, как того требует инструкция.

Наслонная система стропил обустраивается таким же образом, как и в строениях с каркасной системой. Обрешетка выполняется из брусьев сплошного двойного либо из досок разреженного настила и крепится гвоздями.

Как правильно собрать стропильную конструкцию

Схема поэтапного монтажа стропильной системы.

Обрешетку под настил мягкой кровли из рубероида или толя выполняют сплошным настилом, который состоит из пары дощатых слоев (двойной настил).

Нижний слой обрешетки называется рабочим, а верхний именуется защитным. Разреженный (с зазором в 20-30 мм) или сплошной одинарный настил используется в качестве основы для покрытия плоскими асбестоцементными плитами.

Обрешетка, состоящая из брусьев с сечением 50×50 мм, применяется как основа под асбестоцементные волнистые листы (классический шифер), стеклопластиковые волнистые листы и черепицу.

Методы крепления стропильных ног

Перед сборкой стропильной системы нужно определиться с методом их крепления.

В зависимости от материала, который пошел на возведение строения, стропила будут крепиться одним из нижеприведенных способов:

  • соединение с верхней обвязкой каркасных деревянных зданий;
  • соединение с верхними венцами рубленых и брусчатых зданий;
  • соединение с опорными брусьями каменных зданий.

Варианты врубки стропил в балку (мауэрлат).

При этом толщина мауэрлата должна варьироваться в диапазоне 150-160 мм, тогда как он сам может подбираться цельным (брус кладется по всей длине плоскости) или частичным (брусья подкладываются только в места соединения со стропилами).

При подборе стропил с небольшим сечением во избежание их провисания применяется решетка из стойки, ригеля и подкосов. Стойки и подкосы производятся из бревен, диаметр которых не меньше 130-140 мм.

Инструкция подразумевает, что во время установки стропильная нога врубается в затяжку.

Чтобы исключить возможность скольжения конца стропила вдоль затяжки и его скалывания, нужна врезка стропильных ног зубом высотой, равной трети высоты затяжки, с исполнением шипа или с использованием обоих способов одновременно.

Технология монтажа стропильной системы

Компоненты стропильной конструкции изготавливают из пиломатериалов 1-2 пород без гнили и червоточин.

Доски и брусья раскраиваются по длине до необходимого размера при поперечных раскроях с помощью круглопильного станка и на нем же делают оторцовку изделий, следуя заданному шаблону (профилю). Перед сборкой стропила окоряются и по шаблонам производят их разметку.

Виды крепежных элементов для стропил.

Сборка всех элементов каркаса делается, как схема на бойке.

Перед началом сборки на бойке при помощи угля или мела следует нанести планки с целью фиксации точного положения стропил в готовом виде, иначе говоря, наносится схема под укладку стропил.

Когда прирезка и контрольная сборка завершены, элементы стропильной конструкции нужно маркировать и упаковать по комплектам. Контрольная сборка стропил с большим пролетом необходима, чтобы при строительстве их можно было собрать без проведения подгонки.

В стропильных элементах подбираются гнезда для болтов, нагелей.

Монтаж стропил над несколькими пролетами может включать устройство висячих и наслонных стропильных форм с их чередованием.

Стропила с небольшим пролетом могут быть собраны уже на предприятиях и доставлены к месту строительства уже в собранном виде.

Стропильные конструкции из металла

В основном металлические стропила для конструкции кровли применяются в следующих случаях:

  • в целях придания дополнительной жесткости кровле;
  • если при монтаже каркаса нужен брус длиной более 10 м.

Стропильные системы из металла в большинстве случаев используются не в частных постройках, а для возведения объектов промышленности (складов, цехов и пр.). Стропила из металла имеют одного злейшего врага – конденсат.

Если уже возникает необходимость применять для строительства крыши металлические стропила, то остальные стропильные элементы также выполняются из металла (прогоны, мауэрлат, коньковые опоры и пр.).

Металлические стропила надежнее и прочнее деревянных, поскольку способны выдерживать более существенные нагрузки. В данной статье речь пойдет об их основных плюсах и минусах, а также о выборе материала для металлических стропил и их монтаже.

Стропильная система из металла чаще всего выбирается с целью повысить жесткость кровли, а также используется при создании систем стропил, требующих монтажа бруса, длина которого превышает 10 метров.

В таком случае следует заменять не только стропила, прогоны и опоры коньков из древесины, но и брус мауэрлата. Вместо него производят укладку мощного швеллера, крепление металлических стропильных ног к которому производится при помощи приваренных уголков.

На практике также применяются комбинированные стропильные системы — деревянные с металлом, обладающие рядом недостатков.

Наиболее важным является недопустимость контакта металла и дерева, поскольку при резком изменении температуры на поверхности металла образуется конденсат, вызывающий гниение прилегающей к нему древесины.

Во избежание этого следует обрабатывать элементы из дерева специальными антисептическими и влагостойкими средствами. Кроме того, следует изолировать древесину от металла при помощи рубероида.

Отдельного рассмотрения заслуживает также утепление помещения чердака.

В случае металлической системы стропил требуется укладка материала не между стропилами, как требуют деревянные стропильные системы, а под или над ними.

Кроме того, между металлом и утеплителем для кровли следует оставить зазор, предотвращающий намокание утепляющего материала от конденсата.

В случае укладки утеплителя под стропилами из металла, остальные слои пирога кровли, такие как внутренняя обшивка, материал пароизоляции, покрытие кровли и зазор вентиляции, располагаются выше слоя утеплителя.

Это предотвращает потери тепла чердачным помещением и возникновение мостиков холода.

Другим вариантом являются металлические стропильные системы без использования древесины. В данном случае отсутствие деревянных элементов позволяет не опасаться гниения.

Данный вариант крыши является довольно выгодным с учетом длительного срока службы и возможности применения цельных стропил довольно большой длины (от 7 до 30 метров).

Стропила из металла, которые также называют фермами, могут быть как изготовлены самостоятельно, так и приобретены в готовом виде. Для их изготовления используют периодические классические профили, спаренные уголки и т.д.

Фермы состоят из двух наклонных плеч, образующих в совокупности треугольник. Возможность перекрывать помещения большой площади и высоты делает их наиболее пригодными для строительства ангаров и промышленных зданий.

В строительстве жилых зданий с металлическим каркасом также применяются стропильные металлические фермы, которые изготавливаются в данном случае по индивидуальному заказу под конкретный каркас, доставляются на место строительства.

Их монтаж производится вместе с основой.

Помимо перечисленных выше преимуществ металлических стропил следует рассмотреть также и их недостатки, к которым в первую очередь относятся доставка и монтаж металлических конструкций:

  • Стропила металлические обладают довольно большим весом, поэтому для их подъема на нужную высоту и установки требуется использование специальной техники;
  • Стальные фермы обладают плохим сопротивлением высоким температурам, поэтому при пожаре уже через 15-30 минут происходит их провисание и обрушение кровли;
  • Наконец, строительство металлической системы стропил является довольно дорогостоящим мероприятием.

Выбор материала для металлических ферм

Фермы стропильные из профильных труб

Для изготовления элементов ферм обычно применяется парный профиль, а для выполнения сопряжений узлов используются косынки. Соединение элементов выполняется путем сваривания или клепки.

Перед изготовлением металлической конструкции следует рассчитать сечение используемых элементов, количество сварных швов, необходимое количество заклепок и т.д.

Изготовление фермы выполняют следующим образом:

  • Для изготовления верхних поясов ферм используют два неравнобоких уголка с тавровым сечением, стыковку которых выполняют по меньшим сторонам.
  • Нижние пояса изготавливают, используя два уголка равнобоких.
  • В случае нагрузок на ферму, возникающих в пределах ее панелей, применяют парные швеллеры.
  • Для изготовления раскосов и стоек используют равнобокие уголки, сечение которых тавровое или крестообразное.
  • Для изготовления полностью сварных ферм применяют тавры.

Наибольшую популярность в индивидуальном строительстве получила ферма стропильная, изготавливаемая из профильных труб.

Данная ферма обладает значительно более низким весом, чем конструкции, изготовленные из швеллера, тавра или уголка, а ее сборка может быть выполнена непосредственно на площадке при помощи сварки.

Полезно: для изготовления ферм применяют гнутые или горячекатаные трубы. Горячекатаные трубы производят, используя стальную ленту прямоугольного или квадратного сечения, толщина которой составляет 1,5-5 мм.

Стальные конструкции крыши

Стальные фермы стропил

Стальные кровельные конструкции изготавливаются из стропильных ферм, предназначенных для довольно длинных пролетов – от 6 до 30 метров.

Фермы являются конструкциями из профилей с периодическим сечением, таких как спаренные уголки или гнутосварные трубы квадратного или прямоугольного сечения.

Стропильные фермы состоят из двух скатов, уклона которых равны и составляют не мене 20 градусов. Для их опирания на стены используются специальные колонны или железобетонные распределительные подушки с закладными.

Прогоны из деревянного бруса и уголков, на которые будет набиваться обрешетка, крепятся к фермам методом сварки. Для того, чтобы повысить жесткость данной системы, вдоль нижних поясов ферм изготавливают из уголка горизонтальные связи.

При строительстве частных домов металлические фермы используются довольно редко, более часто они применяются в гражданском и промышленном строительстве для таких зданий, как:

При строительстве жилых частных домов фермы применяются обычно с легким модульным стальным каркасом.

Производство стальных ферм является довольно простым процессом, который может быть выполнен на любом промышленном заводе.

Основными преимуществами данных конструкций являются:

  • Высокая прочность;
  • Возможность перекрытия длинных пролетов;
  • Хорошая жесткость.

К недостаткам стальных ферм относятся:

  • Большой вес (20-30 кг/м 2 ), требующий использования специальной техники при монтаже;
  • Низкая огнестойкость кровельной конструкции (15-30 минут);
  • Образование коррозии при отсутствии специальной обработки.

Пример монтажа металлических стропил

Схема треугольной фермы

Рассмотрим в качестве примера монтаж металлической стропильной конструкции для крыши, угол наклона которой составляет 22-30º, материал покрытия кровли – железо, шифер или этернит:

  • Наиболее подходящим вариантом в данном случае будет треугольная стропильная ферма, высота которой составляет 20% от длины пролета (фиг. 1 на схеме). Ее небольшой вес позволяет возводить стены возле ее опор на сравнительно небольшую высоту в пределах чердачного помещения;
  • В случае, когда длина пролета составляет 14-20 метров, рекомендуется выбирать ферму с нисходящими раскосами в связи с наименьшим весом данной конструкции;
  • Длина панели, расположенной в верхнем поясе фермы, следует выбрать в диапазоне 1,5-2,5 м;
  • Количество панелей в обеих частях фермы должно быть четным, в соответствии с указанным размером пролета число панелей составляет 8.

В случае строительства промышленного сооружения стропильные фермы монтируют на подстропильных фермах, связывающих опорные колонны между собой и являющихся основанием для монтажа ферм.

Длина пролетов в подобных зданиях достигает 20-35 метров, в связи с чем следует применять фермы Полонсо (фиг. 2). Это конструкция, составленная из двух треугольников, соединенных между собой при помощи затяжки.

Это позволяет ликвидировать в средних панелях длинные раскосы, сечение которое необходимо увеличивать для сопротивления изгибу вдоль, что приведет к повышению веса конструкции фермы.

Верхний пояс разбивают на 12 или 16 панелей длиной 2-2,75 метров каждая. В случае подшивания к фермам потолка к узлам верхнего пояса производят крепление затяжки, длина которой составляет 4-6 длин панелей.

Несмотря на то, что металлические стропильные системы обладают большей жесткостью и надежностью, чем деревянные, их применение при строительстве загородных домов и коттеджей чаще всего не является оправданным в силу ряда причин.

Наиболее целесообразным является применение металлических стропил при строительстве промышленных зданий, где требуется перекрытие достаточно длинных пролетов.

Металлические стропила: стропильные металлические фермы и системы деревянные, из металла 457) Металлические стропила — какие они? Давайте на сравнении рассмотрим стропильные металлические фермы их металла и системы деревянные.

Источник: krovlyakryshi.ru

Стропильная система выполняет роль основы любой скатной кровли. Ее элементы, как правило, изготавливают из древесины. Этот материал является экологичным, имеет малый вес, что облегчает процесс монтажа.

Возводить стропильную систему дерева можно без привлечения специальной техники. Однако использование деревянных стропил не всегда целесообразно. Если длина кровельного ската превышает десять метров, то лучше использовать металлические стропила.

Применение металлических стропил

Металл представляет собой тяжелый и довольно дорогой материал. Но в то же время он обладает высокой прочностью и ему можно придать практически любую форму.

В некоторых случаях при возведении каркаса крыши намного удобнее использовать металлические элементы вместо традиционных деревянных.

Стропильная система из металла применяется в следующих случаях:

  • Для изготовления стропильной системы требуется длинный брус (более 10 метров);
  • Для придания крыше дополнительной жёсткости.

Металлическая стропильная система применяется в основном при строительстве промышленных зданий, таких, как вокзалы, супермаркеты, бассейны, склады и т.д. В частном строительстве металлические стропила для крыши применяются достаточно редко, поскольку эти элементы имеют высокую стоимость. К тому же выполнить их транспортировку и монтаж довольно трудно.

Читайте также:  Доска для обрешетки крыши

Стропила из металла используются в случаях, когда длина ската кровли превышает 10 метров. В таких случаях уместно использовать выполненные из металла прогоны, опоры конька и мауэрлат. Мауэрлатный брус заменяется на мощный швеллер. Металлические стропила закрепляются к нему посредством приваренных уголков.

Преимущества и недостатки

Технология с применением легкого стального каркаса является передовой технологией использования металлических элементов. Элементы металлических ферм изготавливают из парного облегченного оцинкованного профиля.

Конструкции из металла обладают следующими преимуществами:

  • Пожаробезопасность. Стропильная система не содержит элементы из горючих материалов. За счет этого исключается вероятность возгорания постройки с крыши.
  • Не нужно выполнять ежегодную обработку конструкции с помощью антипиренов и антисептиков.
  • Длительный срок службы. Изготовители дают гарантию на сто лет. Такая конструкция не подвергается воздействию плесени, грибка и гнили. Защита металла от коррозии обеспечивается нанесением цинкового покрытия.
  • При выполнении работ полностью отсутствуют отходы. Это связано с высокой точностью параметров конструкции из металла. Выполнять монтаж подобной конструкции можно круглый год.
  • Экологичность. Конструкции состоят из экологически чистых материалов, которые легко поддаются утилизации. Важно отметить, что детали конструкции не нужно обрабатывать химическими реагентами, которые оказывают негативное влияние на организм человека.

Металлические стропила будут хорошим вариантом для многоэтажных зданий. Их также применяют в качестве основы под керамическую черепицу, так как этот материал оказывает существенную нагрузку на стропильную систему.

Однако в других случаях использование стропил из металла нецелесообразно, так как они имеют следующие минусы:

  • Выполнить транспортировку и монтаж таких стропил достаточно трудно.
  • Металлические стропила имеют большой вес. Потребуется специальная техника для их подъема и последующей установки.
  • При высоких температурах стропильные фермы из металла достаточно быстро деформируются. При пожаре они очень быстро провисают, в результате чего происходит обрушение всей крыши.
  • Высокая стоимость кровельной конструкции из металла.

Комбинированные стропильные системы

При возведении крыш достаточно часто применяются комбинированные стропильные системы. В них используются не только деревянные, но и металлические элементы.

У данного способа есть определенные нюансы, которые следует учитывать. Деревянные и металлические элементы не должны контактировать, так как при резком изменении температуры на металлических деталях образуется конденсат, который вызывает гниение частей из дерева.

Этого можно избежать, если предварительно обработать деревянные элементы влагостойкими составами и антисептиками. Также можно изолировать дерево от металла с помощью рубероида.

Виды металлических ферм

Классификация стропильных ферм из металла по поясам:

    • с параллельным поясом.Этот вариант имеет множество однотипных деталей, одинаковую длину пояса и стержней решетки, малое количество стыков, а также полную унификацию конструкции. Все это делает процесс монтажа металлических ферм достаточно легким. Стропильные фермы этого типа можно применять под мягкое покрытие кровли.

    • трапецеидальная(односкатная). Ее характеризует устройство узлов повышенной жесткости, а также отсутствие в средней части фермы длинных стержней. Такая конструкция является достаточно экономичной.

    • ферма полигональной конструкции. Этот вариант является достаточно сложным и обычно применяется при строительстве зданий с большим пролетом и весом. Использование ферм этого типа позволяет сэкономить большое количество стали. Применять подобную конструкцию для небольших построек нецелесообразно, поскольку экономия будет небольшой.

  • треугольная конструкция фермы.К преимуществам этого типа можно отнести легкость изготовления, а также возможность использования для крыш, имеющих большой угол уклона. Следует отметить, что большинство опорных узлов имеют сложное устройство. Для изготовления длинных стержней в центральной части фермы требуется значительное количество материала.

Что нужно учитывать при расчете металлических конструкций

Для выполнения расчета металлических ферм нужны определенные знания. Обычно расчеты выполняются специальных компьютерных программах. Расчеты должны быть точными, поскольку от этого будет зависеть прочность и надежность конструкции. При этом необходимо брать в расчет следующие факторы:

  • Постоянные нагрузки на конструкцию (вес кровельного покрытия и стропильной системы);
  • Дополнительные нагрузки (ветровые, снеговые, вес людей, находящихся на кровле);
  • Периодически возникающие нагрузки (ураганные, сейсмические).

Теплоизоляция металлических стропильных ферм

Важно отметить, что конденсат опасен не только для стропильного каркаса, но и для теплоизоляционного материала. Большая часть утеплителей утрачивают полезные качества при намокании. По этой причине его следует укладывать над стропильными ногами из металла или под ними.

При укладке теплоизоляционного материала под стропилами все остальные элементы кровельного пирога должны располагаться выше слоя утеплителя. Это делают для того, чтобы не допустить появление мостиков холода.

При возведении металлического каркаса крыши необходимо обратиться к кровельщикам, имеющим подобный опыт.

Металлические стропила: плюсы и минусы, применение, виды Если длина кровельного ската превышает десять метров, то лучше использовать металлические стропила.

Источник: info-krovlya.ru

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.

Металлические стропила. Стропила из металла. Их плюсы и минусы.

Источник: prostostroy.com

Поделитесь статьей в соц. сетях:

krovlyaikrysha.ru

Металлические стропила для крыши – особенности устройства и монтажа

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.

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

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

Разновидности металлических стропильных конструкций

Система стропил составляет основу для скатной крыши. Чаще всего для них используется дерево. Металлические стропила применяются в тех случаях, когда требуется придать несущей конструкции повышенную прочность. Рассмотрим подробно достоинства, недостатки, правила выбора материала и особенности монтажа конструкции, а также необходимые условия предпочтения именно металла для каркаса.

Металлические стропила

Роль стропил в постройке

Стропильный каркас представляет собой основу формирования ската крыши. Для того чтобы эта система выдерживала нагрузки, должны быть проведены соответствующие расчеты.

Каркас кровли выполняет следующие функции:

  • придание крыше требуемого уклона для лучшего стока дождевой воды;

  • формирование формы ската;

  • создание основы для монтажа кровли;

  • распределение нагрузки, которое зависит от расстояний между стропилами и их сечения.

Несущая конструкция каркаса должна выдерживать общий вес:

  • снега;

  • гидро и теплоизоляционных материалов;

  • непосредственно кровли;

  • рабочих, проводящих монтаж.

Кроме этого, следует учитывать нагрузки, которые могут возникать периодически. Например, сильный ураганный ветер, сейсмическая нестабильность.

От точности инженерных расчетов зависит внешний вид, функциональность и надежность стропильной конструкции

Какие бывают стропила

Существует несколько видов стропильных систем, включающих каркас и обрешетку. Чаще всего для этих целей применяется древесина, но при большой нагрузке и значительных площадях наклонных поверхностей этот материал не подходит.

Справиться с ситуацией, если применяется только дерево, можно большим количеством стропильных ног и увеличением площади сечения. При этом оказывается дополнительная нагрузка на несущие стены и фундамент. Снять нагрузку с основания строения и стен могут надежные сооружения из металла или комбинации металла с деревом.

Металлические конструкции

В качестве материала изготовления выбирается профиль из оцинкованной стали. Обрешетка и стропила из данного материала влагоустойчивы, прочны и достаточно легки.

После проведенной обработки такие элементы будут служить десятилетиями

Допустимый шаг может составлять до 200 см. Применяется этот вариант для скатов от 7 м. Кровля по металлическим балкам крепится при помощи специальных дополнительных деталей, сварки. Применение гнутого профиля позволяет минимизировать расход материала.

Это важно! Цинковое покрытие обязательно должно быть качественное.

Деревянные стропила

Древесина подходит для скатов до 7-10 м.

Крепеж может выполняться при помощи металлических элементов, саморезов и гвоздей.

Допустимый шаг – порядка 0,8 м.

Комбинированные системы

Сочетание деревянных и металлических элементов позволяет построить стропильную систему, которая дешевле металлической. И имеет шаг стропил шире, чем у деревянной системы.

Комбинированная система На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми популярными в Подмосковье участками для строительства загородного дома. В фильтрах можно выставить желаемое направление, наличие газа, воды, электричества и прочих коммуникаций.

Комбинированная система монтируется с соблюдением определенных условий: специальной обработки используемых деревянных элементов и применения гидроизоляции. Это необходимо для увеличения эксплуатационных качеств древесины при ее близости к металлу.

Достоинства металлического каркаса

Металлоконструкции для кровли имеют следующие плюсы:

  1. Большой срок службы. При правильном подборе материала и качественном монтаже конструкция прослужит более века.

  2. Пожаробезопасность. Изготовление производится с применением негорючих материалов.

  3. При локальных возгораниях подобная система дольше сохраняет форму и удерживает крышу, чем дерево.

  4. Минимум отходов при монтаже.

  5. Простое обслуживание. Специальное покрытие стали выполняет защитную функцию, что предотвращает разрушение материала, и приводит к отсутствию необходимости ежегодной обработки.

  6. Отсутствует серьезная нагрузка на несущие стены и основание здания.

  7. Экологичность сооружения, отсутствие необходимости обработки химическими реагентами.

Металлический каркас прост в обслуживании

Недостатки применения металлоконструкций

Несмотря на большое число достоинств, каркас крыши из металла используется реже, чем деревянный. Минусы металлических стропил:

  1. Сложность монтажа, при котором зачастую требуется задействовать специальную технику для поднятия тяжелых элементов.

  2. Необходимы слесарные навыки для выполнения работ.

  3. Высокая цена, в сравнении с деревом.

  4. Неудобство транспортировки.

  5. Большая теплопроводность.

  6. При высоких температурах металл деформируется. Это может представлять опасность обрушения во время пожара.

  7. Возможно промерзание при низких температурах.

Металлический каркас деформируется при высоких температурах

Существует большое количество стропильных конструкций (ферм), которые отличаются друг от друга по качественным характеристикам:

  • используемой схеме выполнения;

  • форме пролетов и поясов;

  • габаритам.

Стропила подразделяются на следующие группы:

  • арочные (отличаются высокой эстетикой, с ними возможно создание сложных форм, что влияет на увеличении расходности материала);

  • винтовые;

  • балочные (имеют небольшой вес и требуют минимального расхода материала);

  • рамные.

Основные элементы конструкции

Существует определенный перечень конструкционных элементов стропильных систем. К нему относятся пояса, которые и образуют контур, а также решетка, собираемая из роскосов.

Металлические стропила для крыши изготовляются из таких элементов:

  • тавры;

  • трубы прямоугольного сечения;

  • трубы круглого сечения;

  • уголки.

Металлическая конструкция На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услуги проектирования и ремонта кровли. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Все элементы должны хорошо примыкать друг к другу. Решетка крепится к поясам при помощи специальных элементов. Для опоры несущих сооружений служат подстропильные элементы. Их применяют в тех случаях, когда балки имеют неравномерный шаг.

К сведению! Правильный подбор конструкционных элементов и особенности монтажа должны учитывать временные и постоянные нагрузки.

По форме поясов фермы бывают:

  1. Треугольные. Они оптимальны для большого угла наклона. Требуют значительного расхода материалов.

  2. Полигональные. Ориентированы на мощные строения и большие пролеты. Для небольших построек подобный вариант будет излишне усложненным и нерентабельным.

  3. Односкатные (трапециевидные). Имеют высокие показатели прочности с узлами рам высокой жесткости.

  4. Параллельно расположенные. Этот вариант подходит для мягкой кровли в качестве универсального варианта, включающего повторяющиеся узлы.

Металлическая конструкция

Решетки

Системы решеток подразделяются на 3 вида:

  1. Раскосные, требующие значительного расхода материала.

  2. Треугольные, применяемые чаще всего при монтаже параллельных или поясов-трапеций.

  3. Прочие специальные, например, крестовые.

Обоснованность выбора металла

Стропила из металла – это основательная конструкция, которая обладает повышенной прочностью к нагрузкам. Металл применяется в тех случаях, когда каркасу нужна высокая жесткость, используется брус от 7 или 10 метров, уклон ската от 1º.

Металлические стропила требуют наличия навыков и подходящих инструментов для монтажа. Крепление стропил должно быть особенно тщательным, с привариванием уголков.

Конструкция металлической кровли будет оправдана экономически только в том случае, когда проведены расчеты нагрузки, и она составляет не менее 450 кг. И скат имеет длину более 10 метров.

Материалом изготовления служит оцинкованный металл. Чаще всего это парный профиль. Для крепежа применяется:

  • сварка с применением балок;

  • болты;

  • саморезы.

Материалом изготовления служит оцинкованный металл

При расчете металлоконструкции учитываются сечения элементов, просчитывается количество сварочных швов и количество дополнительных расходных материалов.

Профильные трубы – наиболее частый выбор для организации стропил частного дома. В сравнении с другими системами, эта выигрывает за счет более простого монтажа и меньшего веса. Размер сечения подбирается в зависимости от конкретной системы стропил, размера крыши, угла наклона ската, расчетной нагрузки и других параметров.

В видео можно увидеть стропильную систему с применением металлического каркаса:

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте о декоративных садовых фигурах: из чего изготавливаются, в каких стилях ландшафтного дизайна применяются.

Заключение

Если от каркаса крыши требуется повышенная прочность, то металл – именно тот материал, который способен выполнить это требование. Но надо помнить, что монтажные работы требуют определенных навыков и квалификации. При изготовлении каркасов из металла лучшим выходом будет доверить эту работу специалистам.

Оцените статью, мы старались для Вас

m-strana.ru

Преимущества и недостатки металлических стропил

Стропильная система выполняет роль основы любой скатной кровли. Ее элементы, как правило, изготавливают из древесины. Этот материал является экологичным, имеет малый вес, что облегчает процесс монтажа.

Возводить стропильную систему дерева можно без привлечения специальной техники. Однако использование деревянных стропил не всегда целесообразно. Если длина кровельного ската превышает десять метров, то лучше использовать металлические стропила.

Применение металлических стропил

Металл представляет собой тяжелый и довольно дорогой материал. Но в то же время он обладает высокой прочностью и ему можно придать практически любую форму.

В некоторых случаях при возведении каркаса крыши намного удобнее использовать металлические элементы вместо традиционных деревянных.

Стропильная система из металла применяется в следующих случаях:

  •  Для изготовления стропильной системы требуется длинный брус (более 10 метров);
  •   Для придания крыше дополнительной жёсткости.

Металлическая стропильная система применяется в основном при строительстве промышленных зданий, таких, как вокзалы, супермаркеты, бассейны, склады и т.д. В частном строительстве металлические стропила для крыши применяются достаточно редко, поскольку эти элементы имеют высокую стоимость. К тому же выполнить их транспортировку и монтаж довольно трудно.

Стропила из металла используются в случаях, когда длина ската кровли превышает 10 метров. В таких случаях уместно использовать выполненные из металла прогоны, опоры конька и мауэрлат. Мауэрлатный брус заменяется на мощный швеллер. Металлические стропила закрепляются к нему посредством приваренных уголков.

Преимущества и недостатки

Технология с применением легкого стального каркаса является передовой технологией использования металлических элементов. Элементы металлических ферм изготавливают из парного облегченного оцинкованного профиля.

Конструкции из металла обладают следующими преимуществами:

  • Пожаробезопасность. Стропильная система не содержит элементы из горючих материалов. За счет этого исключается вероятность возгорания постройки с крыши.
  • Не нужно выполнять ежегодную обработку конструкции с помощью антипиренов и антисептиков.
  • Длительный срок службы. Изготовители дают гарантию на сто лет. Такая конструкция не подвергается воздействию плесени, грибка и гнили. Защита металла от коррозии обеспечивается нанесением цинкового покрытия.
  • При выполнении работ полностью отсутствуют отходы. Это связано с высокой точностью параметров конструкции из металла. Выполнять монтаж подобной конструкции можно круглый год.
  • Экологичность. Конструкции состоят из экологически чистых материалов, которые легко поддаются утилизации. Важно отметить, что детали конструкции не нужно обрабатывать химическими реагентами, которые оказывают негативное влияние на организм человека.

Металлические стропила будут хорошим вариантом для многоэтажных зданий. Их также применяют в качестве основы под керамическую черепицу, так как этот материал оказывает существенную нагрузку на стропильную систему.

Однако в других случаях использование стропил из металла нецелесообразно, так как они имеют следующие минусы:

  •  Выполнить транспортировку и монтаж таких стропил достаточно трудно.
  •  Металлические стропила имеют большой вес. Потребуется специальная техника для их подъема и последующей установки.
  • При высоких температурах стропильные фермы из металла достаточно быстро деформируются. При пожаре они очень быстро провисают, в результате чего происходит обрушение всей крыши.
  • Высокая стоимость кровельной конструкции из металла.

Комбинированные стропильные системы

При возведении крыш достаточно часто применяются комбинированные стропильные системы. В них используются не только деревянные, но и металлические элементы.

У данного способа есть определенные нюансы, которые следует учитывать. Деревянные и металлические элементы не должны контактировать, так как при резком изменении температуры на металлических деталях образуется конденсат, который вызывает гниение частей из дерева.

Этого можно избежать, если предварительно обработать деревянные элементы влагостойкими составами и антисептиками. Также можно изолировать дерево от металла с помощью рубероида.

Виды металлических ферм

Классификация стропильных ферм из металла по поясам:

    • с параллельным поясом. Этот вариант имеет множество однотипных деталей, одинаковую длину пояса и стержней решетки, малое количество стыков, а также полную унификацию конструкции. Все это делает процесс монтажа металлических ферм достаточно легким. Стропильные фермы этого типа можно применять под мягкое покрытие кровли.

    •  трапецеидальная(односкатная).   Ее характеризует устройство узлов повышенной жесткости, а также отсутствие в средней части фермы длинных стержней. Такая конструкция является достаточно экономичной.

    • ферма полигональной конструкции. Этот вариант является достаточно сложным и обычно применяется при строительстве зданий с большим пролетом и весом. Использование ферм этого типа позволяет сэкономить большое количество стали. Применять подобную конструкцию для небольших построек нецелесообразно, поскольку экономия будет небольшой.

  •  треугольная конструкция фермы.К преимуществам этого типа можно отнести легкость изготовления, а также возможность использования для крыш, имеющих большой угол уклона. Следует отметить, что большинство опорных узлов имеют сложное устройство. Для изготовления длинных стержней в центральной части фермы требуется значительное количество материала.

Что нужно учитывать при расчете металлических конструкций

Для выполнения расчета металлических ферм нужны определенные знания. Обычно расчеты выполняются специальных компьютерных программах. Расчеты должны быть точными, поскольку от этого будет зависеть прочность и надежность конструкции. При этом необходимо брать в расчет следующие факторы:

  •  Постоянные нагрузки на конструкцию (вес кровельного покрытия и стропильной системы);
  •  Дополнительные нагрузки (ветровые, снеговые, вес людей, находящихся на кровле);
  •  Периодически возникающие нагрузки (ураганные, сейсмические).

Теплоизоляция металлических стропильных ферм

Важно отметить, что конденсат опасен не только для стропильного каркаса, но и для теплоизоляционного материала. Большая часть утеплителей утрачивают полезные качества при намокании. По этой причине его следует укладывать над стропильными ногами из металла или под ними.

При укладке теплоизоляционного материала под стропилами все остальные элементы кровельного пирога должны располагаться выше слоя утеплителя. Это делают для того, чтобы не допустить появление мостиков холода. 

При возведении металлического каркаса крыши необходимо обратиться к кровельщикам, имеющим подобный опыт.

Выводы

  • Металлические стропила применяются в основном при строительстве промышленных и общественных зданий.
  • Конструкции из металла очень прочные. Они способны выдерживать огромные нагрузки.
  •  Достаточно часто применяются стропильные конструкции комбинированного типа. В их состав входят металлические и деревянные элементы.
  • Основными элементами стропильных ферм из металла являются решетка, нижний и верхний пояс.
  • Прочность и надежность возводимой конструкции напрямую зависит от точности расчетов. На выбор вида металлических систем влияет величина уклона кровли.

Похожие статьи :

info-krovlya.ru


Смотрите также