Сплошные металлические конструкции отличаются большой массой и высокой стоимостью, поэтому сегодня в качестве альтернативы все чаще используются более легкие и не менее надежные металлические фермы. Они используются для перекрытия зданий с большими пролетами, как правило, с шириной от 24 м.

Ферма представляет собой достаточно сложную конструкцию, из соединенных в узлах решетчатых стержней. Основные способы крепления металлических стержней – сварка ферм, но иногда для этого используются заклепки.

Этот тип опорных металлоконструкций примечателен относительно низкой массой, но при этом они способны выдерживать большую нагрузку, чем, например, швеллеры. Кроме того, изготовление ферм значительно дешевле, чем цельнометаллические конструкции.

Надежность и жесткость фермам придает их продуманная форма. В классическом варианте конструкция фермы представляет собой два параллельных ряда прутьев, между которыми расположены соединенные зигзагообразно перемычки (решетка). Так, при снижении расхода материалов, сопротивляемость конструкции в целом повышается.

Конструктивные элементы фермы включают в себя пояс, стойки, раскосы и опорные раскосы. Расчет ферм включает в себя расчет расстояний между узлами пояса, опорами и наружными краями поясов (высота фермы в зависимости от пролета).

Также высчитывается подъем фермы, исходя из отношения ее высоты к пролёту. Используя эти параметры можно сделать ориентировочный расчет ферм онлайн, поскольку именно расчет является самым сложным заданием в ее производстве. Здесь необходимо точно рассчитать нагрузки на конструкцию и определить допустимые пределы напряжения металла, учесть массу других факторов, придерживаясь норм прописанных в СНиП.

Поэтому лучше доверить этот процесс специалистам, которые сделают расчет металлической фермы из профильной трубы, швеллера, тавра, двутавра или уголка с помощью специальных программ.

Применение стальных ферм в строительстве

Назначением таких конструкций является быстрый монтаж крыши промышленного предприятия или жилой постройки за счет перекрытия больших расстояний между колонн. При правильных расчетах и качественном выполнении монтажных работ по установке металлической фермы, дальнейшие кровельные работы проходят без особых сложностей.

Фермы активно применяют в промышленном строительстве, главным образом, для устройства надежных перекрытий больших пролетов, для снижения расхода материалов и облегчения общей массы конструкции. Чаще всего фермы используют при строительстве промышленных цехов, складских помещений, ангаров, спортивных площадок.

Благодаря относительно небольшой массе и прочности, стальная ферма – это оптимальный вариант для постройки быстровозводимых сооружений с достаточно большой площадью. Также строительные фермы используют при сооружении небольших легких строительных и декоративных конструкций: подиумов, сценических площадок, навесов и пр.

Металлическая ферма строительная – это сочетание оптимальных технических характеристик и способ снизить общую смету на строительные работы без потери качества и надежности.

Используемый материал для металлических ферм

Элементы металлических ферм производятся из профильной трубы, двутавровых балок и ряда других материалов, применяя фланцевое соединение в узлах конструкции. Каким должно быть сечение элементов и сколько сварных швов необходимо – все это определяется с помощью расчетов.

Верхний пояс фермы изготавливают из профильной трубы, двутавровых балок, применяя фланцевое соединение. Нижний пояс производится из аналогичных материалов, а если стропильная металлическая ферма будет подвергаться нагрузкам на уровне панелей, тогда дополнительно монтируют парные швеллеры. Стойки и раскосы изготавливают из профильной трубы, уголка или круглой трубы.

При строительстве жилых зданий активно используются профильные трубы, поскольку они значительно легче швеллера, тавра или уголка. Также профильные трубы можно собирать в единую конструкцию на стройплощадке, используя сварку. Профильные трубы используются горячекатаного или гнутого вида.

Конструктивные особенности металлических ферм

Обрешетка и стропильные фермы являются главными несущими элементами в конструкции крыши. И в зависимости от ее особенностей выделяют следующие типы металлических ферм:

• С висячей конструкцией для однопролетного здания;
• Со стойками и подкосами;
• Наклонная стропильная;
• Для мансардных крыш.

Также фермы перекрытия металлические разделяют по количеству поясов:

• Компоненты опор, расположенных в единой плоскости;
• Двухпоясные конструкции (верх и низ) висящего типа.


Screenshot 2016-08-16 13.45.51

По форме выделяют:

• Арочные фермы;
• Прямого типа;
• Двухскатные или односкатные металлические фермы.


Screenshot 2016-08-16 13.46.33

По контуру выделяют такие виды металлических ферм:

• С параллельным поясом. Наилучший вариант для создания плоской кровли. Эта конструкция собирается быстро, так как ее составляющими являются идентичные детали, а параметры решетки аналогичны размерам стержней пояса.
• Односкатные фермы. Характеризующиеся неподвижными узлами, способными выдерживать большие механические нагрузки. На сооружение такой конструкции уходит мало материала, поэтому они считаются экономичными.
• Полигональные конструкции. Они вполне выдерживают значительные нагрузки, но сложность заключаются в трудности монтажа.
• Треугольные фермы. Они являются оптимальным вариантом при обустройстве крыши с большим углом наклона. Единственный минус заключается в большом количестве отходов.


Screenshot 2016-08-16 13.47.21

По углу наклона выделяют:

• 22-30 градусов. Длина и высота конструкции относится к типу один к пяти. Это наилучший вариант для сооружения пролета в бытовом строительстве. Главным плюсом является низкий вес, а по типу конструкции наиболее подходит треугольный вариант.
• 15-22 градуса. Высота и длина в соотношении один к семи. Допустимая длина находится на уровне 20 метров. Если по условиям использования стропильной фермы металлической длину нужно увеличить, тогда нижний пояс изготавливают ломаным.
• меньше 15 градусов. Рекомендуется применять конструкции трапециевидной формы. А присутствие в них стоек увеличивает противодействие продольному изгибу.

Достоинства и недостатки металлических ферм

Металлические фермы обладают следующими плюсами:

• Минимальный вес конструкции;
• Срок службы на протяжении 30 лет;
• Высокие показатели к механическим нагрузкам, в том числе за счет крепких узлов;
• Можно сооружать конструкции, имеющие сложную геометрию;
• Приемлемая стоимость материала и услуг монтажа позволяет решать широкий круг задач по возведению построек любого типа.

Но металлические фермы имеют и свои недостатки, заключающиеся в следующем:

• Для подъема и монтажа единой конструкции необходимо использовать подъемный кран;
• Низкие коэффициенты сопротивления повышенным температурам, из-за чего во время пожара кровля может обрушиться.

Монтаж металлических ферм

В качестве примера можно рассмотреть монтажные работы для крыши с углом наклона в 22-30 градусов и материалом покрытия металл. Наиболее подходящим вариантом будет использование треугольной фермы с высотой формы в 20% от длины пролета. В случае длины пролета в 14-20 метров, лучше выбрать ферму металлическую с нисходящими раскосами для уменьшения веса. Длину панели верхнего пояса следует выбирать с расстояниями 1,5-2,5 метра. Количество конструкций с обеих сторон фермы должно быть четным, в нашем случае равным восьми.

В случае возведения промышленного здания стропильные формы устанавливают на подстропильные фермы, связывающие колонны между собой. Длина пролета в подобном типе здания, как правило, составляет 25-30 метров, в связи с чем рекомендуется использовать ферму по типу Полонсо, что позволит избежать в серединных панелях длинных раскосов. Верхний пояс размечают на 12 или 16 панелей с расстоянием в 2-2,75 метра. В случае присоединения потолка к узлам верхнего пояса крепятся затяжки с длиною в 4-6 расстояний самих панелей.

ГОСТ и СНиП металлических ферм

Подготовленные к монтажу металлоконструкции ферм[/caption] Чтобы проводить расчеты по изготовлению ферм, необходимо ориентироваться на следующие строительные нормы:

• СНиП П-23-81 (стальные конструкции);
• СНиП 2.01.07-85 (нагрузки и воздействия);
• Специальный калькулятор.

Выбирать профилированную трубу для ферм необходимо по следующим параметрам:

• Маленькие навесы с шириной до 4,5 метров — труба 40 х 20 х 2 мм;
• Навесы с шириной до 5,5 метров — труба 40 х 20 х 2 мм;
• Навесы с шириной более 5 метров — труба 40 х 20 х 3 мм или труба 60 х 30 х 2 мм.

Металлические фермы должны отвечать следующим государственным стандартам:

• ГОСТ 23118-99 (конструкции из стали);
• ГОСТ 23119-78 (требования к фермам при сварке уголков);
• ГОСТ 23119-78 (металлические фермы со сваркой профильных труб).

 

 

Отправьте ваш телефон и мы перезвоним вам в течение 15 минут: