1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конструкция металлических ферм из профильной трубы

Расчет и изготовление металлических ферм из профильной трубы

Металлические фермы из профильной трубы незаменимы при строительстве торговых павильонов, спортивных комплексов, складов, промышленных зданий.

В частном домовладении их можно использовать при возведении кровли или навеса.

Эти металлоизделия часто используются в индивидуальном строительстве, при этом мало кто из неспециалистов знает, как сделать расчет фермы из профильной трубы.

Назначение ферм

Ферма — это горизонтальный каркас строительного объекта, «скелет» перекрытия. Фермы делают из прямых металлических труб, соединяя их в узлах жестко или с помощью шарниров.

В итоге получается подвесная конструкция. Как правило, эта деталь кровли состоит из верхнего и нижнего поясов, соединенных раскосами и стойками.

Такими системами перекрывают большие пролеты. Они дешевле балок и помогают снизить себестоимость строительства. Так строят мосты, заводы, стадионы, торговые центры.

Металлические системы продаются в готовом виде. Для частника это крайне удобно, так как в этом случае все расчеты уже сделаны.

Купить готовую ферму — оптимальный вариант, так как от правильного расчета нагрузки на эту деталь зависит прочность всей кровли. Сделать самостоятельно расчеты и чертежи фермы сложно.

Чтобы ферма из профильной трубы прослужила долго, нужно знать, как правильно выбрать материал, уметь рассчитать нагрузку на каждую часть конструкции.

Кроме того, нужно знать, как сварить ферму — неправильно сваренная система может привести к обрушению всего сооружения. Приобретая готовые типовые фермы, вы будете избавлены от этих сложностей.

Рассмотрим такой вид ферм, как стропильная система. Такие конструкции нужны для обустройства кровли.

На стропила закрепляют все остальные слои кровельного пирога, поэтому они должна быть прочными и долговечными.

Лучше всего этим требованиям отвечают стропильные системы из профильной трубы, но в частном домовладении могут использоваться и деревянные стропила.

Конструкцию стропильной фермы выбирают, исходя из формы верхнего перекрытия дома, угла наклона крыши и длины пролета.

В зависимости от уклона кровли, используют строительные фермы следующих конструкций:

  • покатость 22 – 30º — используют треугольные фермы из профильной трубы с высотой, равной 1/5 длины пролета;
  • покатость 15 – 22º — подойдет система с высотой, равной 1/7 пролета;
  • покатость 6 – 15º — ставят трапециевидные системы с высотой 1/7 или 1/9 пролета.

Конструкции ферм из профильных труб по форме могут быть:

  • полукруглые;
  • двускатные;
  • односкатные;
  • плоские.

Для потолков со сложной геометрией с высоко поднятым над опорами центром используют фермы из профильной трубы, называемые «полонсо». Они представляют собой треугольник со стойками ломаной формы.

Расчет формы

Для расчетов потребуется калькулятор и два нормативных документа:

  • СНиП, П-23-81, стальные конструкции;
  • СНиП, 2.01.07-85, нагрузки и воздействия.

Первый показатель, который нужно рассчитать, — угол наклона скатов. Его величина зависит от архитектурных особенностей будущего здания и от количества годовых осадков — чем больше выпадает снега, тем круче должны быть скаты.

Зимой на кровле большой площади могут скопиться тонны снега. Конструкция должна удержать этот вес, ее задачей является распределение нагрузки по опорам и лагам.

Далее вычисляют параметры базовых углов. Для этого нужно знать размер пролета, число и габариты панелей.

Высота в середине пролета для фермы треугольного типа вычисляется по формуле Н=1/4×L, для ферм с параллельными, полигональными, трапециевидными поясами — по формуле Н=1/8×L. L — длина фермы.

Важно: металлические фермы для односкатной крыши с наклоном не более 10º должны быть асимметричными.

Для двускатной кровли обычно выбирают фермы с висячими стропилами. Угол уклона раскосов должен находиться в пределах 35 – 50º. От точности вычисления зависит надежность и долгий срок службы конструкции.

Совет: существуют онлайн-калькуляторы для расчета металлических ферм из профильной трубы, их можно найти на сайтах строительных организаций.

Произведя расчеты, делают чертеж фермы, подсчитывают сколько нужно приобрести материала, а именно – профильной трубы.

В индивидуальном строительстве для изготовления ферм вместо профильной трубы можно использовать облегченные металлические оцинкованные профили (ЛСТК).

Они удобны тем, что их можно скреплять специальными болтами. Но чаще стропильные системы изготавливают из стальных балок, соединяя их сваркой.

Профильные трубы — строительный металлический прокат, представляющий собой трубы с сечением некруглой формы. Наиболее распространены трубы из квадратного и прямоугольного профиля.

Профильные трубы изготавливают из углеродистой и легированной стали. Изделия отечественного производства имеют сечение от 1×1 см до 50×40 см и изготавливаются из металла толщиной от 0,1 до 2,2 см. Длина труб – от 6 до 18 метров.

Если длина фермы превышает 10 метров, то металлическими должны быть не только стропила, но и коньковые опоры с мауэрлатом.

К недостаткам стропил из профилированных труб относят дороговизну и значительный вес.

Изготовление стропильного изделия

При изготовлении системы из ЛСТК главные связки выполняют, прихватывая трубы двойными уголками.

К верхнему поясу перемычки и раскосы монтируют с помощью уголков с неравными сторонами, стыкуя их по короткой стороне.

Детали нижнего пояса тоже стыкуют уголками с неравными сторонами. Главные элементы соединяют с помощью накладных пластин.

Рассмотрим подробнее изготовление ферм из профильной трубы сварным методом.

Если вы не знаете, как сварить ферму из профильной трубы, потому что вообще никогда не имели дела со сваркой, то придется обратиться к специалисту, так как стропильная ферма — не та конструкция, на которой можно «набивать руку». От качества швов на стропильной ферме зависит прочность кровли.

Фермы лучше изготавливать из прямоугольных или квадратных труб, так как имеющиеся у них ребра обеспечат конструкции хорошую устойчивость.

Стропильную ферму нужно изготавливать только из стали, устойчивой к окислению и другим агрессивным атмосферным факторам.

Толщина металла и сечение трубы должны соответствовать параметрам, заложенным в проекте. Соблюдение этих условий обеспечит стропильной конструкции нужную несущую способность.

Каждый сварочный шов проверяют на качество, поскольку именно от него будет зависеть надежность будущей конструкции.

Когда сварка ферм из профильной трубы закончится, останется только обработать швы антикоррозийным составом и покрыть их краской.

Этапы сваривания кровельной системы из металлических профильных труб:

  1. выравнивают верхний и нижний пояс;
  2. вваривают между поясами перемычки;
  3. на конструкцию из двух поясов и расположенных к ним под углом 90 о перемычек приваривают раскосы — отрезки трубы, срезанные под углом.

Первую ферму можно использовать как шаблон для изготовления остальных.

Совет: резать металлопрофиль под углом удобнее всего с помощью резочного станка. Такое устройство можно взять напрокат или сделать самостоятельно из болгарки.

При небольшом объеме работ, например, при изготовлении системы для навеса или ворот, резать металлопрофиль можно просто болгаркой.

После завершения сварки остается только поднять конструкцию наверх и закрепить по верхней обвязке согласно размеченным линиям.

Для подъема системы из профильных труб на высоту придется использовать подъемные механизмы: кран или лебедку. Стропы закрепляют в узлах верхнего пояса в 2 или 4 местах.

Для временного закрепления ставят парные расчалки под углом к горизонту не больше 45 о . Затем трубы приваривают к колоннам, предварительно проверив вертикальность системы.

Сваривание труб из металлопрофиля – еще одна актуальная тема. Для соединения металлопластиковых труб можно использовать ручную, дуговую и газовую сварку.

Так как профильные трубы делают из углеродистой и низколегированной стали (нержавейку используют редко), сваривать их можно по обычным технологиям.

Любые виды решетчатых конструкций, в том числе и кровельные фермы, изготавливают из стали толщиной не более 1 см. Длина соединений не должна превышать 40 см.

Сварные соединения фермы по-разному расположены в пространстве, поэтому сварку удобно выполнять полуавтоматом со шлангом, проволокой, заполненной флюсом, или проволокой с самозащитой.

В индивидуальном строительстве используют ручную сварку отдельными электродами. Автоматическое сваривание использовать не экономично.

В серийном изготовлении используют контактную точечную сварку с увеличением давления. Специалисты не рекомендуют выполнять соединение прерывистым способом.

Первым делом варят стыковочные швы, а затем угловые. Такой порядок позволяет избежать напряжения металла в узле.

Если швы расположены поблизости друг от друга, то перед выполнением второго шва нужно охладить металл для предупреждения пластических деформаций.

Узлы сваривают, начиная от середины. В начале накладывают швы большего сечения, затем меньшего. Каждый элемент системы прихватывают с двух сторон.

Длина соединения не должна быть меньше 3 см, катет соединения — не меньше 0,5 см. Прихваты и сварной шов должны быть выполнены из одного материала — это нужно для постоянства напряжения металла в шве.

Строительные технологии быстро развиваются. Еще недавно здания строили только из камня или дерева, сейчас же востребованы сооружения, которые можно возвести максимально быстро.

Это можно сделать, используя профилированные трубы из металла и современные материалы: поликарбонат, пластик, профилированный лист, плитные утеплители.

Без металлических ферм из профильной трубы строительство таких конструкций было бы невозможно.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФЕРМЫ

Металлические фермы

Металлические фермы — это одна из разновидностей строительной продукции, которая состоит из двух поясов: верхнего и нижнего, а также раскосов и стоек, соединенных в узлах, какие представляют собой геометрически неизменяемую конструкцию. Когда оси элементов металлические фермы пересекаются в одной точке при условии, что нагрузка приложена в узлах, то жесткость этих узлов на работу конструкции влияет несущественно. В таком случае все раскосы металлоконструкции испытывают только растяжение или сжатие, осевые усилия, что даёт возможность использовать более рационально металл, чем в двутавровых балках также и других видов металла с большой массой.

Также нельзя и забывать учитывать, что фермы более трудоемки в изготовлении, что обусловлено большим количеством деталей. С увеличением пролетов и уменьшением нагрузки на них эффективность металлические фермы в сравнении со сварными или прокатными балками существенно возрастает.

Трубы производят из стали (Ст3СП, 09Г2С), в том числе из нержавеющей. Также осуществляется контроль надежности сварного шва (этого требует ГОСТ).

Минимальные размеры профильных труб российского производства — 15×15 мм. Максимальные размеры — 450×350 мм. Стенка трубы 1-12 мм, длина 6-12 м. Эти параметры зависят от — ГОСТ стандарта, а также от ТУ, согласно которым идет производство трубы.

Преимущества металлической фермы

— Устойчивость к деформациям даже при больших нагрузках.

Читать еще:  Катушка для проволоки металлическая

— Маленькая масса, так как внутри полость.

— Невысокая стоимость, так как для изготовления полых элементов металла требуется немного.

— Возможность строить сложные конструкции при минимуме усилий.

— Долговечность и прочность.

Основные сферы их применения:

— павильоны для выставок;

— сооружения для спорта;

— авто заправочные станции;

— технических и инженерных сооружений;

Из металлических ферм делаются разные металлоконструкции, разнообразные перекрытия, каркасы для будущих построек, опоры и пролеты.

Металлические фермы из профильной трубы

Ферма – это система, является стержнем строительной конструкции. В ней не меняются геометрические формы, когда ее жесткие узлы заменяются шарнирными. Когда раскосы не расцентрованы и нет внеузловой нагрузки, в раскосах фермы появляется лишь растяжение или сжатие. Фермы создаются из прямых раскосов, которые соединяются в узлах. Таким образом, это висячая конструкция, которая состоит из двух поясов: верхнего и нижнего, а также раскосов и стоек.

Элементы, составляющие фермы

Схема устройства металлической фермы из профильной трубы

Без металлических ферм сложно представить себе современное строительство. Применяются они, как правило для того, чтобы перекрывать большие пролеты. Так сооружают мосты, заводы, складские помещения, торговые комплексы, спортивные комплексы, павильоны, сцены, технических и инженерных сооружений так далее.

Очень сложно самостоятельно сделать правильный расчет — нагрузки на каждую часть системы и выбирая материал для конструкции.

Какую конструкцию фермы необходимо выбрать, подскажет расположение чердачного перекрытия, угол уклона крыши и нужная длина пролета.

Угол уклона кровли 22° – 30°

Когда в проекте дома, указан угол уклона кровли 22°- 30°и вы хотите покрыть крышу шифером, сделать железное или этернитовое кровельное покрытие, луче всего подойдёт металлическая ферма треугольной формы, высота фермы составит одну пятую часть длины пролета. Масса такой ферми не большая.

Когда длина пролета 14-20м., выбирайте конструкцию с идущими вниз раскосами, так как здесь тоже большую роль играет вес. Верхняя часть металлической фермы должна иметь панель длиной 1,5 — 2,5 м. Два пояса конструкции составляет четное количество панелей.

Когда сооружается промышленные помещения, фермы монтируются на подстропильные металлические конструкции. Эти металлические фермы являются связующими элементами для опорных колонн. В данном случае длина пролетов 20-35 м. Необходим монтаж фермы «Полонсо». Она представляет собой структуру из 2 ферм треугольной формы, они соединены между собой при помощи затяжки монтажных соединительных болтов. Такое сооружение дает возможность избежать длинных раскосов в панелях в середине. Ведь, чтобы сопротивляться нагрузке продольного изгиба, они должны иметь очень большое сечение, что сделает всю конструкцию тяжелее во много раз. Верхняя часть фермы имеет двенадцать или шестнадцать панелей. Панели в длину составляют 2 — 2,75 м. Если потолок прикрепляется к фермам, затяжка крепится в узлах пояса сверху.

Угол уклона кровли 15° – 22°

В основном случаи показывает расчет высоту фермы в одну седьмую часть длины пролета. Пролет до 20м. Чтобы увеличить высоту конструкции до 0,23 длины пролета, пояс расположенный внизу, делается ломаным.

И при этом случаи металлические фермы весят примерно на 30% меньше, по сравнению с треугольными конструкциями. Чтобы использовать такие фермы с восемью панелями, нужно увеличить чердачные стены.

Угол уклона кровли 6°– 15°

Этот угол уклона крыши небольшой – при этом уклоне устанавливаются металлические трапециевидные фермы. Высота фермы будет ровна одной седьмой или одной девятой части длины пролета в этом случаи металлическая ферма будет весить меньше всего.

Если в некоторых случаях не подразумевается подвешивание к конструкции потолка, нужна решетка треугольная в качестве раскосов. Расчет количества панелей проводится по таким же расчетам как у треугольной конструкции металлической фермы.

Когда длина чердачных стен недостаточна, возле опор делаются переломы крыши. Если необходимо подвешивание потолка, все панели фермы должны иметь одинаковую длину всех поясах 1,5 — 2,5м., и для раскосов прибавляются стойки. Если Вы хотите чтобы металлические конструкции не были тяжелыми, используется решетка, в которой усилие по сжатию принимается коротенькими стойками.

В том случаи, когда предполагается геометрически сложный потолок и его среднюю часть нужно приподнять над опорами фермы, самый подходящий вариант – металлическая ферма Полонсо — это треугольная ферма в которой нижней пояс делится на три части.

Когда нужна еще больше высота потолка от опор, тогда вам нужна многоугольная металлическая ферма из стропил. У таких конструкций нижний пояс поднят.

Если крыша односкатная и угол ее уклона 6° — 10°, изготавливается металлическая ферма асимметричной формы. Помимо профильной трубы, в качестве материала для стропильных ферм могут быть использованы швеллер из металла, в сечении буквы — П, тавр металлический профиль с сечением в виде буквы — Т, уголок металлический с сечением в виде буквы — Г.

Большое преимущество конструкции из профильной трубы в том, что она легче, по сравнению с конструкциями из материалов, обозначенных выше.

Наш опыт показывает, что профильные трубы чаще всего становятся основой ферм для перекрытия с более легкими кровельными материалами, такими как поликарбонат, битумный гонт, ондулин и так далее.

Как рассчитать металлическую ферму

Для этого нужно:

  1. Калькулятор.
  2. СНиП, П-23-81, стальные конструкции.
  3. СНиП, 2.01.07-85, нагрузки и воздействия.

Пошаговая инструкция:

— Нужно выбрать схему. Определить контуры поясов фермы. Эта металлическая ферма выбираются в связи с функциями постройки, типом покрытия крыши, углом уклона.

— Нужно определить размер конструкции. Высоту конструкции нужно выбрать в зависимости от типа кровельного материала, возможности перемещения фермы, минимального ее веса и возможности обеспечения установленного угла уклона поясов.

— Нужен расчет строительного подъема, если пролет превышает 36м.

— Расчет панельных размеров. Эти размеры должны быть в соответствии с расстоянием между частями, передающими нагрузку на металлоконструкцию. Не забывать что угол раскоса у разных ферм — разный, а размеры панели должны ему соответствовать. При решетке треугольной формы этот угол составляет 45°. Если форма решетки раскосная, 35°.

— Указываем расстояние между узлами фермы. Как правило оно равно ширине панели.

Металлическая ферма арочная — она состоит из верхнего и нижнего пояса. Нижний пояс имеет вид дуги и является направляющим. Пояса соединяются друг с другом ребрами жесткости.

Надо помнить, что чем выше ферма, тем больше несущая способность навеса. Зимой снега на такой арочной крыше, задерживаться будет мало. Несущая способность крыши также связана с количеством ребер жесткости, чем больше ребер, тем ферма крепче. Для обеспечения безопасности сооружения важна точность изготовления конструкций.

Строительные отрасли быстро развивается. Когда то здания возводились из кирпича, камня. Сейчас большой популярностью пользуются сооружения, которые возводятся намного быстрее, благодаря использованию легкого, но надежного материала — стали.

Ферма из профильной трубы

Конструкции, из металла, которые соединены между собой решетчатыми элементами из профильной трубы, принято в строительстве называть фермами. Изготовление таких конструкций довольно трудоемкий процесс, но по сравнению со сплошными балками более экономичный. Фермы изготовляют, используя профильные трубы, и соединяют в местах стыков косынками, применяя сварку или заклепки.

Ферма из профильной трубы в основном используется для установки в перекрытиях домов и промышленных цехов, в мостостроении, на опорах линий электропередач в строительстве эстакад и на многих других объектах. Установка такой конструкции довольно дорогая операция, для ее установки и монтажа необходимо применять специальную технику из-за значительного веса фермы.

Стропильные конструкции из профильной трубы

Стропильная ферма – это подвесная конструкция, из металла состоящая из раскосов и стоек, верхнего и нижнего поясов, расчет фермы из профильной трубы зависит от наклона крыши, нагрузки, длины пролета и местонахождения чердачных перекрытий.
Треугольные фермы из профильной трубы применяют при угле наклона кровли от 21 до 29 градусов, высота ее обычно составляет 1/5 часть длины всего пролета, вес такой конструкции невелик и стены постройки можно сооружать не очень высоко в пределах чердачного помещения.

Если угол наклона кровли небольшой при постройках применяют трапециевидные фермы, с высотой, составляющей 1/8 часть от длины пролета. Применяя такой расчет фермы из профильной трубы можно уменьшить вес этой конструкции. Если по расчетам потолок не будет подвешен к ферме, то для раскосов можно использовать треугольную решетку.

Расчет размеров ферм из профильной трубы

Материалы для изготовления ферм

Металлические фермы из профильной трубы с давних пор используются как в частном, так и промышленном строительстве, благодаря тому, что профильные элементы гораздо легче, чем швеллер или уголок. Монтировать их можно без труда прямо на месте применяя сварочное оборудование. При постройке кровли с тяжелым накрытием таким как – шифер, металл, металлочерепица стропильные системы изготавливают из древесины.

Конструкция фермы из профильной трубы позволяет производить покрытие крыши такими материалами, как: прозрачный шифер, битумные гонты, рулонный рубероид и ондулин. Технические данные применяемых в изготовлении ферм металлических профильных труб зависят от их назначения. Профильная труба подразделяется на категории по виду их изготовления:

  1. Холодной прокатки с последующей сваркой продольного шва.
  2. Горячей прокатки бесшовные.

К достоинствам профильных труб относится их удобство при транспортировке, складировании и в погрузочных работах. Изделия из такого материала способны выдерживать значительные механические нагрузки, устойчивы к колебаниям температуры и легко поддаются обработке.

Металлические профильные трубы в основном изготавливают из низкоуглеродистых марок стали, имеют несколько типов сечения: овальный, плоскоовальный, прямоугольный и квадратный. Трубы имеют высокую прочность и широко применяются в изготовлении ферм различных конструкций в строительстве.

Металлические фермы из профильной трубы — стропильные конструкции

Металлоконструкции, состоящие из соединенных решетчатых стержней, в строительном мире называют фермами. Производство таких конструкций считается трудоемким, по сравнению со сплошными балками, но более экономичным. Для изготовления ферм применяется парный материал, а для их соединения используются косынки. Вся конструкция монтируется при помощи сварки или клепок.

Фермы из профильной трубы применяются в перекрытиях промышленных зданий и жилых домов, при строительстве мостов, объектов связи, грузоподъемных кранов, опор электропередачи, транспортных эстакадах и др.

Металлические фермы из профильной трубы имеют ряд недостатков:

  • для монтажа и подъема конструкции, ввиду ее большого веса, необходимо применять специальную технику;
  • фермы из профильных труб обладают небольшим коэффициентом сопротивления к повышенным температурам, поэтому во время пожара кровля может рухнуть;
  • установка фермы – очень дорогостоящая работа.
Читать еще:  Деревянная дверь на металлическом каркасе

В зависимости от размеров здания, видов кровельного покрытия, от нагрузки, строятся треугольные или трапециевидные фермы.

Стропильная конструкция из профильных труб: выбираем угол уклона крыши

Стропильная ферма – это висячая металлоконструкция, которая состоит из стоек, раскосов, нижнего и верхнего пояса. Выбор конструкции зависит от уклона кровли, нагрузки, длины пролета и расположения перекрытия чердака.

Угол уклона крыши 22-30 градусов

Треугольные фермы из профильной трубы используют, когда угол уклона крыши составляет от 22 до 30 градусов. Высота ее должна иметь 1/5 длины пролета. По весу такая конструкция получится небольшой, стены можно сооружать невысоко – в пределах чердака.

При размерах пролета в 14-20 метров вес конструкции можно снизить, применяя нисходящие раскосы. Количество панелей в таких случаях должно быть не меньше восьми, а длина панелей верхнего пояса будет составлять – 1,5 -2,5 м. Подходящим кровельным материалом будет железо, этернит, шифер.

В промышленных зданиях, в которых длина пролета достигает 20-35 м, монтируют фермы Полонсо, состоящие из двух треугольных конструкций, соединенных затяжкой. Здесь на верхнем поясе закрепляется 12-16 панелей, длиной от 2 до 2, 75 м.

Угол уклона крыши 15-22 градуса

В этом случае берется высота фермы в 1/7 всей длины пролета. Чтобы увеличить высоту на 0,16-0,23 относительно длины пролета, нижний пояс делают ломаным. В результате вес конструкции становится меньше на 30% по сравнению с треугольной фермой. Чтобы применять такие фермы, необходимо вмонтировать 8 панелей с длиной пролетов не более 20 метров.

Угол уклона крыши 6-15 градусов

При небольших уклонах крыши применяется трапециевидная ферма. Её высота должна составлять от 1/7 до 1/9 длины пролета, тогда вес конструкции снизится. Если потолок не будет подвешиваться к конструкции, то в качестве раскосов нужно применить треугольную решетку.

Число панелей рассчитывается аналогично расчету для треугольной фермы. Если длина стен чердака окажется мала, то у опор предусматриваются переломы крыши. Когда подвешивание потолка все-таки необходимо, то панели конструкции должны быть одинаковой длины – 1,5 – 2,5 м, а к раскосам добавляются стойки.

Стропильная система для уклона крыши 6-10 градусов

Нюансы, которые помогут сделать расчет фермы из профильной трубы точным

Для расчетов необходимо руководствоваться:

  • — СНИП, П-23-81, раздел – стальные конструкции;
  • — СНИП, 2.01.07-85, раздел – нагрузки и воздействия.

Выбор схемы. Сначала определяются контуры поясов профильной фермы. Силуэт конструкции определяется по функциям сооружения, по виду покрытия кровли, углу наклона.

Размер конструкции. Если технические требования не предусматривают других вариантов, то длина фермы рассчитывается по принципу экономии. Высота сооружения будет зависеть от типа кровельного покрытия, возможности перестановки фермы, возможности использования ее минимального веса, возможности обеспечить необходимый угол уклона поясов.

Если пролет больше тридцати шести метров, то возникает необходимость расчета строительного подъема, который предупредит изгиб конструкции от нагрузок.

Панельные размеры определяются, исходя из расстояния между частями, которые передают нагрузку на всю металлоконструкцию. Необходимо помнить, что угол скоса у различных ферм не может быть одинаковым, и то, что размеры панели должны соответствовать этому углу.

Если форма решетки треугольная, то угол должен составлять 45 градусов. При пологой форме решетки – 35 градусов. Рассчитывая монтаж фермы, нужно обязательно учитывать расстояние между узлами конструкции. Оно, как правило, равно ширине панели.

При расчетах нельзя допускать даже малейшей погрешности. Она может привести к непредвиденным обстоятельствам во время монтажа конструкции . При составлении схемы сооружения и ее возведении целесообразнее будет проконсультироваться со специалистом.

Чтобы не делать изнурительные расчеты, можно воспользоваться готовыми типовыми проектами, которые применяются при постройке общественных зданий и сооружений.

Металлические профильные трубы: виды и характеристики

Стропильная конструкция, выполненная из профильных труб, давно применяется в частном строительстве, потому что профильные изделия легче уголка или швеллера. Их можно легко собрать на месте, используя сварку. При строительстве крыши с тяжелым покрытием (шифер, металлочерепица, железо), монтируются стропильные системы из дерева.

Профильные трубы в строительстве кровли можно покрывать легкими материалами, такими как : ондулин, рулонный материал, прозрачный шифер, битумные гонты и др. Металлические профильные трубы изготавливаются из алюминия и стали. Характеристики металлической профильной трубы (форма, толщина стенок и размер) зависят от ее предназначения.

Профильные трубы делят по типу их изготовления:

  • электросварные холоднодеформированные;
  • трубы электросварные;
  • холоднодеформированные;
  • горячедеформированные;
  • бесшовные

Профильные трубы имеют свои преимущества. Они удобны при складировании, транспортировке, погрузке-выгрузке. Материал способен выдержать большие тепловые и механические нагрузки, поддается обработке, поэтому применяется в дизайнерском строительстве.

Алюминиевые профильные трубы применяются для изготовления перил, ограждений, окон, дверей, фасадных систем, рекламного и торгового оборудования, а также для оформления интерьера различных помещений. Незаменимы в авиастроении и судостроении, в конструкциях лифтов, а также в производстве мебели и спортивного сооружения.

Стальные профильные трубы — конструкции из стали изготавливаются из различных стальных сплавов. Профильные стальные трубы производятся нескольких видов сечения: прямоугольного, квадратного, овального, плоскоовального и каплевидного. Они отличаются высокой прочностью, поэтому применяются в строительстве легких и тяжелых металлических конструкций.

Оцинкованные профильные трубы имеют квадратное и прямоугольное сечение. Они не подвергаются коррозии, обладают прекрасными эксплуатационными и эстетическими характеристиками. Толстостенные профильные оцинкованные трубы применяются в строительно-монтажных работах, при монтаже каркасов здания. Тонкостенные конструкции применяются в строительстве заборов, перегородок, детских спортивных площадок, внутриусадебных построек

Строительство ферм из металлоконструкций

Компания «Металлкаркас» предлагает услуги по изготовлению ферм из металлоконструкций любой сложности. У нас собственное производство, поэтому мы гарантируем низкие цены и соблюдение сроков! Мы можем изготовить сварные арочные фермы из профильной трубы, конструкции из швеллера и уголка. Кроме того, мы можем осуществить монтаж ферм на вашем объекте в установленные сроки. Стоимость металлических стропильных ферм зависит от сложности конструкции, стоимость монтажа зависит объемов сборочных работ и определяется на основании проектной документации с учётом особенностей постройки.

Уточнить цену на изготовление ферм из металла за тонну, а также получить консультацию специалиста вы можете по телефонам: +7 (4752) 64-11-77 или +7 (495) 235-80-50.

Металлические фермы являются частью несущего каркаса здания или сооружения. В зависимости от назначения сооружения, размеров помещения и его формы, вида ограждающих конструкций металлические фермы подразделяются на:

По виду применяемого материала фермы подразделяют:

Металлические фермы имеют ряд преимуществ такие как:

  • Низкая металлоемкость (по сравнению с балками покрытия и перекрытия);
  • Фермами можно перекрывать большие пролёты зданий без промежуточных опор;
  • Выдерживают большие силовые нагрузки;
  • Имеют интересный эстетический вид.

Конструкции ферм используются в зданиях в покрытия и перекрытия, так же помимо конструктивного назначения фермы могут быть использованы в качестве декоративных элементов.

Цены на изготовление ферм

Для получения консультации по изготовлению или расчёту стоимости Вы можете связаться с нами по одному из телефонов в Москве +7 (495) 235-80-50 // в Тамбове +7(4752) 64-11-77 или написать письмо на электронную почту info@metallkarkas.ru.

Изготовление стропильных и подстропильных ферм зависит от ряда факторов такие как: трудоёмкость изготовления (техническая сложность), объём изготовления(тоннаж), разработка разделов КМ или КМД, теперь об этих факторах поподробнее:

  • Разработка чертежей КМ или КМД. Если у Вас есть эскиз и понимание какими фермами перекрыть пролёт, то мы Вам поможем — разработаем по вашим эскизам чертежи, рассчитаем сечения фермы учитывающие все нагрузки: снеговые, ветровые, технологические – в среднем этот процесс занимает например на объём до 10тн от 5 до 10 дней.
  • При наличии чертежей раздела КМ, чертежи раздела КМД разрабатывается на средний объём (7 рабочих дней).
  • Трудоёмкость изготовления (техническая сложность), тоннаж. Под трудоёмкостью понимается геометрия ферм, наличие фасонных элементов на ферме, вес одной фермы. Под тоннажём понимается количество ферм переведённых в вес, наше производство в среднем выпускает 80 тн. Ферм в месяц, если перевести в количество: например одна ферма весит 300 кг, то получается 266 шт. при базовой антикоррозионной обработке – окраска грунтом ГФ-021 в 2-а слоя.

Изготовление металлических ферм так же как и все остальные металлоконструкции регламентируются ГОСТом 23118-2012 и СП 53101-98. В нашей организации введена система качества позволяющее избежать брака при производстве. Детально каждый элемент моделируется, а затем отдаётся на производство. Контроль качества осуществляется специалистом ОТК.

Компания ООО “МеталлКаркас” занимается изготовлением металлоконструкций и строительством быстровозводимых зданий с 2009 года. Как новое юридическое лицо ООО “МеталлКаркас” зарегистрированно в 2011 году, о чём свидетельствуют данные с налоговой инспекцией, так же Вы можете проверить эти данные на сайте За честный бизнес. В течении 9 лет нашими клиентами стало много много довольных клиентов, из них такие популярные бренды как Кока-кола, Русагро, Роснефть, Транснефть, Технониколь.

В зависимости от типа применяемого материала (металла) при изготовлении ферм, цены на них разнятся более подробно указанно выше — в таблице. Для более детального расчёта цены, необходимо отправить запрос на электронную почту info@metallkarkas.ru. Условия оплаты. Наша организация находится на общей системе налогобложения (НДС). После заключения договора предоплата в размере 70% от сумы договора, остаток в 30% — по факту уведомления о готовности металлоконструкций (ферм) к отгрузке или за 5(пять) дней до отгрузки.

При изготовлении ферм (в зависимости от проектных данных) используется уголок, квадратная и профильная труба, швеллер из марок стали С245 и С 345 по ГОСТ 27772- 2015.

При заказе только изготовления ферм по чертежам КМ, предоставляются следующие документы: чертежи раздела КМД, документ о качестве стальных строительных конструкций по ГОСТ 23118-2012, сертификаты на используемые материалы, товарная накладная ТОРГ-12 и счёт-фактура.

При изготовлении ферм с нашей разработкой раздела КМ предоставляется- чертежи раздела КМ, документ о качестве стальных строительных конструкций по ГОСТ 23118-2012, сертификаты на используемые материалы, товарная накладная ТОРГ-12 и счёт-фактура.

Помимо изготовления ферм наша компания может предложить и монтаж ферм. С более подробными ценами Вы можете ознакомиться в разделе монтаж металлоконструкций.

Читать еще:  Смазка для трущихся металлических деталей

Процесс изготовления металлических ферм

Изготовление ферм начинается с проектного отдела. Опытные проектировщики рассчитывают фермы на все нагрузки(снеговые, ветровые, технологические) это при условии заказа ферм по эскизному проекту . В случае изготовления ферм по готовому проекту(раздел КМ), проектировщики дорабатывают в стадию КМД определяя точный вес изделия и спецификацию элементов. В разделе КМД разрабатываются деталировки ферм – это образно можно сказать “план для изготовления ферм”.

Когда разработка ферм завершена и готовы все чертежи раздела КМД, происходит процесс передачи документации на производство, разделяя их по участкам: заготовки сортового и листового металла, участка сборки.

По указанным в чертежах данным происходит заготовка деталей для ферм. После заготовки всех элементов происходит сборка ферм. В зависимости от геометрических размеров(габаритов) сборка происходит на стапельных плитах или сборочных столах. По готовности сборки первой фермы её проверяет специалист ОТК на соответствие всех геометрических размеров. Собранная и проверенная ферма становиться кондуктором (копиром) для сборки последующих элементов.

В процессе сборки металлической фермы на ней устанавливаются нужные фасонные элементы (для крепления прогонов, связей, распорок и прочих элементов). После проверки правильности установления всех элементов фермы передаются на следующий этап производства — сварка.

На участке сварки происходит сваривание собранных элементов ферм между собой. Обварка элементов ферм происходит при помощи полуавтоматических сварочных аппаратов. Для лучшего качества сварного шва в качестве газа в сварочный полуавтомат мы используем 2%СО2 +98% Аr.

По готовности обварки ферм полуавтоматической сваркой и зачистки всех швов, специалисты ОТК проверяются все геометрические размеры ферм, правильность установки фасонных элементов, их плоскостность относительно несущих стержней ферм, качество сварных швов. Затем сваренная ферма попадает на участок покраски, где сначала происходит подготовка металла к покраске. Процесс подготовки зависит от условий эксплуатации и требований к покраске. Подготовка поверхности происходит механическим способом – пескоструйная очистка или механизированным абразивным инструментом и химическим способом – щёлочная обработка.

Традиционно фермы окрашиваются грунтом ГФ-021 по ГОСТ 25129-82 и эмалью ПФ-115 по ГОСТ 6465-76, количество слоёв и общая толщина покрытия определяется проектной документацией или условиями договора.

После высыхания всех слоёв краски фермы маркируются, готовиться комплект документов- они готовы к отгрузке.

Как правило количество ферм – тоннаж перевозимой одной еврофурой, колеблется в пределах от 8 до 14 тонн.

Дальше ферма погружается на автотранспорт и доставляется на место монтажа, со стоимостью монтажа Вы можете ознакомиться на странице «Монтаж металлоконструкций».

Изготовление и монтаж металлических ферм

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 состоит из расчета 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, 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.

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

Назначение такой конструкции — быстрый монтаж крыши промышленного предприятия или жилой постройки за счет перекрытия больших расстояний между колоннами. При правильных расчетах и качественном выполнении монтажных работ по установке металлической фермы, дальнейшие кровельные работы проходят без 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 большой площади. Также строительные фермы используют при сооружении небольших легких строительных и декоративных конструкций: подиумов, сценических площадок, навесов и пр.

Строительная металлическая ферма – 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 нужно — 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 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 — главные несущие элементы 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 металлические фермы-перекрытия разделяют по количеству поясов:

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

По форме выделяют:

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

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. Характеризуются неподвижными узлами, способными выдерживать большие механические нагрузки. На сооружение такой конструкции уходит мало материала, поэтому они считаются экономичными.
• Полигональные конструкции. Они выдерживают значительные нагрузки, но сложны в монтаже.
• Треугольные фермы. Оптимальный вариант для обустройства крыши с большим углом наклона. Единственный минус в большом количестве отходов.

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. Главный плюс — 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.
• меньше 15 градусов. Рекомендуется применять конструкции трапециевидной формы. Специальные стойки противодействуют продольному изгибу балок.

Достоинства и недостатки металлических ферм

• 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 металлическим покрытием. 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

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).

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector