Металлические фермы из профильной трубы; стропильные конструкции

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.

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

Материалы для профильных труб

Для изготовления профильных труб, которые могут использоваться в конструкциях ферм, применяют различные металлы и сплавы:

• в общем случае – углеродистые стали обыкновенного качества;
• для ответственных конструкций – качественные углеродистые, низколегированные, реже – коррозионностойкие стали;
• для эксплуатации в средах повышенной агрессивности – из углеродистой стали, покрытой защитным цинковым слоем (оцинкованной);
• при необходимости создания легких ферменных конструкций – легкие и прочные сплавы на основе алюминия.

В продажу трубные изделия малых сечений поступают отрезками длиной до 6 м, больших – до 12 м. Толщину стенки и размер сечения выбирают, в зависимости от планируемых нагрузок:

• для пролетов не более 4,5 м – 40х20 мм с толщиной стенки 2 мм;
• 4,5-5,5 м – 40х40 мм с толщиной стенки 2 мм;
• более 5,5 м – 40х40х3 мм или 60х30 со стенкой 2-3 мм.

Стропильные металлоконструкции

Фермы из профильных труб имеют значительно меньший вес, чем выполненные из уголков, швеллеров, либо тавров. Их вполне можно собрать самостоятельно непосредственно на стройплощадке, но только при наличии соответствующего опыта.

При возведении капитального здания рекомендуется заказывать готовые металлоконструкции или приглашать профессионалов для их качественной сборки.

При неправильной технологии вполне может получиться искривленная крыша, которая будет смотреться не эстетично. А через время, если не сразу, она наверняка разрушится. Следует помнить и о том, что металлические фермы из профильных труб следует укладывать в том случае, если в качестве кровельного покрытия будут использоваться легкие современные материалы.

В зависимости от пролета и формы крыши, фермы выполняют:

• треугольными;
• ломаными;
• трапециевидными;
• с параллельными поясами;
• односкатными;
• арочными;
• асимметричными.

Из профильных труб можно воссоздать практически любые фермы – с разными формами косынок, видами раскосов и стоек, а также вариантами опирания. Сборку производят методом сварки с использованием на стыковочных узлах дополнительных усиливающих элементов. Кроме этого, в конструкции фермы могут присутствовать растяжки и распорки, а в качестве крепежей – болты и заклепки.

Форма и размеры металлоконструкции, расположение труб и количество добавочных элементов определяется по расчетам, учитывающим передачу и перераспределение возможных постоянных и переменных нагрузок.

Правильно спроектированные и собранные фермы из профильных труб допускается использовать на ответственных участках сооружений. Они могут служить беспроблемно на протяжении долгих лет, но высокая стоимость пока не добавляет им популярности среди частных застройщиков. Чаще владельцы используют профильные трубы для монтажа небольших строений на своих придомовых территориях.

Строение ферм из труб

Единицей стропильной металлической системы является ферма – плоская конструкция, собранная из нескольких прямых стержней. Контур фермы формируют верхний и нижний пояса. Между ними находится решетка, состоящая из раскосов и стоек.

Элементы фермы – прямые профильные трубы – соединяют или непосредственно между собой, или через узловые фасонки. Для крепления используют сварки, болты, клепки.

Металлические фермы стандартных размеров и конструкций можно купить уже в готовом виде или же собрать из труб самостоятельно. Однако самостоятельное изготовление требует высокого профессионализма, умения работать с металлоконструкциями и правильно произвести расчет. Поэтому для частного застройщика намного удобнее вариант приобретения готовых ферм, которые останется только правильно смонтировать.

Расчет для навеса ↑

Проведение расчетов основывается на требованиях СниП:

Обязательным компонентом любого расчета и последующего монтажа конструкции является чертеж.

Подготавливается схема с указанием зависимости между длиной металлоконструкции и уклоном кровли.

В ней также учитываются очертания поясов опоры. Контур пояса определяется назначением конструкции, типом покрытия кровли и углом наклона. При выборе размеров, как правило, следуют принципу экономии, если, конечно, ТТ не требуют иного. Высоту конструкции определяет тип перекрытия, минимальный общий вес, возможность перемещения, длину же – установленный уклон.

Размеры панелей рассчитывают с учетом нагрузок, воспринимаемых конструкцией. При этом следует помнить, что углы раскосов у разных металлических стропил отличаются, панель же должна им соответствовать. Для треугольной решетки искомый угол равен 45°, для раскосой – 35°. Завершает расчет определение промежутка между узлами. Обычно он соответствует ширине панели.

Для определения размеров металлоконструкции для навесов следуют следующим данным:

для сооружений шириной не более 4,5 м используют изделия размером 40 на 20 на 2 мм; менее 5,5 м – 40 на 40 на 2 мм; свыше 5,5 м оптимальными будут изделия размером 40 на 40 на 3 мм либо 60 на 30 на 2 мм.

При расчете шага необходимо учесть, наибольшее возможное расстояние от одной опоры навеса до другой равно 1,7 м. При нарушении этого ограничения прочность и надежность сооружения будет под вопросом.

Когда будут полностью получены необходимые параметры, при помощи формул и особых программ получают соответствующую схему конструкции. Теперь остается продумать, как сварить ферму правильно.

При расчетах должны учитываться:

закупочная стоимость одной тонны металла; расценки на изготовление металлоконструкций из профильной трубы (либо можно просуммировать взятые в отдельности расходы на сварку, антикоррозийную обработку, монтаж).

Основные элементы ферм

Составляющими металлоконструкций из профильных труб являются:

• стойки;
• раскосы;
• пояса (верхний, нижний).

Стойки и раскосы – это неотъемлемые элементы для создания решетки, а пояса отвечают за контуры конструкции.

Узлы соединений элементов конструкции образуются либо путем их примыкания друг к другу или создаются с использованием фасонок.

Конструкция металлической фермы

При создании любой металлической фермы нужно помнить, что центрирование всегда производят с учетом осевого направления от центра тяжести. В таком случае достигается снижение нагрузки на узловые соединения, а также такой подход позволяет стержням работать на основные осевые усилия. Выполнять чертёж ферм из профильных труб несколько проще ввиду того, что их оси инерции расположены строго по центру сечения.

Угол кровельного уклона 22-30°. В данном случае важно правильно рассчитать высоту конструкции. Длина пролета фермы делится на 5. Этот вид конструкции обладает небольшим весом, легкость – ее основное преимущество.

Если на вашей схеме длина пролета составляет более 14м, то оптимальным вариантом металлической фермы будет конструкция, расположение раскосов в которой идет по направлению сверху вниз. При этом в верхней части укладывается панель длиной 1,5-2,5 метра, общее количество панелей обязательно должно быть четным, а конструкция будет двухпоясной.

Нередко в промышленных и складских промзданиях используются стропильные фермы с длиной от 20м. Такие конструкции требуют создания сооружений подстропильного типа, связанных между собой опорными колоннами.

Наиболее распространенными и легко возводимыми являются конструкции, состоящие из нескольких треугольных ферм, соединенных между собой затяжкой. Этот вариант призван облегчать общий вес громоздкой конструкции и избегать образования длинных раскосов в центральной ее части. Потолок подобной фермы фиксируется затяжкой на верхнем узле пояса.

Угол кровельного уклона 15-22°. Высота конструкции здесь рассчитывается иначе. Длина пролета делится на 7, при этом длина фермы не должна превышать 20 м. В противном случае понадобятся затяжки, а нижний пояс выполняется при помощи ломанной формы.

Угол кровельного уклона менее 15°. Это минимальная величина уклона, и наиболее подходящей формой для такого уклона будет трапецевидная ферма. Чтобы рассчитать ее высоту, длину пролета делим на 7-9 (в зависимости от величины уклона).

Если ферма устанавливается в виде раскосов, то вполне возможно использовать треугольную решетку.

Виды металлических ферм

Металлические фермы можно условно разделить на объёмные (пространственные) и плоские. Выбор того или другого вида обусловлен особенностями конкретного проекта, где требуется обеспечить ряд параметром к несущей способности ферм.

Плоские металлоконструкции выполнены так, что все их элементы располагаются в одной плоскости, а объёмные имеют элементы в разных плоскостях, что позволяет обеспечивать жёсткость в разных направлениях.

Объемные и плоские фермы из металлоконструкций бывают следующих видов:

Ферма треугольная

Ферма с параллельными поясами

Принимающие на себя ответственность за 9-30 метров, пролеты ферм из металлоконструкций также определяют и по другим характеристикам:

• Очертания верхнего пояса.
• Количество панелей.
• Величина возможной нагрузки.

Форма материала для изготовления ферм определяется требованием к несущей способности ферм и может изготавливаться из листового металла, труб круглого сечения, прямоугольного профиля и т.п.

Преимущества нашей продукции

За счёт использования качественного металлопроката и применения при работе передовых технологий металлообработки мы готовы не только быстро изготовить требуемые объёмы металлических ферм из профильной трубы, но также гарантировать превосходное качество каждого изготовленного нами изделия.

Все выпускаемые нами металлоконструкции такого типа отвечают самым высоким требованиям:

• Точность размеров и правильность геометрических параметров.
• Высокая прочность и жёсткость.
• Способность противостоять как статическим, так и динамическим нагрузкам.
• Устойчивость к природным воздействиям или производственным факторам.
• Невысокий вес по сравнению с другими вариантами.
• Простой и быстрый монтаж.

Покупка металлических ферм

За качественной, надежной продукцией – металлическими фермами любого уровня сложности следует обращаться в компанию «Мегаметалл» в Москве. Наличие собственной высокотехнологичной производственной базы и материалов с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками позволяет производить надежные, устойчивые конструкции.

Преимущества компании:

• продуманная ценовая политика делает доступными изделия для любых производственных подразделений и частных лиц;
• выполняется весь комплекс услуг от разработки проекта до сдачи «под ключ» готовой фермы заказчику;
• заказы выполняются оперативно, в строго установленные договором сроки;
• производственные процессы осуществляются в полном соответствии с действующими государственными стандартами и техническими условиями;
• качество обслуживания европейского уровня.