Крыша Дома

Металлическая ферма - плюсы и минусы, варианты использования для каркаса крыши


Содержание статьи:


Стропила, выполненные из металла (металлические фермы) намного прочней и надежнее, чем деревянные, потому что выдерживают очень большие нагрузки. Здесь вы получите информацию о достоинствах и недостатках металлических стропил, о том, как выбрать для них материал, а также узнаете о монтаже таких конструкций.

Предпочтение металлической системе стропил отдают потому, что она повышает жесткость кровли. Именно металлическая ферма используется в том случае, когда требуется монтаж бруса длиной свыше 10 м, тогда меняют не только стропильную систему, но мауэрлатный брус, прогоны и опору конька: укладывается стальной швеллер, а монтаж металлических ферм производят с помощью приварки уголков.
Зачастую практикуется применение комбинированных систем – металлические фермы комбинируют с деревянными конструкциями, но они имеют свои минусы. Очень важно не допустить взаимодействия металлических и деревянных деталей, так как при перепадах температур металл покрывается конденсатом, древесина, соприкасаясь с ним, начинает гнить. В таких случаях необходимо сделать изоляцию из рубероида и обработать деревянные поверхности конструкции влагоотталкивающими средствами.

Утепление кровли

Отдельно рассмотрим вопрос об утеплении помещения под кровлей. Если вы остановились на металлической стропильной системе, то утеплитель укладывается над- или под стропилами, а не между, как в случае со стропильными конструкциями из дерева. А для того, чтобы на материале не образовывался конденсат, между конструкцией и утеплителем оставляют просвет. 

Если утеплитель кладется под металлической фермой, то изоляционный материал, внутренняя обшивка, непосредственно само покрытие кровли и вентиляционный просвет располагаются над утеплителем. Благодаря такой укладке слоев сохраняется тепло в помещении чердака и предотвращается образование прослоек из холодного воздуха.

Преимущества металлических ферм

Другое дело кровельные фермы – если вы устанавливаете только металлическую конструкцию, без деревянных элементов, опасаться гниения не стоит. Этот вариант крыши долговечен, при его монтаже можно применять стропила длиной от 7 до 30 метров.
Металлические фермы можно купить, а можно изготовить самостоятельно, с помощью парных уголков и классических профилей. Узлы металлических ферм соединены наклонно, образуя треугольник. С помощью таких конструкций можно перекрывать помещения большой площади с высокими потолками, поэтому их активно используют при строительстве промышленных сооружений и ангаров.

Стропильные системы из металла используются при строительстве жилых сооружений с металлическим каркасом крыши – в этом случае они делаются под заказ и доставляются непосредственно к объекту строительства. Монтаж таких конструкций производится вместе с основой.

Минусы стропильных ферм из металла

Говоря о достоинствах стропильной конструкции из металла, нужно упомянуть и их недостатки. 

В первую очередь – это сложность доставки и монтажа конструкций металлических ферм:
  • стропильные фермы из металла обладают большим весом, соответственно, для того чтобы их поднять на необходимую высоту, а затем установить, требуется специальная техника;
  • металлические фермы плохо сопротивляются повышенным температурам, поэтому в случае пожара, кровля провиснет, а затем обрушится уже в течение 15-30 минут;
  • возведение стропильной металлической конструкции обходится далеко недешево.

Как подобрать материал изготовления

При изготовлении элементов составляющих конструкцию стропильной фермы, как правило, применяют парный профиль, совмещение узлов делают с помощью косынки. Все элементы соединяются путем клепки или сварки. До того, как приступить к изготовлению стропильной металлической системы, нужно сделать строгие расчеты сечения деталей, количество швов сварки, нужное количество заклепок и прочее.

Процесс сборки металлических ферм

Изготовление металлических ферм выполняется в несколько этапов:
  • стыковка уголков с поперечным сечением, которые используются для изготовления верхнего пояса фермы, выполняется по их меньшей стороне;
  • при изготовлении нижнего пояса используются равносторонние уголки;
  • парные швеллеры применяются в случае переноса нагрузки фермы на панель;
  • уголки с равными сторонами с тавровым или крестообразным сечением используют при изготовлении стоек и раскосов;
  • полностью сварные металлические стропильные конструкции изготавливают, применяя тавровое сечение.
Металлическая стропильная ферма, выполненная из профильных труб, наиболее востребована в частном строительстве (детальнее: "Как сделать фермы из профильной трубы – варианты конструкции, выбор материала"). Такая ферма имеет меньшую массу, по сравнению с системой из швеллера, уголка и тавра. Собирать эту стропильную систему очень удобно – ее можно сварить прямо на стройплощадке.

При изготовлении металлических стропильных систем применяются трубы гнутые и горячей катки. Сечение горячекатаной трубы от 1.5 мм до 5 мм, используется лента прямоугольного сечения. Читайте также: "Как сделать фермы для навеса своими руками – выбор материала, расчет".

Изготовление стальных кровельных систем и устройство фермы крыши

При изготовлении такой системы, как металлические фермы, ГОСТ и его соблюдение - обязательное требование. Стропильные фермы для стальных конструкций кровли имеют длинные пролеты. Изготавливаются металлические фермы пролетом 12 м, некоторые - до 30 м.

Ферма для односкатной крыши сделана из профиля с периодическим сечением или трубы квадратного и прямоугольного сечения, такой же профиль используют и для фермы из двух скатов, с углом ската меньше 20 градусов. Опорой им служат подушки или колонны из железобетона.
Прогонная балка, на уголки которой крепится обрешетка, монтируется путем сварки к стропилам из металла. Для повышения жесткости конструкции по поясу нижних ферм проходят связи из уголка.

Наиболее распространено применение металлических стропильных систем в строительстве общественных и промышленных объектов:
  • складов;
  • ангаров;
  • производств;
  • офисных многоэтажек.
При возведении индивидуальных построек используется легкий модульный каркас. Процесс производства стальных систем несложный, изготовить конструкцию можно на любом заводе.

Преимущества стальных модулей:
  • прочность и надежность;
  • перекрытие больших пролетов;
  • жесткость.
Минусы стальных ферм:
  • большая масса – до 30 килограммов на один квадратный метр, что требует использования спецтехники в процессе монтажа;
  • слабые огнеупорные качества, деформируется примерно через 20 минут при пожаре;
  • при отсутствии специальной обработки покрывается коррозией.

Монтаж металлических ферм

В качестве примера можно рассмотреть монтаж фермы для изготовления навесов из поликарбоната, железа, этернита или шифера, с углом ската от 22 до 30 градусов.

Треугольная ферма высотой в 20% длины пролета будет идеальным вариантом, это наглядно видно на фото. Благодаря ее невысокой массе рядом с опорами системы можно возводить стены до уровня чердака. Если пролет больше 14 метров, лучше остановить свой выбор на ферме с пологими раскосами, так как она будет иметь небольшой вес. Длину панели верхнего пояса нужно выбрать от 1.5 до 2.5 метров. При размерах пролета, приведенного в примере, нужно использовать 8 панелей.

При строительстве объекта промышленного назначения металлические стропильные фермы возводятся на подстропильных системах, которые соединяют опорные балки и являются основой при монтаже стропильных ферм.

В зданиях такого плана длина пролетов не бывает меньше 25 – 35 метров, поэтому целесообразней всего использовать определенные металлические конструкции. Эти конструкции смонтированы путем соединения двух треугольных каркасов, которые соединяются с помощью затяжки. Такой монтаж дает возможность убрать длинные распорки, потому что их сечение приходится увеличивать для повышения сопротивления изгибу в длину, а это добавит вес всей системе металлических ферм.


Верхний пояс нужно разделить на панели, их должно быть 12 либо 16, длина каждой панели должна составлять от 2 до 2.75 метров. Если к ферме подшивается потолок, то узлы верхнего пояса крепятся затяжкой, длина затяжки колеблется от 4 до 6 панелей по их длине.

И хотя стропильные металлические конструкции сами по себе очень надежны и обладают высокой степенью жесткости по сравнению с деревянными, при возведении коттеджей, дачных домиков и загородных домов их применяют редко. Возведение таких конструкций не считается целесообразным по некоторым объективным причинам. Применение ферм из металлических стропил популярно при возведении промышленных объектов, так как в таких зданиях перекрытие монтируется из длинных пролетов. Читайте также: "Устройство металлической кровли: установка и монтаж".


Металлическая ферма - плюсы и минусы, варианты использования для каркаса крыши

<div> <div> Содержание статьи: </div> <div> <br> </div> <div> 1. <a href="#1">Утепление кровли</a><br> 2. <a href="#2">Преимущества металлических ферм</a><br> 3. <a href="#3">Минусы стропильных ферм из металла</a><br> 4. <a href="#4">Как подобрать материал изготовления</a><br> 5. <a href="#5">Процесс сборки металлических ферм</a><br> 6. <a href="#6">Изготовление стальных кровельных систем и устройство фермы крыши</a><br> 7. <a href="#7">Монтаж металлических ферм</a> </div> <div> <br> </div> <div> Стропила, выполненные из металла (металлические фермы) намного прочней и надежнее, чем деревянные, потому что выдерживают очень большие нагрузки. Здесь вы получите информацию о достоинствах и недостатках металлических стропил, о том, как выбрать для них материал, а также узнаете о монтаже таких конструкций. </div> <div> <br> </div> <div> Предпочтение металлической системе стропил отдают потому, что она повышает жесткость кровли. Именно металлическая ферма используется в том случае, когда требуется монтаж бруса длиной свыше 10 м, тогда меняют не только стропильную систему, но мауэрлатный брус, прогоны и опору конька: укладывается стальной швеллер, а монтаж металлических ферм производят с помощью приварки уголков. </div> <div style="text-align: center;"> <img width="620" src="/upload/medialibrary/f0a/f0aade411bd2c7931fb2401fa6e242cc.jpg" height="452" border="0"> </div> <div> Зачастую практикуется применение комбинированных систем – металлические фермы комбинируют с деревянными конструкциями, но они имеют свои минусы. Очень важно не допустить взаимодействия металлических и деревянных деталей, так как при перепадах температур металл покрывается конденсатом, древесина, соприкасаясь с ним, начинает гнить. В таких случаях необходимо сделать изоляцию из рубероида и обработать деревянные поверхности конструкции влагоотталкивающими средствами. </div> <h2> <a name="1"></a> Утепление кровли</h2> <div> Отдельно рассмотрим вопрос об утеплении помещения под кровлей. Если вы остановились на металлической стропильной системе, то утеплитель укладывается над- или под стропилами, а не между, как в случае со стропильными конструкциями из дерева. А для того, чтобы на материале не образовывался конденсат, между конструкцией и утеплителем оставляют просвет.  </div> <div> <br> </div> <div> Если утеплитель кладется под металлической фермой, то изоляционный материал, внутренняя обшивка, непосредственно само покрытие кровли и вентиляционный просвет располагаются над утеплителем. Благодаря такой укладке слоев сохраняется тепло в помещении чердака и предотвращается образование прослоек из холодного воздуха. </div> <h2> <a name="2"></a> Преимущества металлических ферм</h2> <div> Другое дело кровельные фермы – если вы устанавливаете только металлическую конструкцию, без деревянных элементов, опасаться гниения не стоит. Этот вариант крыши долговечен, при его монтаже можно применять стропила длиной от 7 до 30 метров. </div> <div style="text-align: center;"> <img width="620" src="/upload/medialibrary/ab2/ab2efec7c5e065990bcaf9ae17101b39.jpg" height="429" border="0"> </div> <div> Металлические фермы можно купить, а можно изготовить самостоятельно, с помощью парных уголков и классических профилей. Узлы металлических ферм соединены наклонно, образуя треугольник. С помощью таких конструкций можно перекрывать помещения большой площади с высокими потолками, поэтому их активно используют при строительстве промышленных сооружений и ангаров. </div> <div> <br> </div> <blockquote style="margin: 0px 0px 0px 40px; border: none; padding: 0px;"> <div> <div> Стропильные системы из металла используются при строительстве жилых сооружений <a href="//kryshadoma.com/montazh-i-remont-krovli/metallicheskiy-karkas-kryshi-ustroystvo.html" data-turbo="false">с металлическим каркасом крыши</a> – в этом случае они делаются под заказ и доставляются непосредственно к объекту строительства. Монтаж таких конструкций производится вместе с основой. </div> </div> </blockquote> <div> <h2> <a name="3"></a> Минусы стропильных ферм из металла</h2> <div> Говоря о достоинствах стропильной конструкции из металла, нужно упомянуть и их недостатки.  </div> <div> <br> </div> <div> <u><i>В первую очередь – это сложность доставки и монтажа конструкций металлических ферм:</i></u> </div> <div> <ul> <li><span><a href="//kryshadoma.com/stropilnaya-sistema/stropilnaya-ferma-vybor-skhemy.html" data-turbo="false">стропильные фермы</a> из металла обладают большим весом, соответственно, для того чтобы их поднять на необходимую высоту, а затем установить, требуется специальная техника;</span></li> <li>металлические фермы плохо сопротивляются повышенным температурам, поэтому в случае пожара, кровля провиснет, а затем обрушится уже в течение 15-30 минут;</li> <li>возведение стропильной металлической конструкции обходится далеко недешево.</li> </ul> </div> <h2> <a name="4"></a> Как подобрать материал изготовления</h2> <div> При изготовлении элементов составляющих конструкцию стропильной фермы, как правило, применяют парный профиль, совмещение узлов делают с помощью косынки. Все элементы соединяются путем клепки или сварки. До того, как приступить к изготовлению стропильной металлической системы, нужно сделать строгие расчеты сечения деталей, количество швов сварки, нужное количество заклепок и прочее. </div> <div style="text-align: center;"> <img width="620" src="/upload/medialibrary/6f1/6f152498f1340a5b272766e927a3a912.jpg" height="567" border="0"> </div> <h2> <a name="5"></a> Процесс сборки металлических ферм</h2> <div> <u><i>Изготовление металлических ферм выполняется в несколько этапов:</i></u> </div> <div> <ul> <li>стыковка уголков с поперечным сечением, которые используются для изготовления верхнего пояса фермы, выполняется по их меньшей стороне;</li> <li>при изготовлении нижнего пояса используются равносторонние уголки;</li> <li>парные швеллеры применяются в случае переноса нагрузки фермы на панель;</li> <li>уголки с равными сторонами с тавровым или крестообразным сечением используют при изготовлении стоек и раскосов;</li> <li>полностью сварные металлические стропильные конструкции изготавливают, применяя тавровое сечение.</li> </ul> </div> </div> <blockquote style="margin: 0px 0px 0px 40px; border: none; padding: 0px;"> <div> <div> Металлическая стропильная ферма, выполненная из профильных труб, наиболее востребована в частном строительстве (детальнее: "<a href="//kryshadoma.com/stropilnaya-sistema/kak-sdelat-fermy-iz-profilnoy-truby-varianty-konstruktsii-vybor-materiala.html" data-turbo="false">Как сделать фермы из профильной трубы – варианты конструкции, выбор материала</a>"). Такая ферма имеет меньшую массу, по сравнению с системой из швеллера, уголка и тавра. Собирать эту стропильную систему очень удобно – ее можно сварить прямо на стройплощадке. </div> </div> </blockquote> <div> <div> <br> </div> <div> При изготовлении металлических стропильных систем применяются трубы гнутые и горячей катки. Сечение горячекатаной трубы от 1.5 мм до 5 мм, используется лента прямоугольного сечения. Читайте также: "<a href="//kryshadoma.com/montazh-i-remont-krovli/kak-sdelat-fermy-dlya-navesa-svoimi-rukami-vybor-materiala-raschet.html" data-turbo="false">Как сделать фермы для навеса своими руками – выбор материала, расчет</a>". </div> <h2> <a name="6"></a> Изготовление стальных кровельных систем и устройство фермы крыши</h2> <div> При изготовлении такой системы, как металлические фермы, ГОСТ и его соблюдение - обязательное требование. Стропильные фермы для стальных конструкций кровли имеют длинные пролеты. Изготавливаются металлические фермы пролетом 12 м, некоторые - до 30 м. </div> <div> <br> </div> <div> Ферма для односкатной крыши сделана из профиля с периодическим сечением или трубы квадратного и прямоугольного сечения, такой же профиль используют и для фермы из двух скатов, с углом ската меньше 20 градусов. Опорой им служат подушки или колонны из железобетона. </div> <div style="text-align: center;"> <img width="620" src="/upload/medialibrary/dae/daee88fc544998f8bb56eceefe6cf49b.jpg" height="459" border="0"> </div> <div> Прогонная балка, на уголки которой крепится обрешетка, монтируется путем сварки к стропилам из металла. Для повышения жесткости конструкции по поясу нижних ферм проходят связи из уголка. </div> <div> <br> </div> <div> <u><i>Наиболее распространено применение металлических стропильных систем в строительстве общественных и промышленных объектов:</i></u> </div> <div> <ul> <li>складов;</li> <li>ангаров;</li> <li>производств;</li> <li>офисных многоэтажек.</li> </ul> </div> <div> При возведении индивидуальных построек используется легкий модульный каркас. Процесс производства стальных систем несложный, изготовить конструкцию можно на любом заводе. </div> <div> <br> </div> <div> <u><i>Преимущества стальных модулей:</i></u> </div> <div> <ul> <li>прочность и надежность;</li> <li>перекрытие больших пролетов;</li> <li>жесткость.</li> </ul> </div> <div> <u><i>Минусы стальных ферм:</i></u> </div> <div> <ul> <li>большая масса – до 30 килограммов на один квадратный метр, что требует использования спецтехники в процессе монтажа;</li> <li>слабые огнеупорные качества, деформируется примерно через 20 минут при пожаре;</li> <li>при отсутствии специальной обработки покрывается коррозией.</li> </ul> </div> <h2> <a name="7"></a> Монтаж металлических ферм</h2> <div> В качестве примера можно рассмотреть монтаж фермы для изготовления навесов из поликарбоната, железа, этернита или шифера, с углом ската от 22 до 30 градусов. </div> <div> <br> </div> <div> <a href="//kryshadoma.com/stropilnaya-sistema/stropilnaya-ferma-vybor-skhemy.html" data-turbo="false">Треугольная ферма</a> высотой в 20% длины пролета будет идеальным вариантом, это наглядно видно на фото. Благодаря ее невысокой массе рядом с опорами системы можно возводить стены до уровня чердака. Если пролет больше 14 метров, лучше остановить свой выбор на ферме с пологими раскосами, так как она будет иметь небольшой вес. Длину панели верхнего пояса нужно выбрать от 1.5 до 2.5 метров. При размерах пролета, приведенного в примере, нужно использовать 8 панелей. </div> <div> <br> </div> </div> <blockquote style="margin: 0px 0px 0px 40px; border: none; padding: 0px;"> <div> <div> При строительстве объекта промышленного назначения металлические стропильные фермы возводятся на подстропильных системах, которые соединяют опорные балки и являются основой при монтаже стропильных ферм. </div> </div> </blockquote> <div> <div> <br> </div> <div> В зданиях такого плана длина пролетов не бывает меньше 25 – 35 метров, поэтому целесообразней всего использовать определенные металлические конструкции. Эти конструкции смонтированы путем соединения двух треугольных каркасов, которые соединяются с помощью затяжки. Такой монтаж дает возможность убрать длинные распорки, потому что их сечение приходится увеличивать для повышения сопротивления изгибу в длину, а это добавит вес всей системе металлических ферм. </div> <div> <br> </div> <div align="center"> <div class="video-wrapper"> <div class="video-responsive"> <iframe width="640" height="360" src="//www.youtube.com/embed/hFC2RM4V3W0?rel=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe> </div> </div> </div> <div> <br> </div> <div> Верхний пояс нужно разделить на панели, их должно быть 12 либо 16, длина каждой панели должна составлять от 2 до 2.75 метров. Если к ферме подшивается потолок, то узлы верхнего пояса крепятся затяжкой, длина затяжки колеблется от 4 до 6 панелей по их длине. </div> <div> <br> </div> <div> И хотя стропильные металлические конструкции сами по себе очень надежны и обладают высокой степенью жесткости по сравнению с деревянными, при возведении коттеджей, дачных домиков и загородных домов их применяют редко. Возведение таких конструкций не считается целесообразным по некоторым объективным причинам. Применение ферм из металлических стропил популярно при возведении промышленных объектов, так как в таких зданиях перекрытие монтируется из длинных пролетов. Читайте также: "<a href="//kryshadoma.com/faltsevaya-krovlya/ustroystvo-metallicheskoy-krovli-ustanovka-i-montazh.html" data-turbo="false">Устройство металлической кровли: установка и монтаж</a>". </div> </div> </div> <br>