Как сделать железные стропила
Стоит ли делать стропила из металла
Стропила из металла не являются новинкой, как кажется многим, Их использовали уже в начале девятнадцатого века. Металлические конструкции обладают значительной прочностью и могут выдерживать большие нагрузки. Они существенно повышают надежность возводимой конструкции.
Использование металлических стропил
Стропильная система на основе металла применяется в основном при возведении зданий общественного или промышленного назначения: гипермаркетов, складов, цехов, вокзалов, бассейнов и т.д. В сфере жилищного строительства использовать металлические стропила экономически невыгодно вследствие их дороговизны, трудности перевозки и монтажа.
В основном такие детали кровельной конструкции устраиваются на скатах, длина которых превышает 10 м. В таких случаях целесообразным является выбор металла в качестве основы для всех частей крыши: прогонов, опор конька, мауэрлата. Вместо его бруса укладывается мощный швеллер, а металлические стропильные ноги крепятся к нему при помощи приваренных уголков.
Крепление профнастила саморезами на крыше по всем правилам строительного искусства.
Крепление профнастила саморезами на крыше по всем правилам строительного искусства.Если вы ищете ответ на вопрос, чем покрыть бетонную крышу гаража, загляните сюда.
Особенности разных вариантов стропильных систем из металла
Чтобы избежать этого, элементы на основе древесины обрабатываются особыми антисептиками и влагостойкими составами. Другой профилактической мерой является изоляция дерева от металла посредством использования рубероида.
Отдельно следует остановиться на утеплении чердачного помещения. При выборе металлической системы утеплительный материал укладывается не между стропильными брусами, как это делается в случае деревянной конструкции, а над или под ними.
Другой особенностью является необходимость сохранения зазора между металлической частью и кровельным утеплителем для предупреждения проникновения конденсата в утепляющий материал и его последующего намокания.
При укладке утеплителя под стропила все остальные слои кровельного пирога (внутренняя обшивкам пароизоляционный материал, кровельное покрытие, вентиляционный зазор) оказываются выше утеплительного слоя, благодаря чему удается избежать больших теплопотерь и образования мостиков холода.
Металлические стропила, или фермы, могут изготавливаться самостоятельно или приобретаться в готовом виде. В процессе изготовления применяются спаренные уголки, классические профили и т.д.
Основными частями фермы являются два наклонных плеча, которые в совокупности образуют треугольник. Они оптимально подходят для возведения кровель зданий промышленного назначения и ангаров, поскольку дают возможность перекрывать большие по площади помещения.
Использование металлических стропильных ферм актуально и при возведении жилых домов с металлическом каркасом. В этом случае они изготавливаются под конкретный каркас по индивидуальному заказу, после чего доставляются на строительную площадку и монтируются вместе с основой.
Преимущества и недостатки легких стальных каркасов
На сегодняшний день максимально передовой технологией применения металлических элементов является технология с использованием легкого стального каркаса (кратко – ЛСТК). Его монтаж осуществляется на основе холодногнутого тонкостенного оцинкованного металлического профиля для кровель, который представляет собой очень прочный и долговечный материал: согласно утверждению производителей, такие металлические стропильные системы эксплуатируются более 100 лет.
Их основными преимуществами являются:
Недостатки
В случае многоэтажных зданий металлические стропила являются прекрасным выбором. Нередко такие конструкции устраиваются также под керамическую черепицу, поскольку при выборе этого кровельного материала на стропильную систему оказывается значительная нагрузка. Но в остальных случаях их использование не совсем целесообразно вследствие наличия ряда недостатков:
Вследствие указанных недостатков (особенно когда речь идет о частном строительстве) лучше остановить свой выбор на деревянных стропилах. Если есть необходимость в укреплении стропильной системы, рекомендуется применение отдельных металлических элементов. Вопрос об использовании металла должен обсуждаться заранее.
Виды ферм
Используемые в настоящее время металлические фермы отличаются по следующим качествам:
Фермы статического образца делятся на:
Отличительной чертой балочных является более экономное расходование материала и меньший вес. Их применение целесообразно при изготовлении конструкций, которые должны постоянно выдерживать большие нагрузки.
Арочные применяются для создания эстетичных кровель неординарных форм, однако при этом расходуется намного больше материала.
Применяются различные виды схем, основными качествами которых являются легкость, прочность, устойчивость. Качественное выполнение монтажа можно обеспечить посредством осуществления расчетов с помощью специальных программ.
Основные конструктивные элементы
Главными элементами стропильных металлических ферм являются:
Элементы соединяются в узлах прямым примыканием друг к другу. Крепление стержней решетки к поясам осуществляется сваркой или с помощью фасонных элементов.
Кроме стропильных, бывают также подстропильные. Они служат опорами несущих конструкций и перекрытий в тех случаях, когда расстояние между колоннами больше шага балок или колонны имеют неодинаковый шаг.
Разновидности ферм по поясам и решеткам
Классификация ведется по форме поясов и разновидности решеток.
В соответствии с очертанием пояса:
Несмотря на простоту в исполнении, они обладают определенными конструктивными недостатками:
В некоторых случаях выбор треугольной системы является обязательным – например, когда есть необходимость в обеспечении равномерного притока большого количества естественного света. 
Разновидности систем решеток
Материалы для металлических ферм
Материалом для изготовления элементов ферм, как правило, является парный облегченный оцинкованный профиль. Крепежными элементами служат саморезы, специальные болты или особые стальные балки, соединяемые методом сваривания.
До начала изготовления металлической конструкции надо сделать расчет сечения применяемых элементов, количества требуемых сварных швов, заклепок.
Сам процесс изготовления осуществляется следующим образом.
В частном строительстве самым распространенным типом ферм является ферма на основе профильных труб. По сравнению с конструкциями на основе тавра, швеллера или уголка профильные системы отличаются значительно более легким весом и могут выполняться без использования сварки прямо на площадке.
Где купить флюгер на крышу или как изготовить его самостоятельно?Полезную информацию о сооружении фронтона крыши вы найдете здесь.
В чем состоят особенности конструкции двускатной вальмовой крыши, читайте в статье по адресу https://rooffs.ru/vidy-krysh/valmovaya/iz-chego-sostoit.html
В процессе изготовления ферм используются горячекатаные или гнутые трубы. Изделия первого типа производятся на основе стальной ленты квадратного или прямоугольного сечения толщиной от 1,5 до 5 мм.
Особенности расчета металлических конструкций
Для расчета металлических ферм необходимы определенные знания. Как правило, для этого используются специально разработанные компьютерные программы. От степени точности расчетов зависит надежность металлической конструкции. При этом следует учитывать некоторые факторы:
Правила устройства
Вид металлических систем и их конструкция определяются величиной кровельного уклона:
Если длина пролета составляет 14-20 метров, в каждой половине используется четное количество панелей, длина которых держится в пределах 1,5-2,5 м. Для таких параметров рекомендуется использовать 8 панелей.
При большей длине пролета (от 20 до 35 м) рационально использование ферм Полонсо – двух треугольных, соединенных затяжками. При этом можно убрать длинные раскосы панелей в центре, благодаря чему достигается уменьшение веса. В таком случае верхний пояс делят на 12-16 панелей длиной от 2 до 2,75 м.
ВЫВОДЫ:
Из видеосюжета вы узнаете больше о метало-каркасных домах.
Металлическая двухскатная крыша: правила сооружения стропильной системы под профнастил
Применение металлических профилированных листов в кровельном деле позволяет в бойком темпе провести обустройство. Легкий материал не требует сооружения мощного основания и усиления фундаментной конструкции. Строительство стропильной конструкции и укладка не заставит исполнителей проявлять чудеса сноровки и выносливости.
Все работы с успехом можно выполнить собственноручно. Правда для удачного итога нужно знать, как устроен каркас и сама металлическая двускатная крыша — стропильная система под профнастил обязана учитывать специфику материала и его технические особенности.
Содержание
Специфика металлической кровли
Крупнолистовой гофрированный металлопрокат сравнительно недавно внедрился в сферу частного строительства. Ранее его признавали безоговорочной прерогативой многоэтажек, гаражей, коммерческих зданий.
Надежду хозяевам загородных владений подарила разработка новых марок с волнистым и средневысоким профилем. А вот желание приобрести материал простимулировало появление цветных полимерных покрытий, обеспечивающих обустроенным объектам уникальный экстерьер.
Металлические кровельные листы приобрели внешнюю привлекательность, но технические характеристики остались без изменений. Прокат, отличающийся высокой теплопроводностью, по-прежнему стремительно нагревается в жару и с равнозначной скоростью теряет тепло в морозы. Доставляет массу неудобств и неприятностей в периоды сезонных температурных колебаний. Красота цветных оболочек не прибавила звукоизоляции. Капли дождя и дефилирование голубей по металлической кровле прежними децибелами проверяют нервную систему владельцев на прочность.
Низкие изоляционные качества заставляют прибегать к старым проверенным мерам. По аналогии со всеми известными видами металлической крыш профнастил укладывают поверх грамотно устроенного кровельного пирога, включающего стандартный набор изоляционных слоев, в числе которых:
Кроме перечисленных слоев у правильно сооруженного кровельного пирога имеются вентиляционные зазоры, необходимые для вывода конденсата из пространства под кровлей. Вот такую многокомпонентную конструкцию удерживает стропильный каркас. Если он устроен с ошибками, то система не сможет функционировать в полную силу. Как следствие под металлической кровлей будет копиться конденсат, разрушающий стропильные ноги и обрешетку.
Заметим, что изоляционный слой требуется крышам из профилированного листа, если они сооружаются над жилыми и активно эксплуатируемыми строениями.
Если оцинкованный гофрированный прокат используется в сооружении навесов, козырьков, крыш пристроек, бытовок тепло- и звукоизоляционную защиту не используют. Однако кровельные пироги, не имеющие в составе теплоизоляции, все же содержат слои, закрепляемые и распределяемые системой стропилин и решетин.
Стропильный каркас под профлист
Стропильный каркас всех существующих типов крыш призван решать три главенствующие задачи:
Грамотно сооруженная стропильная система под профнастил безукоризненно выполняет все функции. И служит долго, и с порученными обязанностями отлично справляется. Элементы каркаса определяют заданную проектировщиком конфигурацию и служат надежным вместилищем для компонентов кровельного пирога.
Двускатная конструкция под укладку профилированных листов – разумный выбор рачительных хозяев. Это наиболее простая схема, не нуждающаяся в технологических ухищрениях и в неоправданно высоком расходе материала, как вальмовая крыша. Профилированные листы укладываются поштучно в поперечном коньку направлении.
Редкие загородные объекты могут похвастаться длиной ската больше 12м. А это значит, что профнастил можно укладывать в один ряд без поперечных швов, следовательно, гидроизоляция будет наивысшей. Разбор мы учиним именно этому популярному варианту.
Рекомендованный уклон скатов под укладку гофрированного металла 12-15º, но эксперименты и вариации с крутизной не запрещены. Ограничен лишь нижний предел: не желательно обустраивать профлистом скаты с уклоном меньше 8º. При необходимости укладки на плоскую крышу уклон указанной величины необходимо создать сухой или цементно-песчаной стяжкой. Иначе осадки будут скапливаться в понижениях волн, что может привести к неисправимой порче материала.
Стропила для металлической кровли
В устройстве двускатных каркасов под металлические покрытия применяются традиционные технологии, согласно которым устанавливаются висячие или наслонные стропильные ноги. Выбор оптимальной схемы возведения определен типом обустраиваемой коробки. Если в ее пределах есть возможность опереть верхние спилы стропильных ног, в строительстве используют наслонные стропилины, если нет – висячие.
Чаще всего над загородными малоэтажными домами возводят крыши со стропильными конструкциями наслонного типа с опиранием их верха на коньковый прогон. Висячий метод применяется реже из-за сложности монтажа и последующего ремонта.
В строительстве стропильной системы под укладку кровли из профнастила используются:
Грамотно устроить кровельный пирог по металлическому каркасу самостоятельный частник вряд ли сможет. Нужны точные расчеты, ведь у теплоизоляции и металла слишком большая разница в параметрах теплопроводности. К тому же для соединений потребуется сварочный аппарат в придачу со сварщиком.
Дешевле, удобней, практичней построить стропильную систему из древесины, тем более что ее можно будет самостоятельно починить при необходимости. Однако у металлических представителей есть веское преимущество – они лучше адаптируются к покрытию при устройстве холодных крыш благодаря идентичности состава.
Как деревянные, так и металлические детали двускатной стропильной системы устанавливаются по вышеописанным висячим и наслонным схемам. На практике нередко используются разнообразные комбинации. Например, пространство между двумя крайними висячими фермами из металла заполняется деревянными стропилинами. Двускатные конструкции встраиваются в более сложные объекты с многосоставной архитектурой.
Однако комбинировать, не имея четкого проекта и опыта в строительстве, крайне нежелательно. Еще нежелательнее применять деревянные и металлические детали, не предусмотрев между ними разделительной гидроизоляционной прослойки.
Стропильные конструкции под профнастил
Выяснили, что металлические профилированные листы служат финишным покрытием для утепленных и холодных крыш. Деление на виды стропильных каркасов под профлист как раз и производится на основании наличия или отсутствия теплоизоляции в кровельном пироге. Существенных технологических различий в строительстве стропильных конструкций обоих вариантов нет. Есть разница в размерах стропилин, между которыми укладываются либо не укладываются плиты теплоизоляции. Отличается алгоритм расчета сечения элементов, потому что:
Весом пароизоляционного и теплоизоляционного материала в обоих случаях разрешается пренебречь.
Кроме нагрузок при вычислении размеров стропилин для утепленных крыш необходимо учесть еще один немаловажный нюанс: между плитой утеплителя и гидроизоляцией должен остаться вентиляционный зазор в 3 см. Т.е. толщина теплоизоляционного слоя должна быть минимум на 30 мм меньше, чем толщина стропильной ноги. К примеру, если толщина теплоизоляции 120 мм, то для изготовления стропильных ног идеально подойдет поставленная на ребро доска 50×150 мм.
В холодных конструкциях размерный тон задает гидроизоляция. Ее укладывают так, чтобы материал провисал между стропилинами приблизительно на 20 мм. Провисание необходимо, чтобы гидроизоляцию не разорвало от чрезмерного натяжения при традиционных температурных подвижках древесины. Значит, даже для сверхлегких холодных крыш с водоотталкивающим слоем строить каркас следует из бруска сечением от 30×30 мм и более.
Однако предложения строительных рынков и специализированных маркетов не всегда радуют присутствием товара требующегося размера. Короче, если расчетная толщина теплоизоляции практически равна толщине предложенных продавцом пиломатериалов, расстраиваться не стоит. Каркас для двускатной крыши все равно будет построен. Просто поверх установленных стропильных ног надо будет прибить контробрешетку из бруска размером, способным устранить недостачу толщины материала. Гидроизоляцию в подобных ситуациях настилают поверх контробрешетки, а уже после монтируют решетины под укладку профнастила.
Отметим, что вентиляционный зазор между водозащитным слоем и утеплителем формируют при использовании классических видов гидроизоляции. Если водоотталкивающий слой выполнен диффузионной полимерной мембраной, нет необходимости ни в самом вентиляционном канале, ни в сооружении контробрешетки. Полимерной гидроизоляции разрешается непосредственно контактировать с утеплителем, ведь она беспрекословно выпустит наружу скопившийся конденсат.
Шаг установки стропилин
Шаг установки стропильных ног, рекомендуемый производителями гофрированной кровли, составляет от 0,6м до 0,9м, но может достигать и 1,5 м. Выбор шага ориентирован только на конструктивные особенности обустраиваемой коробки. Чтобы его найти, нужно длинную стену разделить на равные отрезки длинной, близкой к рекомендованному значению. К полученному количеству отрезков приплюсовывается 1, результат указывает на число стропильных ног в системе.
Изготовители настоятельно советуют придерживаться обозначенных ими пределов. Немного найдется охотников устанавливать стропилины чаще, чем продиктовано минимальным расстоянием в 60см. Желающих проредить стропильный каркас будет гораздо больше. Им следует помнить, что расстояние между стропильными ногами тесно связано с шагом установки решетин. Увеличивая одно, придется уменьшить второе или увеличить сечение решетин.
Обрешетка для укладки профлиста
Стропильная система только формирует плоскости скатов, но служить основой для фиксации профилированных панелей она не имеет права. Для укладки металлического кровельного покрытия к стропильным ногам крепится обрешетка. По деревянным стропилинам укладывают решетины из доски или бруска.
Металлическую систему оснащают обрешеткой из профиля, толщина стенки которого не превышает 2 мм. Профиль потолще придется заранее бурить для установки саморезов: процесс затратный и по времени, и по приложению усилий.
Под укладку металлических профилированных листов сооружают три типа обрешетки, это:
В малоэтажном строительстве чаще всего используются первые две разновидности. Размеры материала, применяемого для устройства сплошного настила, определяет шаг установки стропилин. Размеры элементов разреженной разновидности зависят от крутизны крыши, несущей способности покрытия и расстояния между стропилами.
Обрешетка – важная составляющая кровельной конструкции. Она формирует вентиляционный зазор второго уровня, расположенный между металлическими листами и гидроизоляцией. Устраивают ее в любом случае, независимо от качественных и технических характеристик водоотталкивающего слоя. Несмотря на кажущуюся легкость, обрешетка имеет вес, его учитывают при расчетах стропильной системы.
Нюансы сооружения обрешетки по стропильной системе двускатной крыши и крепления к ней профнастила изобразит фото подборка и видео:
Вот и все тонкости сооружения стропильного каркаса под укладку профилированного кровельного металла. Правил немного, супер сложного ничего нет, придерживаться их необходимо как самостоятельным кровельщикам, так и нанятым для возведения крыши строителям. Зато соблюдение перечисленных технологических предписаний обеспечит долгую и безупречную работу кровли, не заставить преждевременно ремонтировать и часто устранять обнаруженные по ходу огрехи.