By adminPosted on
Стропильная и подстропильная ферма отличия: Отличия стропильной и подстропильной фермы

Содержание

монтаж, конструкции, узел опирания, отличия, разница

Опубликовано:

29.07.2013

Стропильные фермы – это специальные строительные конструкции, которые применяются при устройстве скатных крыш. Конструкции эти жесткие, их задача состоит в том, чтобы передать все нагрузки от кровли на стены здания.

Виды деревянных ферм.

Делают стропильные системы из дерева, металла, железобетона, выбор материала зависит не только от требований, но и типа, назначения строения. Монтаж стропильных ферм осуществляется по самым различным схемам, учитывая вид самой крыши, нагрузки, назначение строения.

Виды ферм

Стропильным и подстропильным фермам отводится самая ответственная роль. Они могут иметь следующий вид:

  • с параллельными поясами – это самые простые конструкции, применяются при индустриальном строительстве;
  • полигональные фермы используют при достаточно больших пролетах и нагрузках, они обеспечивают снижение массы кровли;
  • трапецеидальные используются при мягких, рулонных кровлях;
  • треугольные фермы подходят для черепицы, кровельной стали, асбоцементных листов, волнистых материалов, которые требуют довольно крутых уклонов;
  • ромбическая и полураскосная решетка.

Вернуться к оглавлению

Как выполнить расчет стропильной системы?

Частота обрешетки в зависимости от типа покрытия крыши.

При выполнении расчетов стропильных конструкций необходимо тщательно учитывать все нагрузки, разделяющиеся на три основные группы:

  • постоянные, учитывающие вес кровельного “пирога”;
  • временные, которые включают вес снега, людей, которые поднимаются на крышу для выполнения различных работ, ветровую нагрузку;
  • особые, например, сейсмические.

Для определения снеговых нагрузок необходимо руководствоваться погодными условиями региона. Для этого пользуются такой формулой: S=Sg*μ, где Sg – расчетное значение веса снега на квадратный метр, а μ – это коэффициент, высчитывающийся по углу наклона крыши.

Для определения ветровой нагрузки учитывают такие показатели, как высота здания, тип местности, нормативы по ветровой нагрузке для региона. Все необходимые значения и данные можно найти в справочниках по строительным нормативам, там же располагаются и отдельные формулы, которые могут при этом понадобиться.

Вернуться к оглавлению

Стальные, деревянные и железобетонные стропильные фермы

Элементы используемой стропильной системы могут изготавливаться из различных материалов, это не только традиционное дерево, но и металл, железобетон. Сами фермы могут принимать три формы: полигональную, с параллельными поясами, треугольную. Для мягких кровельных материалов достаточно полигональных и с параллельными поясами, а вот для листовых лучше конструировать треугольные фермы.

Стальные элементы производят заводским способом, они имеют стандартные размеры, рассчитанные на пролеты с длинами в тридцать шесть, тридцать, двадцать четыре, восемнадцать метров. Также обычно все стальные элементы имеют параллельный пояс, что отличает их от прочих.

Схема крепления опорного узла стропил.

Для строительства частных домов используются стальные стропильные фермы из профильной трубы, так как они имеют малый вес. Фермы из тавра, швеллера, уголка более тяжелые. Собирается стропильная система непосредственно на стройплощадке, для крепления используется сварка. Профильные трубы, которые применяются для ферм, имеют толщину от полутора миллиметров до пяти, сам профиль может быть квадратным либо прямоугольным.

Железобетонные фермы представляют собой несущие, очень прочные решетчатые конструкции, которые часто используются для перекрытий пролетов при большой длине. Сегодня такие фермы разделяются на треугольные безраскосной формы, сегментные раскосные и безраскосные для скатных крыш, специальные фермы для крыш с небольшим уклоном.

При изготовлении железобетонных ферм оценивают такие показатели, как прочность бетона, плотность, морозостойкость, марка стали, толщина бетона вокруг установленной арматуры, защита от коррозии. Для частных домов такие фермы практически не используются, хотя их надежность и прочность намного выше, связано это с большим весом и сложностями при монтаже.

Деревянные фермы делают из бруса, они чаще всего применяются в частном и малоэтажном строительстве. Такие фермы всегда собирают на стройплощадке, на дерево перед этим наносят специальный защитный состав, который убережет его от насекомых. Соединения осуществляются при помощи болтов, анкеров, пластин и скоб. Монтаж деревянных ферм одновременно и более легкий, и более трудный, что связано с особенностями древесины.

Вернуться к оглавлению

Монтаж стропильной системы для односкатной крыши

Как правило, монтаж стропильных систем поручают специалистам, так как дело это очень ответственное, требующее наличия специальных знаний. От надежности стропильной системы будет зависеть устойчивость всей кровли и строения, поэтому приступать к этому делу самостоятельно не советуется.

Рассмотрим монтаж простейшей схемы устройства стропильных ферм для простой односкатной крыши. На первом этапе необходимо правильно рассчитать имеющуюся величину перепада стен, что можно сделать по формуле:

H = Ш * tg L.

Варианты обрешетки кровли.

Тут Н принимается за перепад стен, Ш – это расстояние между отдельными опорными стенами, tg L – это тангенс угла наклона односкатной крыши.

При изготовлении стропил из дерева необходимо предварительно обработать их при помощи специальных антисептиков и антипиренов, что поможет максимально защитить дерево от влияния насекомых, плесени, высоких температур.

На следующем этапе монтируется мауэрлат, то есть опорные балки, толщина которых должна полностью соответствовать толщине стены, так как необходима жесткая привязка, отличная гидроизоляция конструкции. При установке надо следить, чтобы балка шла строго горизонтально, после монтажа на поверхности надо разметить места, где будут крепиться стропильные ноги, вырезать специальные выемки под них.

Установка стропил осуществляется таким образом, чтобы подготовленные фермы на тридцать сантиметров выступали за опорные балки, крепеж при этом осуществляется болтами и скобами. Подпорки ставятся только в том случае, когда длина стропильных ног больше, чем четыре с половиной метра. Планки обрешетки набиваются поверх поставленных стропил.

Вернуться к оглавлению

Подстропильные системы

Подстропильные конструкции применяются не так часто, в основном, при необходимости сооружения мансардных помещений и в тех случаях, когда шаг колон намного превышает шаг несущих конструкций. Для этого используются подстропильные балки и фермы с длиной в 12 метров, хотя возможно при необходимости увеличивать и до 18-24 метров.

Подстропильные балки применяются с балочными стропилами. Первые имеют пучковую арматуру, чтобы облегчить массу и обеспечить большую надежность (для железобетонных конструкций). Такие конструкции устанавливают на колонны, соединяют со стропильной конструкцией при помощи анкеров, для металлических балок используется дополнительно сварка.

Вернуться к оглавлению

В каком случае применяются подстропильные конструкции?

Подстропильные конструкции применяются в зданиях, которые имеют поперечно расположенные внутренние несущие стены либо две поперечные. В этом случае подстропильные конструкции будут состоять из уложенных вдоль крыши балок (сквозных прогонов), которые опираются на лежень через брусья стоек, далее они имеют упор уже на стены. Применяется конструкция и без прогонов, в этом случае все стойки будут подводиться под каждую отдельную стропильную ногу.

Коньковый узел делают при помощи стыковки стропильных ног наверху с перевязкой стальными либо деревянными накладными. Стоит отметить, что здесь нет прогона, вместо него используется система распора.

Именно использование такой конструкции и делает возможным сооружение мансардных крыш (при введении стоек под стропильные ноги). Но это подразумевает, что подстропильная конструкция будет оказывать дополнительную нагрузку на перекрытие строения, поэтому есть необходимость усиления. Но это не значит, что такая крыша будет неустойчивой – возможность монтажа расшивки с внешней стороны стоек, крепеж к низу каждой стропильной ноги добавляет надежность всей конструкции.

Стропильные и подстропильные фермы металлические

Содержание

  • 1 Металлические, стропильные и подстропильные фермы
    • 1.1 Стропильные фермы металлические
    • 1.2 Стропильные фермы стальные
  • 2 Стропильная и подстропильная ферма
  • 3 Стропильные и подстропильные фермы металлические
  • 4 Стропильные и подстропильные фермы
    • 4. 1 Типовые конструкции металлических ферм:
  • 5 Стропильные металлические фермы

Металлические, стропильные и подстропильные фермы

Производство металлических ферм наша компания производит с применением современных технологий. Мы изготавливаем конструкции для любых строений, любой сложности и системы. Наша компания специализируется на изготовлении стропильных и подстропильных ферм, которые способны выдерживать агрессивные нагрузки внешних факторов.

Стропильные фермы металлические

Чтобы увеличить прочность кровли, используют стропильные металлические системы, которые устойчивы к различным нагрузкам, разрушению и имеют долгий срок эксплуатации.

Стропильные фермы используют для перекрытий помещений большой площади или высоты. Стоит отметить, что из-за веса конструкций выдвигаются определенные требования к использованию подъемной техники.

В процессе изготовления таких конструкций используют спаренные уголки, профили и другие элементы, которые повышают надежность и прочность.

ПМК «Элемент» гарантирует качество и долговечность производимых стропильных и подстропильных ферм.

Стропильные фермы стальные

Стальные стропильные фермы применяют для повышения качества и прочности кровли. Используют треугольные, полигональные и фермы с параллельными поясами. Наша компания изготавливает фермы стальные с различными размерами для пролетов.

Данный вид конструкций нельзя назвать сложным в изготовлении, однако имеется ряд тонкостей, чтобы готовое изделие обладало необходимыми параметрами прочности.

Главное отличие стальных ферм от стропильных заключается в том, что первая оснащена параллельным поясом. Производятся оба вида в одинаковых размерах.

Также в строительстве используются стальные фермы из прямоугольного профиля. Такие изделия обладают меньшим весом в сравнении с продуктами из тавра, швеллера и уголка. Профиль трубы имеет сечение квадратной или прямоугольной формы, что позволяет осуществить сборку изделия на месте установки готовой конструкции.

Мы изготовим прочные и долговечные конструкции для вас!

Стропильная и подстропильная ферма

Стропильная и подстропильная фермы применяются при возведении скатных крыш. Это жесткие конструкции. Их предназначение состоит в передаче усилий от кровли на стены здания. Именно они принимают на себя ветровую и снеговую нагрузку.

Все фермы обладают относительно невысокой массой. Это положительно влияет на расход материала. Основные отличия между стропильными и подстропильными конструкциями заключаются в назначении и расположении.

Стропильные фермы представляют собой решетчатые металлические конструкции. Они передают усилия колоннам посредством опорных столиков и монтажных болтов. Все стропильные фермы одного пролета обладают одинаковыми размерами. Их верхний пояс очерчен по окружности. Обычно стропильные фермы используют при наличии пролетов 6, 12 и 18 м. С колоннами они соединяются с помощью шарнирных соединений. Их размещают друг от друга на расстоянии 6 м.

Решетки и пояса стропильных ферм изготавливают из уголков. Между собой их соединяют с применением фасонок из листовой стали. Часто используют изделия из проката с двутавровым сечением.

Подстропильные фермы также являются решетчатыми и имеют аналогичную конструкцию. Они соединяют колонны одного ряда. На них опираются стропильные фермы. В пределах высоты они сопрягаются с подстропильными элементами.

Подстропильные фермы располагают на колоннах в 12 м друг от друга в продольном направлении. Они применяются, если шаг колонн больше шага стропильных конструкций. Обычно подстропильные фермы длиной 12-18 м используют тогда, когда расстояние между крайними колоннами не больше 6000 мм, а между колоннами средних рядов – 12000 мм. Помимо этого подстропильные конструкции необходимы в зданиях с поперечно расположенными внутренними несущими стенами.

Подстропильные фермы имеют трапецеидальные контуры. Размеры соответствуют стропильным фермам. Верхние пояса подстропильных конструкций прикрепляют с помощью черных болтов к колоннам. При этом их опирают на монтажный столик, принимающий на себя вертикальное давление. Применяют подстропильные фермы в одноэтажных промышленных многопролетных зданиях.

Конструктивные отличия между стропильной и подстропильной фермами состоят в наличии у подстропильных элементов параллельных поясов и стоек. Они необходимы для фиксации стропильных частей кровли. Так, стойки на концах ферм выступают в качестве опор при монтаже крайних плит покрытия.

Стропильные и подстропильные фермы металлические

Стальные стропильные и подстропильные фермы покрытий промышленных зданий

Стальные стропильные фермы по очертанию проектируют с параллельными поясами, полигональными и треугольными. Стальные фермы применяют практически для любых пролетов.

В фермах различного очертания применяют определенные системы решеток (рис. 10). Выбор типа решетки зависит от схемы приложения нагрузок, очертания поясов и конструктивных требований. Для снижения трудоемкости изготовления ферма должна быть по возможности простой и с минимальным числом элементов.

Рис. 10. Схемы решеток ферм: а) треугольная, б) треугольная

со стойками, в, г) раскосная, д) шпренгельная, е) крестовая,

ж) перекрестная, и) ромбическая, к) полураскосная

Стальные фермы проектируют из элементов, могущих иметь различные сечения: трубчатые, гнутосварные замкнутые, из прокатных уголков, двутавров, швеллеров и т.п. Наиболее распространенные типы сечений элементов ферм приведены на рис. 11.

Рис. 11. Типы сечений стальных ферм: а) трубчатые, б) прямоугольное гнутозамкнутое, в,г,д,е) из парных уголков, ж) из одиночных уголков, и) из тавров – для поясов ферм, к,л) то же, из двутавра или двух швеллеров

Унифицированные фермы проектируют из прокатных парных уголков нормальной или пониженной высотой. Конструкции нормальной высоты предназначены для отапливаемых зданий с покрытием из железобетонных плит или из стального профилированного настила, уложенного по прогонам. Фермы с пониженной высотой используют только для покрытий из профилированного настила.

Т иповые унифицированные фермы могут использоваться как в бескрановых зданиях, так и в зданиях с мостовыми опорными кранами.

Рис. 12. Схемы стропильных ферм нормальной высоты

из прокатных уголков

(с указанием отправочных элементов)

В состав стальных несущих конструкций покрытий входят прогоны, стропильные и при необходимости подстропильные фермы, опорные стойки, горизонтальные и вертикальные связи. Конструкции покрытий применяют в однопролетных и многопролетных зданиях при любых сочетаниях пролетов шириной 18, 24, 30 и 36 м при использовании ферм нормальной высоты (рис.12) и 18 и 24 м – при фермах пониженной высоты. Шаг стропильных ферм принимают 6 или 12 м.

Пояса и решетку унифицированных ферм конструируют из прокатных уголков и соединяют сваркой с помощью фасонок из листовой стали.

Сопряжение фермы с колонной (шарнирное) осуществляют с помощью надопорной стойки двутаврового сечения, которая крепится к колонне анкерными болтами, а пояса ферм к стойкам – болтами нормальной точности (рис. 13).

Рис.13. Опирание стальной фермы на железобетонную колонну

Стальные подстропильные фермы конструируют по типу стропильных ферм пролетом 12, 18 и 24 м.

На рис. 14 приведены унифицированные подстропильные фермы пролетом 12 м.

Рис.14. Подстропильные фермы нормальной высоты пролетом 12м: а – рядовые, б – у торца здания

Стропильные и подстропильные фермы

Завод ИПК “ТЕМП” изготавливает стропильные и подстропильные фермы, прогоны, связи для покрытий промышленных зданий, ангаров, складов, спортивных комплексов, торговых центров и др. металлокаркасных сооружений.

Стропильные фермы – это специальные строительные конструкции, которые применяются при устройстве скатных крыш. Конструкции эти жесткие, их задача состоит в том, чтобы передать все нагрузки от кровли на стены здания.

Типовые конструкции металлических ферм:

Типы металлических ферм:

Стропильным и подстропильным фермам отводится самая ответственная роль. Они могут иметь следующий вид:

Фермы с параллельными поясами – это самые простые конструкции, применяются при индустриальном строительстве,

Полигональные фермы – используют при достаточно больших пролетах и нагрузках, они обеспечивают снижение массы кровли,

Трапецеидальные фермы – используются при мягких, рулонных кровлях,

Треугольные фермы – подходят для черепицы, кровельной стали, асбоцементных листов, волнистых материалов, которые требуют довольно крутых уклонов, – ромбическая и полураскосная решетка.

Фермы, по сравнению с балками, обладают лучшими технико-экономическими показателями: меньшей массой, возможностью использования межферменного пространства.

Типы решеток ферм:

Типы решеток ферм – выбираются в зависимости от схемы приложения нагрузок, очертания поясов и конструктивных требований. От типа выбранной решетки зависит вес фермы, трудоемкость ее изготовления и внешний вид:

— Треугольная система решетки – применяется в фермах с параллельными поясами или трапецеидального очертания, дает наименьшую суммарную длину решетки и наименьшее число узлов при кратчайшем пути усилия от места приложения нагрузки до опоры. Различаются фермы с восходящими и нисходящими опорными раскосами. Недостатком данной системы является наличие длинных сжатых раскосов, что требует дополнительного расхода стали для достижения расчетной устойчивости.

— Раскосная система решетки – наиболее целесообразное ее применение при малой высоте ферм, а так же при условии, когда по стойкам передаются большие усилия. Изготовление раскосной решетки трудоемкое и требует большого расхода металла. Путь усилия от узла с приложенной нагрузкой до опоры длинный, идет через все узлы и стержни решетки, поэтому при проектировании по максимуму закладывается, чтобы наиболее длинные элементы – раскосы — были растянуты, а стойки – сжатыми.

— Шпренгельная решетка – применяется в случае сосредоточения нагрузок к верхнему поясу при их вне узловом приложении, а так же при необходимости уменьшения длины расчетного пояса. Устройство шпренгельной решетки дает возможность получить оптимальное расстояние между элементами поперечных конструкций при рациональном соблюдении угла наклона раскосов, с возможностью уменьшения расчетной длины сжатых стержней. В стропильных фермах шпренгельная решетка позволяет сохранить нормальное расстояние между прогонами, удобное для поддержания элементов кровли, либо позволяет заложить промежуточный узел необходимый для опирания крупнопанельного настила кровли. Устройство шпренгельной решетки трудоемко, и в некоторых случаях требует дополнительного расхода металла. Если нагрузка на ферму действует в обоих направлениях, то целесообразно использовать крестовую решетку. В фермах с поясами, выполненными из тавров возможно применение перекрестной решетки, где раскосы крепятся непосредственно к стенке тавра.

— Ромбическая и полураскосная решетка – обладают большой жесткостью благодаря взаимодействию двух систем раскосов, оптимальны при работе конструкций на большие поперечные силы. В основном применяются в мостах, мачтах, башнях, связях и где требуется большая высота ферм.

Стропильные металлические фермы

Наше время требует применения в строительстве надёжных, лёгких, экономичных, долговечных конструкций. Наиболее распространённые элементы строительных конструкций – фермы промышленных зданий, изготовленные из стали, вполне отвечают этим условиям.

Конструктивное решение их исполнения прямым образом влияет на архитектурный вид сооружения и его стоимость. А поперечные сечения прокатных профилей, из которых изготавливают фермы, позволяют лучше функционировать их элементам на изгиб, сжатие, растяжение. Применение современного проката делает ферму не только легче, но и дешевле.

Фермы, представляющие собой стержневую конструкцию с концами, соединёнными в узлы, по конструктивному признаку делят на тяжёлые и лёгкие. Тяжёлыми являются решётчатые конструкции, применяемые в особых условиях, в частности:

Такие фермы проектируют неразъёмными или на болтах высокой прочности.

Лёгкие фермы в строительстве являются более востребованными. Их по очертанию поясов делят на:

Существует классификация ферм по типу решётки:

– треугольные со шпренгелями,

– треугольные с дополнительными стойками,

Влияют на разделения ферм и типы поперечного сечения:

– симметрично расположенные уголки,

Но и это ещё не всё. Делятся фермы также на подстропильные и стропильные. Последние используются в кузнечных цехах, в производственных помещениях, где установлены ковочные прессы, и других, где на каркас здания оказывается динамическое воздействие. Балки или подстропильные фермы используют для устойчивости несущих конструкций покрытия.

Чаще всего металлические стропильные фермы используются при строительстве промышленных сооружений, где требуются конструкции с более высокой прочностью. Однако, в последнее время металлические фермы стропильного типа стали проникать и в индивидуальное возведение зданий.

Конструкция фермы проста, основными её деталями являются стропильный пояс и решётка. Первый принимает на себя продольную силу и момент, а вторая – поперечную силу.

Современные металлические фермы отличаются большим разнообразием видов. Они могут быть классифицированы по схемам изготовления, по форме поясов, по размерам, по конфигурациям пролётов. Статические конструкции бывают балочными, арочными, рамными, вантовыми.

Наиболее экономичными считаются балочные. Для их изготовления требуется меньшее количество материалов, а отсюда следует уменьшение веса. Их используют в случаях большей устойчивости к постоянным нагрузкам. А вот арочные предназначены для сооружения необычных форм кровли. Однако, здесь расход стройматериалов увеличится.

Что касается схем изготовления, то в настоящее время популярными стали схемы комбинированные, сегментированные, полигональные, трапециевидные, треугольные. Устойчивость, небольшой вес, отличная прочность – их преимущества. Для расчёта подобных конструкций используется специализированное программное обеспечение.

Фермы собираются из облегчённого металлического оцинкованного профиля, называемого лёгкими стальными тонкостенными конструкциями. В качестве крепежа используются специальные болты или стальные балки.

Для промышленных зданий используются односкатные или двускатные универсальные фермы, для жилых домов с крутым уклоном кровли – треугольные. Фермы с дополнительными шпренгелями применяются для железобетонных крупнопанельных плит в беспрогонных конструкциях.

Металлические подстропильные фермы используются не повсеместно. В основном они нашли своё применение в сооружении масштабных промышленных помещений с большими пролётами, то есть там, где требуются дополнительные опорные колонны, поддерживающие конструкции.

В этом случае проект создаётся на совместном использовании стропильных и подстропильных ферм, выступающих единым целым. Фермы подстропильные являются объединяющими элементами опорных колонн и металлических стропильных конструкций.

Любые металлоконструкции монтируются профессионалами, досконально изучившими эту непростую, но интересную науку. Технологии монтажа металлических ферм состоят из установки стропильных и подстропильных частей в проектное положение.

Качественная подстропильная ферма должна быть изготовлена исключительно в производственных условиях. Данный элемент должен опираться на колонну. Он выполняет задачу опоры для стропильных сооружений. Это необходимо в тех случаях, когда шаг стропильных ферм не превышает расстояния между опорными колоннами.

Фермы стропильные, опираясь на подстропильные, составляют основу для перекрытия здания или его покрытия. В свою очередь ферма подстропильная опирается на налокотник, устанавливаемый на вершине колонны. В качестве крепления налокотника применяется болтовое соединение. Болты здесь используются высококачественные, способные выдерживать колоссальные нагрузки.

Монтаж по такой технологии гарантирует распределение нагрузки от кровли к стропильной конструкции и затем на подстропильные. Далее нагрузка переходит на колонны и на фундамент.

Изготовлению подстропильных ферм предшествует расчёт отдельных деталей, высота сварных швов, подсчитывается число заклёпок. Для сопряжения узлов применяют металлические косынки.

Теги: #Стропильные и подстропильные фермы металлические

Что такое ферма? — Учебник по гражданскому строительству

доктора Шона Кэрролла

|

Обновлено: 5 января 2019 г.

|

Учебник

Ферма представляет собой конструкцию, состоящую из набора конструктивных элементов, соединенных шарнирными соединениями или узлами . Теоретически штифтовые соединения не создают сопротивления вращению и ведут себя как шарниры. На практике это не всегда так. Преимущество фермы заключается в том, что ее элементы нагружаются преимущественно в осевом направлении. Это означает, что они находятся либо в сжатии, либо в растяжении, либо не имеют силы, так называемые элементы с нулевой силой. Это делает фермы особенно эффективной структурной формой. В этом уроке мы обсудим распространенные формы ферм, их особенности, приблизительные методы анализа и ключевые допущения, относящиеся к нашему анализу. Если вы хотите узнать, как мы можем вручную анализировать фермы, чтобы определить силы, возникающие в каждом элементе, я написал руководство по этому вопросу здесь.

Если вас интересует поведение фермы, ознакомьтесь с нашим бесплатным набором инструментов для анализа ферм ниже. Нет никакой замены для понимания фундаментальной механики фермы, но доступ к простому в использовании калькулятору фермы делает жизнь немного проще!

ОНЛАЙН TRUSS TOOLBOX 🛠️