Металлические фермы из профильной трубы: изготовление и использование
Опубликовано: 03.09.2018
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.
↑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
↑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.
↑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:
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
