0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Металлические стропила для крыши

Металлические стропила для крыши – особенности устройства и монтажа

Стропила и обрешетка – каркас крыши, который несет на себе всю тяжесть кровельного пирога, термоизоляции, снеговую нагрузку, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, прочностью. Идея использовать металлические стропила, чтобы конструкция кровли получилась более жесткой, не нова, но ранее она применялась в основном для перекрытия промышленных или хозяйственных сооружений. Сейчас стропильный каркас и обрешетка из металлопрофиля считаются реальной альтернативой деревянным элементам крыши, если длина ската превышает 10 метров.

Функции стропил

Конструкция стропильного каркаса крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые образуют фермы. Шаг, величину сечения между стропилами и другими опорами определяет расчет нагрузок, которым они подвергаются в процессе эксплуатации. Кровельный каркас выполняет следующие функции:

  1. Распределение нагрузки. Взаимосвязанные узлы, усиленные уголками, равномерно распределяют вес кровли, который может достигать с учетом снеговой нагрузки до 500-600 кг. Чем больше сечение стропил и меньше шаг между ними, тем большую несущую способность имеет конструкция.
  2. Придание уклона и формы. Стропила, расположенные под углом к основанию крыши, формируют наклонную плоскость скатов, благодаря чему на поверхности кровли не скапливается снег и вода.
  3. Формирование основания для фиксации кровельного материала. Крепление финишного покрытия кровельного пирога происходит к каркасу кровли. Обрешетка выступает как основа для фиксации покрытия, распределяющая его вес равномерно по стропильным балкам.

Обратите внимание! Какими должны быть все узлы, стропила и обрешетка кровельной конструкции определяет инженерный расчет. Чтобы определить необходимую несущую способность каркаса, необходимо вычислить суммарную нагрузку, которой он будет подвергаться. Для этого складывают вес кровельного материала, утеплителя, гидроизоляции, максимальную снеговую нагрузку с весом стропильной системы.

Виды стропильных систем

Наиболее распространённым материалом, из которого изготавливается обрешетка и стропила каркаса кровли, считается древесина. Однако, если вес кровельного материала достаточно велик, а длина ската больше 6 метров, то конструкция получается слишком массивной. Строителям приходится уменьшать шаг между стропильными ногами, увеличивать их сечение, из-за чего узлы кровли приобретают большой вес, увеличивая нагрузку на фундамент. Разгрузить несущие стены и основание постройки можно, используя более прочные, но легкие металлические стропила. По типу использованного материала выделяют следующие типы стропильных систем:

  • Деревянные. Стропила и обрешетка из дерева применяются для возведения крыш, длина ската которых не превышает 7-10 метров. Крепление элементов каркаса между собой происходит с помощью саморезов, гвоздей или подвижных металлических элементов. Шаг между ногами обычно бывает в пределах 50-80 см.
  • Металлические. Металлические кровельные каркасы изготавливают из стального металлопрофиля с цинковым покрытием, который не боится влаги. Стропила и обрешетка из этого материала легкие, прочные, поэтому шаг между ними можно увеличить до 1,5-2 метра. Крепление металлопрофиля выполняют при помощи сварки или крепежных элементов. Металлические узлы крыши применяют при длине ската от 10 метров.
  • Комбинированные. Стропильный каркас, сочетающий металлические и деревянные узлы, называют комбинированным. Сочетание опорных элементов из дерева и оцинкованной стали позволяет сделать более дешевую конструкцию, обладающую высокой несущей способностью, увеличив шаг между стропилами.

Учтите, что металлические и деревянные элементы каркаса нельзя соединять между собой без прокладки из гидроизоляционного материала или обработки антисептическим препаратом. Так как металл обладает высокой теплопроводностью, его соседство с деревом приводит к образованию конденсата и загниванию стропил.

Методы крепления

Металлические стропила собирают в фермы треугольной, трапециевидной или арочной формы. К балкам рамы прикрепляют внутренние ребра жесткости, которые образуют уголки, значительно увеличивающие несущую способность каркаса. Такая система позволяет сделать шаг между стропилами больше, сделав расчет на опорные возможности каждой фермы. Крепление металлических элементов каркаса крыши выполняют одним из следующих методов:

  1. Крепление с помощью сварки. Если сварить детали стропильной системы с помощью сварочного аппарата, можно получить жесткую конструкцию, обладающую высокой прочностью и несущей способностью. Если правильно выполнить расчет кровли, можно облегчить каркас и снизить нагрузку на фундамент сооружения. Недостаток этого метода в том, что выполнить сварку может только профессионал с помощью специального оборудования.
  2. Крепление с помощью болтов. Фиксация стропил с помощью крепежных элементов позволяет выполнить менее жесткое крепление. Этот способ сборки стропильного каркаса на основе металлопрофиля используется в частном домостроении, где длина скатов не превышает 10 метров. Отказ от сварки позволяет ускорить монтаж крыши.

Опытные мастера делают расчет на то, что металлическая обрешетка и стропила могут выдержать больший вес, чем деревянные, поэтому можно увеличить шаг между ними и уменьшить толщину сечения элементов. Более того, в строительных магазинах продаются готовые стропильные фермы, крепление которых выполнялось методом сварки, пригодные для перекрытия построек стандартной ширины.

Преимущества

Металлический стропильный каркас используют для возведения крыш любой формы, любой скатности с уклоном от 1-2 градусов. В качестве материала, из которого изготавливаются стропила и обрешетка, используются стальные уголки, трубы круглого и прямоугольного сечения, тавры. Чтобы правильно подобрать толщину элементов каркаса и выбрать шаг между ними, выполняют расчет конструкции крыши, учитывающий постоянные и временные нагрузки, которые передаются стропильным балкам в процессе эксплуатации. Достоинствами стропильной системы из этого материала считают:

  • Пожарная безопасность. В отличии от деревянных, металлическим балкам каркаса не страны возгорания, что повышает пожаробезопасность здания.
  • Простота обслуживания. Цинковое гальваническое покрытие, которым покрывают стальные уголки, защищает каркас крыши от коррозии в течении всего срока службы. Им, в отличии от деревянных, не требуется ежегодная обработка антисептиком.
  • Безотходность. Хотя металлические конструкции обходятся достаточно дорого, оно считается экономически выгодным, так как крепление выполняется сварным методом, а отходов практически не остается.
  • Долгий срок службы. Если правильно выполнить расчет нагрузок, то кровельный каркас из металла прослужит более 100 лет, что превышает срок эксплуатации даже самых устойчивых кровельных покрытий.

Профессиональные кровельщики считают, что целесообразно использовать сварные металлоконструкции для изготовления стропильного каркаса крыши при длине ската от 10-12 метров. При этом главная задача – правильно выполнить расчет нагрузок, а затем определить шаг между ногами в соответствии с климатическими характеристиками и свойствами кровельного материала.

Недостатки

Несмотря на очевидные достоинства, металлические стропильные системы – не самое популярное конструктивное решение в частном домостроении. Даже большой шаг между стропилами и разреженная обрешетка при высокой стоимости метала не могут сделать конструкцию дешевле деревянной. Недостатками металлических стропил считают:

  1. Высокая теплопроводность. Металл обладает высоким коэффициентом теплопроводности, поэтому стропила и обрешетка крыши образуют мостики холодна. С точки зрения энергоэффектвности, каркас из металлопрофиля – не лучшее решение.
  2. Проблематичность транспортировки и монтажа. Выбирая металлическую стропильную систему, принимайте в расчет, что перевозить, поднимать на высоту и осуществлять крепление длинных и тяжелых элементов сложнее, чем стропила пиломатериалов стандартной длины.
  3. Сложность монтажа. Для подъема на высоту и фиксации ферм используется специальная техника, аренда или покупка которой обходится дорого.
  4. Деформация под действием высокой температуры. Хотя металл считают негорючим материалов, во время пожара он сильно деформируется, что обычно приводит к обрушению кровли.

Чтобы определить имеет ли смысл использовать более дорогие стропильные элементы из металлопрофиля, нужно выполнить расчет каркаса крыши. Если длина ската превышает 10 метров, а нагрузка более 450-600 кг, то монтаж металлического каркаса экономически целесообразен.

Видео-инструкция

Преимущества и недостатки металлических стропил

Стропильная система выполняет роль основы любой скатной кровли. Ее элементы, как правило, изготавливают из древесины. Этот материал является экологичным, имеет малый вес, что облегчает процесс монтажа.

Возводить стропильную систему дерева можно без привлечения специальной техники. Однако использование деревянных стропил не всегда целесообразно. Если длина кровельного ската превышает десять метров, то лучше использовать металлические стропила.

Применение металлических стропил

Металл представляет собой тяжелый и довольно дорогой материал. Но в то же время он обладает высокой прочностью и ему можно придать практически любую форму.

В некоторых случаях при возведении каркаса крыши намного удобнее использовать металлические элементы вместо традиционных деревянных.

Стропильная система из металла применяется в следующих случаях:

  • Для изготовления стропильной системы требуется длинный брус (более 10 метров);
  • Для придания крыше дополнительной жёсткости.

Металлическая стропильная система применяется в основном при строительстве промышленных зданий, таких, как вокзалы, супермаркеты, бассейны, склады и т.д. В частном строительстве металлические стропила для крыши применяются достаточно редко, поскольку эти элементы имеют высокую стоимость. К тому же выполнить их транспортировку и монтаж довольно трудно.

Стропила из металла используются в случаях, когда длина ската кровли превышает 10 метров. В таких случаях уместно использовать выполненные из металла прогоны, опоры конька и мауэрлат. Мауэрлатный брус заменяется на мощный швеллер. Металлические стропила закрепляются к нему посредством приваренных уголков.

Преимущества и недостатки

Технология с применением легкого стального каркаса является передовой технологией использования металлических элементов. Элементы металлических ферм изготавливают из парного облегченного оцинкованного профиля.

Конструкции из металла обладают следующими преимуществами:

  • Пожаробезопасность. Стропильная система не содержит элементы из горючих материалов. За счет этого исключается вероятность возгорания постройки с крыши.
  • Не нужно выполнять ежегодную обработку конструкции с помощью антипиренов и антисептиков.
  • Длительный срок службы. Изготовители дают гарантию на сто лет. Такая конструкция не подвергается воздействию плесени, грибка и гнили. Защита металла от коррозии обеспечивается нанесением цинкового покрытия.
  • При выполнении работ полностью отсутствуют отходы. Это связано с высокой точностью параметров конструкции из металла. Выполнять монтаж подобной конструкции можно круглый год.
  • Экологичность. Конструкции состоят из экологически чистых материалов, которые легко поддаются утилизации. Важно отметить, что детали конструкции не нужно обрабатывать химическими реагентами, которые оказывают негативное влияние на организм человека.
Читать еще:  Узел прохода дымохода через кровлю

Металлические стропила будут хорошим вариантом для многоэтажных зданий. Их также применяют в качестве основы под керамическую черепицу, так как этот материал оказывает существенную нагрузку на стропильную систему.

Однако в других случаях использование стропил из металла нецелесообразно, так как они имеют следующие минусы:

  • Выполнить транспортировку и монтаж таких стропил достаточно трудно.
  • Металлические стропила имеют большой вес. Потребуется специальная техника для их подъема и последующей установки.
  • При высоких температурах стропильные фермы из металла достаточно быстро деформируются. При пожаре они очень быстро провисают, в результате чего происходит обрушение всей крыши.
  • Высокая стоимость кровельной конструкции из металла.

Комбинированные стропильные системы

При возведении крыш достаточно часто применяются комбинированные стропильные системы. В них используются не только деревянные, но и металлические элементы.

У данного способа есть определенные нюансы, которые следует учитывать. Деревянные и металлические элементы не должны контактировать, так как при резком изменении температуры на металлических деталях образуется конденсат, который вызывает гниение частей из дерева.

Этого можно избежать, если предварительно обработать деревянные элементы влагостойкими составами и антисептиками. Также можно изолировать дерево от металла с помощью рубероида.

Виды металлических ферм

Классификация стропильных ферм из металла по поясам:

    • с параллельным поясом.Этот вариант имеет множество однотипных деталей, одинаковую длину пояса и стержней решетки, малое количество стыков, а также полную унификацию конструкции. Все это делает процесс монтажа металлических ферм достаточно легким. Стропильные фермы этого типа можно применять под мягкое покрытие кровли.

    • трапецеидальная(односкатная). Ее характеризует устройство узлов повышенной жесткости, а также отсутствие в средней части фермы длинных стержней. Такая конструкция является достаточно экономичной.

    • ферма полигональной конструкции. Этот вариант является достаточно сложным и обычно применяется при строительстве зданий с большим пролетом и весом. Использование ферм этого типа позволяет сэкономить большое количество стали. Применять подобную конструкцию для небольших построек нецелесообразно, поскольку экономия будет небольшой.

  • треугольная конструкция фермы.К преимуществам этого типа можно отнести легкость изготовления, а также возможность использования для крыш, имеющих большой угол уклона. Следует отметить, что большинство опорных узлов имеют сложное устройство. Для изготовления длинных стержней в центральной части фермы требуется значительное количество материала.

Что нужно учитывать при расчете металлических конструкций

Для выполнения расчета металлических ферм нужны определенные знания. Обычно расчеты выполняются специальных компьютерных программах. Расчеты должны быть точными, поскольку от этого будет зависеть прочность и надежность конструкции. При этом необходимо брать в расчет следующие факторы:

  • Постоянные нагрузки на конструкцию (вес кровельного покрытия и стропильной системы);
  • Дополнительные нагрузки (ветровые, снеговые, вес людей, находящихся на кровле);
  • Периодически возникающие нагрузки (ураганные, сейсмические).

Теплоизоляция металлических стропильных ферм

Важно отметить, что конденсат опасен не только для стропильного каркаса, но и для теплоизоляционного материала. Большая часть утеплителей утрачивают полезные качества при намокании. По этой причине его следует укладывать над стропильными ногами из металла или под ними.

При укладке теплоизоляционного материала под стропилами все остальные элементы кровельного пирога должны располагаться выше слоя утеплителя. Это делают для того, чтобы не допустить появление мостиков холода.

При возведении металлического каркаса крыши необходимо обратиться к кровельщикам, имеющим подобный опыт.

Выводы

  • Металлические стропила применяются в основном при строительстве промышленных и общественных зданий.
  • Конструкции из металла очень прочные. Они способны выдерживать огромные нагрузки.
  • Достаточно часто применяются стропильные конструкции комбинированного типа. В их состав входят металлические и деревянные элементы.
  • Основными элементами стропильных ферм из металла являются решетка, нижний и верхний пояс.
  • Прочность и надежность возводимой конструкции напрямую зависит от точности расчетов. На выбор вида металлических систем влияет величина уклона кровли.

Металлические стропила: их преимущества и недостатки

Изготовленные из металла стропила являются более прочными конструкциями в сравнении с их деревянными аналогами, так как они могут выдержать более значительную нагрузку.

В этой статье мы расскажем об основных преимуществах и недостатках металлических стропил, а также затронем тему выбора материала для стропил из металла и особенностей их монтажа.

Как правило, стропильную систему на основе металла выбирают в том случае, когда необходимо добиться высокой жесткости кровли, или же в ходе создания стропильной системы для последующего монтажа бруса, отдельные элементы которого имеют длину более 10 метров.

В подобной ситуации замене подлежат не только стропила, опоры коньков, прогоны, изготовленные из древесины, но и брус мауэрлата. Его меняют на мощный швеллер, к которому крепят стропильные ноги посредством приваренных уголков.

Достаточно часто используют комбинированные стропильные системы, на основе древесины и металла. Подобные системы обладают определенными недостатками.

Одним из самых серьезных недостатков можно назвать недопустимость прямого контакта дерева и металла, так как при резкой смене температурного режима поверхность металла покрывается каплями конденсата, который приводит к развитию гниения соприкасающейся с ним древесиной.

Важно! Чтобы не допустить подобной ситуации, деревянные элементы такой конструкции следует обрабатывать специальными влагостойкими и антисептическими средствами. Более того, необходимо изолировать дерево от металла рубероидом.

Также, необходимо отдельно рассмотреть вопрос, связанный с утеплением чердачного помещения.

В металлической стропильной системе укладка теплоизоляционного материала должна производиться не между стропилами, как это выполняется в стропильных системах из древесины, а над или под стропилами.

Кроме прочего, между утеплителем и металлическими элементами конструкции необходимо оставлять зазор, который предотвратит намокание утеплителя, вызванного образованием конденсата.

В том случае, когда укладка утеплителя для кровли производится под металлическими стропилами, другие прослойки сэндвича кровли, такие как покрытие кровли, материал пароизоляции, внутренняя обшивка и зазор вентиляции необходимо размещать выше слоя утепляющего материала.

Подобный подход позволит предотвратить потери чердачным помещением тепла, а также исключит возможность появления мостиков холода.

Другой вариант предусматривает создание стропильных систем из металла, в которых древесина не используется. В этом случае гниения опасаться не стоит, так как деревянные элементы в составе конструкции отсутствуют.

Подобный вариант обустройства крыши считается наиболее выгодным, так как он подразумевает продолжительный срок службы и предусматривает возможность использования достаточно протяженных стропил с длиной от 7 до 30 метров.

Металлические стропила, также называемые фермами, можно изготовить самостоятельно или же купить в готовом для употребления виде. В ходе изготовления ферм применяют классические периодические профили, спаренные уголки и прочее.

Конструкция ферм представляет собой равнобедренный треугольник, состоящий из двух наклонных плеч. Благодаря наличию возможности перекрытия помещений значительной площади и большой высоты, металлические фермы чаще всего используются в ходе строительства зданий промышленного предназначения и ангаров.

Стропильные фермы из металла могут быть использованы в ходе возведения жилых строений, имеющих металлический каркас. В этом случае их производят по индивидуальному заказу с учетом размеров конкретного каркаса и доставляют непосредственно к месту строительства. Монтируют их вместе с элементами основы.

Кроме вышеперечисленных преимуществ металлических стропильных систем, необходимо коснуться рассмотрения их основных недостатков, к числу которых, прежде всего, относятся вопросы доставки и последующего монтажа конструкций:

  1. Металлические стропильные системы обладают значительным собственным весом, следовательно, для того чтобы поднять их на необходимую высоту необходима специальная техника;
  2. Фермы из стали имеют малое значение сопротивления высокой температуре, что в случае возникновения пожара, по истечении 15-30 минут после начала возгорания, грозит провисанием и обрушением кровли;
  3. Возведение стропильной системы с использованием металла можно назвать весьма дорогостоящим мероприятием.

Выбор материала для изготовления металлических ферм

В ходе изготовления различных элементов ферм, как правило, используют парный профиль, при этом, для создания сопряжений узлов используют косынки. Соединение различных элементов в единую конструкцию осуществляется посредством клепки или сварки.

Прежде чем приступить к изготовлению конструкций металлических ферм, нужно рассчитать площадь сечения используемых для этого элементов, а также требуемое количество сварных швов, количество заклепок и т.п.

Металлические фермы производятся следующим образом:

  1. В ходе изготовления верхних поясов стропильной конструкции используют два уголка таврового сечения с боками разной ширины, их стыкуют между собой по меньшим сторонам.
  2. Для изготовления нижнего пояса применяют два равнобоких уголка.
  3. В том случае, когда ферма будет эксплуатироваться с нагрузкой, прилагаемой в районе ее панелей, для изготовления следует использовать парные швеллеры.
  4. Для создания стоек и раскосов применяют равносторонние уголки с крестообразным или тавровым сечением.
  5. В ходе производства полностью сварных ферм используют тавры.

В индивидуальном строительстве наиболее широкой популярностью пользуется стропильная ферма, для изготовления которой используют профильные трубы.

Читать еще:  Вентфасад технология монтажа

Ферма этой разновидности характеризуется наличием более низкого собственного веса в сравнении с аналогичными конструкциями, изготовленными с использованием тавра, уголка или швеллера. При этом, сборка подобной конструкции может производиться непосредственно на месте ведения строительных работ. Для этого потребуется всего лишь сварочный аппарат.

Полезно: в ходе производства ферм применяются горячекатаные или гнутые трубы. Для изготовления горячекатаных труб используется стальная лента квадратного или прямоугольного сечения толщиной 1,5 – 5 мм.

Стальные кровельные конструкции

Кровельные конструкции из стали изготавливают на основе стропильных ферм, которые предназначены для создания протяженных пролетов длиной от 6 до 30 метров.

Конструкции подобных ферм производят с использованием профилей периодического сечения, к числу которых относятся гнутосварные трубы прямоугольного или квадратного сечения, а также спаренные уголки.

Конструкция стропильных ферм предусматривает наличие двух скатов, имеющих уклоны, величина которого равна и составляет величину не менее 20?. Для того чтобы подобная система надежно опиралась на стены, используют колонны специальной конструкции или распределительные подушки из железобетона с наличием закладных.

Прогоны, изготовленные из уголков и деревянного бруса, предназначенные для последующей набивки обрешетки, крепят к конструкции фермы посредством сварки. Для увеличения жесткости подобной системы, изготавливают горизонтальные связи из уголка и прокладывают их вдоль нижнего пояса ферм.

В ходе индивидуального строительства фермы из металла используют крайне редко, гораздо чаще их применяют при возведении объектов промышленного и гражданского предназначения, к которым относятся:

  1. заводы;
  2. фабрики;
  3. ангары;
  4. склады;
  5. многоэтажные здания общественного предназначения и т.п.

В ходе строительства частных жилых домов обычно используют модули с легким каркасом из стали.

Производство ферм из стали является достаточно несложным технологическим процессом, реализация которого возможна в условиях любого промышленного предприятия.

Наиболее яркими преимуществами конструкций подобного типа являются:

  1. Повышенная прочность;
  2. Наличие возможности перекрытия протяженных пролетов;
  3. Высокая степень жесткости.

К недостаткам ферм из стали можно отнести следующие характеристики:

  1. Значительный собственный вес (20-30 кг/м?), который требует применения в ходе монтажа специальной техники;
  2. Низкая степень огнестойкости (15-30 минут) конструкции кровли;
  3. возникновение коррозии в случае отсутствия специальной обработки.

Пример монтажа стропил из металла

В качестве примера рассмотрим пример выполнения монтажных работ, связанных с обустройством стропильной конструкции для крыши с углом наклона 22-30?. Материал, предназначенный для покрытия кровли – шифер, этернит или железо:


Схема треугольной фермы

  1. В данной ситуации наиболее удачным вариантом будет использование стропильной фермы треугольной формы, имеющей высоту значением 20% от величины длины пролета (на схеме фиг.1). Ее собственный незначительный вес позволит возвести стены в районе ее опор на относительно небольшое значение высоты опор в пределах помещения чердака;
  2. В том случае, если длина пролета будет составлять 14-20 метров, следует использовать ферму, имеющую нисходящие раскосы. Это связано с небольшим собственным весом подобной конструкции;
  3. Величину длины панели, которая будет располагаться в верхнем поясе стропильной фермы, нужно выбирать в пределах 1,5-2,5 метра;
  4. В обеих частях конструкции фермы количество панелей должно быть четным. Для указанного размера пролета, их количество будет составлять 8 единиц.

В том случае, когда сооружение производственного здания предусматривает использование стропильных ферм, их монтаж выполняют на подстропильных фермах, которые связывают между собой опорные колонны и выполняют роль основания для монтажа ферм.

Полезная информация! В зданиях подобного типа величина пролета может составлять 20-35 метров, вследствие чего рекомендуется использовать фермы Полонсо (фиг. 2). Подобная конструкция имеет в своей основе два треугольника, которые между собой соединены затяжкой.

Подобное решение предоставляет возможность отказа от использования длинных раскосов в средних панелях, сечение которых требовалось бы увеличивать с целью создания сопротивления изгибу продольного направления, а это, в свою очередь, привело бы к увеличению собственного веса конструкции фермы.

Верхний пояс делят на 12 или 16 панелей, каждая из которых имеет длину 2-2,75 метра. В том случае, когда к фермам будет подшиваться потолок, к узлам верхнего яруса необходимо подвести крепление затяжки, величина длины которой будет составлять значение, равное 4-6 длинам панелей.

Независимо от того, что стропильные системы из металла характеризуются более высокой надежностью и большей жесткостью, в сравнении с деревянными аналогами, в силу ряда определенных причин их не используют в ходе строительства загородных домов.

Использование металлических стропильных систем наиболее целесообразно в ходе строительства зданий промышленного предназначения, в которых необходимо создать перекрытие пролетов значительной длины.

Металлические стропила для каркасных домов

Металлические стропила безусловно гораздо крепче, они могут выдержать гораздо большие нагрузки, они прочнее и надежнее деревянных, но они имет и свои недостатки.

Неоспоримо, что стропила из металла прочнее и надёжнее деревянных, так как они могут выдерживать значительно большие нагрузки. Но у каждого материала есть свои положительные и отрицательные стороны.

Недостатки металлических стропил:

Металлические стропила промерзают до такой степени, что достижение высокой энергоэффективности оказывается невозможным.С точки зрения экономичности выбор дерева является оптимальным решением.

  • Транспортировка и последующий монтаж металлических конструкций – задача довольно проблематичная.
  • В результате большого веса стропил для их подъема на требуемую высоту и установки должна использоваться специальная техника.
  • Стальные фермы быстро деформируются в условиях высоких температур.
  • По этой причине в случае пожара они провисают за короткий промежуток времени, что приводит к обрушению всей кровли.
  • Устройство металлической стропильной системы – удовольствие недешевое.

Стропила из металла дают утяжеление на стены и фундамент здания, что требует дополнительного усиления, а, как следствие, и дополнительных расходов. Кроме того, данный вид невозможно монтировать вручную, это осуществляется при помощи строительного крана.

К строениям, в которых планируется применение металла в устройстве кровли, предъявляются особые требования в плане точности возведения стен, т.к. их подгонка по размеру достаточно проблематична и возможна лишь в заводских условиях.

Металлические наслонные стропила фиксируются с помощью сварки, что впоследствии приводит к появлению в таких местах ржавчины. Данная стропильная система, помимо прочего, достаточно дорогое удовольствие для частного застройщика. Но при этом она незаменима при монтаже ската крыши от 7 м и более.

При условии покраски ее антикоррозийной краской она очень долговечна и прочна. При применении спецтехники ее монтаж осуществляется значительно быстрее деревянной. Конечно, данные конструкции очень тяжелы и затратны для частного застройщика, но они прекрасно зарекомендовали себя в промышленном строительстве, где требуется перекрытие зданий, имеющих большую площадь и высоту.

Преимущества металлических стропил

Производители стропильных ферм из металла гарантируют 100-летний срок их эксплуатации.

  • Металл, в отличие от дерева, не поддерживает процесс горения, поэтому его нет необходимости ежегодно обрабатывать специальными смесями, которые предотвращают возгорание.
  • Оцинкованный профиль, применяемый в производстве, не боится насекомых, не подвержен поражению плесенью или грибками, не подвержен гниению.
  • Металл хорошо выдерживает серьезные внешние нагрузки, в то время как сам оказывает минимальные нагрузки на несущие стены строения. Покрытие цинком гарантировано защищает от коррозии.
  • Монтаж стропильной металлической системы можно осуществлять в любое время года, при этом расход материала минимален.
  • Материалы, применяемые в производстве металлических строп, являются экологически безопасными, не выделяют в окружающее пространство вредных веществ.

В стропильной системе с металлическими элементами утеплитель прокладывается не между стропилами, а на них или под ними. Если пренебречь этим правилом неизбежно возникновение многочисленных мостиков холода.

Утеплитель не должен соприкасаться с металлом, потому что образующийся на металлических деталях конденсат намочит утеплитель. Это ухудшит его эксплуатационные качества.

То, что металл подвержен коррозии знает каждый школьник. А раз так – стропильная система нуждается в антикоррозийной защите.

Антиккорозийная обработка стропил

Для получения долгосрочного защитного эффекта мы рекомендуем использовать нанесение специального лакокрасочного покрытия, или жидкой резины. Антикоррозийная обработка кровли существенно удлинит срок службы кровельного материала.

Антикоррозийная обработка кровли заключается в нанесении жидкой резины или специального лакокрасочного покрытия на кровельный материал.

Как защитить брус и зачем это делать?

Прежде чем начинать процесс таких важных работ, как стропиловка крыши своими руками и прокладка гидроизоляционного материала, обязательно нужно продумать вопросы, связанные с защитой бруса от огня и разных насекомых. Нужно сказать, что защита перекрытий от огня даже прописана в некоторых СНиП для кровель различных типов.

Обработка брусьев для стропил антипиретиком

Брус пропитывают специальными веществами, антипиретиками (эти вещества призваны снижать горючесть материала), а также необходимо обрабатывать и антисептиками (этот вид веществ предотвращает гниение древесины). Такие меры необходимо принимать задолго до того момента, когда стропильная система будет окончательно установлена. В этом случае есть возможность обработать последовательно все участки, но, уделив при этом особое внимание тем из них, которые могут быть впоследствии повреждены. Особенно следует обратить внимание на стыки.

Для того, чтобы нанести защитные составы, рекомендуется воспользоваться кистью. Она должна быть достаточно широкой, а ворс у данной кисти должен быть длинный. При нанесении веществ необходимо для защиты глаз одевать специальные очки, а также пользоваться респиратором.

Рекомендуется обработать древесину не один раз, а нанести вещества в два слоя. Перед нанесением нужно дать древесине просохнуть. В этом случае дерево лучше пропитается, действие же защитных составов продлится на большее время.

Читать еще:  Эко утеплитель для крыши

Секреты монтажа металлической стропильной системы

Прочные стропила — основа надежной крыши. В жилых домах практически всегда стропильную систему, как и прочие элементы кровельного «скелета», выполняют из древесины. Но бывают случаи, когда проще и удобнее использовать металлические стропила.

Содержание

Применение металлических стропил ↑

Металл — материал достаточно дорогой и тяжелый, но при этом ему можно придать любую форму, а его прочность хорошо известна. В некоторых ситуациях при создании кровельной конструкции металл удобнее, чем привычная и дешевая древесина. Чаще всего металлические конструкции для кровли используют, если:

  • при монтаже стропильной системы необходим длинный брус, более десяти метров;
  • если необходимо придать кровле дополнительную жесткость.

Стропильные системы из металла чаще всего применяют не в частном жилищном строительстве (хотя случается и такое), а при возведении промышленных объектов: ангаров, складов, цехов и т. п. Известно, что почти двести лет назад при возведении знаменитого Зимнего Дворца использовались металлические балки. Однако, что хорошо для царственных особ, не всегда подходит для частных домов рядовых граждан Российской Федерации. У металлических стропил есть коварный враг — конденсат.

Конденсат водяных паров и другие проблемы ↑

В жилом помещении стропильная система испытывает переменное воздействие горячего и холодного воздуха. Поэтому появление конденсата водяных паров на поверхности металлической стропильной системы практически неизбежно. В результате начинаются коррозионные процессы и металл ржавеет. Без правильной обработки и надлежащего ухода уже через несколько лет понадобится серьезный ремонт кровли, поэтому при монтаже стропильных систем из металла следует строго придерживаться технологического процесса. Все металлические части нужно обработать антикоррозийной грунтовкой и покрасить.

Кроме того, металлическая стропильная система — удовольствие достаточно дорогое. Помимо стоимости собственно конструкции следует учесть расходы на ее доставку к месту строительства, подъем довольно тяжелых элементов к месту монтажа, расходы на обработку металла защитными составами, покраску и т. п. Наконец, необходимо просчитать, выдержит ли основание дома нагрузку в виде металлических стропил.

Тяжелый вес металлических ферм, из которых делают стропила, может сыграть злую шутку с владельцами строения в случае пожара. Уже через четверть часа после возгорания в здании тяжелые кровельные балки могут обрушиться, после чего понадобятся масштабные восстановительные работы.

Монтаж стропильной системы из металла ↑

Если возникает необходимость применения металлических стропил, то обычно все остальные элементы кровельной конструкции выполняют из металла:

  • мауэрлат;
  • прогоны;
  • коньковые опоры и т. п.

В качестве мауэрлата обычно используется мощный швеллер, который укладывают на стены. К швеллеру уголками приваривают металлические стропильные ноги. Длина металлических стропил может составлять от семи до тридцати метров, поэтому их обычно используют для длинных строений. Такую кровельную систему можно изготовить самостоятельно или приобрести уже готовую. Кроме того, выполняются стропильные системы из металла по индивидуальному проекту для конкретного дома.

Совет:
При самостоятельном изготовлении металлической кровельной конструкции следует особое внимание уделить качеству сварочных работ. Все швы необходимо старательно зачистить, поскольку даже небольшое количество шлака приведет к быстрому началу коррозионных процессов.

В верхней части стропильного «треугольника» следует обязательно предусмотреть крепление ригелем, чтобы предотвратить распирающее воздействие на стены дома. Значительные снеговые нагрузки без такого дополнительного крепления могут даже обрушить стены дома. Обязательны также специальные подпорки, которые укрепят кровельную конструкцию и позволят перенести часть нагрузки с наружных стен дома на внутренние несущие стены.

При монтаже металлических стропил на каменном строении рекомендуется залить железобетонный антисейсмический пояс поверх бетонной кладки. В тело пояса монолитно устанавливаются анкеры для крепления стропильных ног. Сверху на анкеры приваривают анкерные площадки. В качестве крепления используют гайки, которые позволят при необходимости демонтировать систему. Однако допускается и крепление с помощью сварки.

Альтернативой железобетонному антисейсмическому поясу может стать монтаж анкерных креплений прямо в кладке. В просверленные отверстия заливается цементно-песчаный раствор, затем в них фиксируют анкерные крепления.

Союз дерева и металла ↑

Использовать металлические стропильные системы для деревянных строений обычно не рекомендуется, но иногда такая необходимость все же возникает. В этом случае просверливают отверстия на всю ширину мауэрлата и еще на один или два венца сруба. В отверстия вставляют анкерные крепления, затем к ним приваривают анкерные площадки.

В местах соединения металла с деревом следует тщательно обработать природный материал гидроизоляционными материалами. Можно использовать рубероид в несколько слоев. Это делается для того, чтобы конденсат с металла не повредил древесину.

Совет:
Если предполагается проведение сварочных работ, помимо гидроизоляции следует укрыть деревянные поверхности листом асбеста.

Другой вариант монтажа металлических стропил на деревянный сруб предполагает монтаж швеллера поверх сруба с помощью анкерных креплений. Швеллер следует уложить полками вниз и соединить в общую систему. Предварительно в швеллере просверливают отверстия для болтов крепления стропильных ног. Чтобы анкерные болты не прокручивались, их прихватывают сваркой в процессе монтажа.

Теплоизоляция металлической стропильной системы ↑

Конденсат представляет опасность не только для стропильной системы, но и для утеплителя. При намокании большинство теплоизоляционных материалов теряют свои полезные свойства, поэтому утеплитель кладут не между стропилами, а под металлическими элементами или же над ними.

Если утеплитель размещают под стропилами, следует все элементы кровельного пирога размещать выше утеплителя, чтобы избежать образования мостиков холода.

Качественно провести работы с металлом может только специалист. При создании металлической кровельной конструкции следует обратиться к профессиональным кровельщикам, имеющим соответствующий опыт.

Металлические стропила. Достоинства и недостатки стропил из металла

Металлические стропила – не такая уж новинка, как кажется на первый взгляд. Одной из первых крыш, возведенных с помощью металлических балок, реек и стропил, была крыша Зимнего Дворца в Санкт-Петербурге. Было это ещё в 1832 году и, как известно, дворец стоит до сих пор.

Неоспоримо, что стропила из металла прочнее и надёжнее деревянных, так как они могут выдерживать значительно большие нагрузки. Но у каждого материала есть свои положительные и отрицательные стороны.

Чаще всего, полностью металлическую конструкцию выбирают для повышения жесткости крыши, а также для создания стропильных систем, в которых требуется брус длиной более 10 метров. При этом заменяются не только деревянные стропила, прогоны и коньковые опоры, но и мауэрлат. Вместо деревянного бруса укладывается мощный швеллер, к которому, с помощью приваренных уголков, крепятся ноги стропил из металла (крепление деревянных стропил происходит по иному).

Также практикуется строительство комбинированных стропильных систем, которые имеют при этом некоторые недостатки.

В первую очередь необходимо исключить непосредственный контакт дерева с металлом, так как при перепадах температур на металле появляется конденсат и, если дерево прилегает к нему, то в скорости оно начинает гнить. Поэтому все деревянные элементы должны быть пропитаны защитными влагостойкими и антисептическими составами, а также изолированы от металла рубероидом.

Отдельно следует остановиться на утеплении чердачного помещения. В стропильных системах с металлическими элементами, утеплительный материал нужно прокладывать не между стропилами из металла, как это обычно делается, а над или под ними. При этом нужно оставлять зазор между утеплителем и металлом, дабы устранить возможность намокания утеплителя от конденсата.

Если утеплитель прокладывается под металлическими стропилами, то все составляющие кровельного «пирога» – внутренняя обшивка, пароизоляционный материал, кровельное покрытие (например, профнастил или металлочерепица) и вентиляционный зазор – оказываются выше утеплительного слоя. Только так можно уберечь чердак от потерь тепла и образования мостиков холода.

Другой вариант использования металлоконструкций – это изготовление из металла всей стропильной системы. В этом случае не нужно бояться загнивания дерева, так как деревянные элементы отсутствуют вовсе. В принципе, металлическая крыша – это выгодно, так как она долговечна и даёт возможность использовать длинные цельные стропила (от семи до тридцати метров).

Металлические стропила можно изготавливать, как самостоятельно, а можно приобретать готовые.

Эти конструкции или, как их ещё называют – фермы, изготавливаются из классических периодических профилей, спаренных уголков и др. Фермы имеют два наклонных плеча, в совокупности образующие треугольник. Они больше подходят для возведения промышленных зданий и ангаров, потому что позволяют перекрывать большие по площади и значительные по высоте помещения.

Применяют фермы также и в модульном строительстве жилых домов, каркас которых также является металлическим. В этом случае фермы заказываются индивидуально под определённый каркас, доставляются на участок, и монтируются совместно с основой.

Из всего вышеописанного можно увидеть, что металлические стропила имеют много преимуществ. Но существуют и недостатки, связанные с доставкой и монтаж конструкций из металла.

Металлические фермы очень тяжелые, и требуется специальная техника, чтобы поднять их на определённую высоту и установить. Также стальные фермы очень плохо переносят повышенные температуры, и в случае пожара через 15-30 минут они провисают и кровля рушится.

Кроме всего вышеизложенного, необходимо отметить, что возведение металлической стропильной системы обойдется в весьма кругленькую сумму.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector