Металлические стропила для крыши

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.

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.

• 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 .

Похожие статьи :

Металлический каркас крыши — устройство

Использование металлической стропильной системы целесообразнее всего в промышленном и общественном строительстве, например, при возведении цехов, складских помещений, супермаркетов, бассейнов, вокзалов. Жилищное строительство не оправдывает приобретение такого стройматериала, который к тому же трудно транспортировать.

От деревянных конструкций металлический каркас для крыши отличается устойчивостью к большим нагрузкам, что способствует увеличению жесткости и надежности всего кровельного пирога постройки.

Если длина ската крыши превышает 10 м, то стропила рекомендуется устанавливать из металла, которые должны дополняться такими же прогонами, коньковыми опорами и мауэрлатом.

Чем отличаются металлические стропила от других систем

В строительстве допускается комбинирование стропильных систем, где будет использоваться как дерево, так и металл. Следует помнить о том, что места, где металлокаркас кровли обшивается деревом, могут стать причиной образования конденсата, который приводит к постепенному гниению древесины. Во избежание подобных проблем все деревянные элементы пропитываются особым составом с последующей их изоляцией рубероидом.

• Для утепления металлической основы следует обшивать ее либо снизу, либо сверху.
• Утеплитель укладывается на металлические части с небольшим зазором, для того чтобы при конденсате влага не проникала внутрь утепляющего материала.
• При монтаже утеплителя под стропилами крепление остальных кровельных частей выполняется поверх него. Благодаря такой конструкции тепло надежно сохраниться на чердаке.
• Прослужит каркас крыши из металла очень долго, помимо этого, допускается использование стропил порядка 30 м в длину.

Использование легких профилей для возведения современных зданий

На данный момент в строительстве наблюдается применение новых технологий, которые направлены на возведение легких стропильных конструкций в жилых домах.

К таковым относится оцинкованный холодногнутый профиль, его преимуществами являются:

• устойчивость к процессам разрушения, включая гниение и порчу от насекомых;
• высокая пожаробезопасность;
• не нуждается в постоянной антисептической обработке;
• сооружается такой металлический каркас крыши, независимо от времени года;
• соответствие приобретаемых деталей указанным размерам, что позволяет сократить количество отходов;
• удобство монтажа – работа выполняется дрелью и шуруповертом;
• разборный комплект конструкции позволяет транспортировать ее без дорогостоящего подъемного оборудования.

Благодаря подобным стропильным металлическим фермам. существенно отличающихся от профильных металлических элементов толщиной металла менее 2,5 мм, застройщики могут сэкономить на покупке материала.

Легкая конструкция не увеличивает нагрузку на несущие стены и фундамент, что также сказывается на сокращении бюджета строительства. Собрать каркас двускатной крыши сможет любой мастер, обладающий элементарными навыками подобного монтажа. Работа не составит особого труда еще и потому, что все чертежи деталей и их маркировка проходит тщательную проверку на производстве.

Наряду с перечисленными преимуществами, облегченные стропильные конструкции все же имеют недостаток – они выступают в качестве проводника холода, а, значит, их сложно утеплять. Также на них часто появляется конденсат, который оказывает разрушительное воздействие на кровельный пирог. Исходя из этого, жилые постройки все же лучше возводить из древесины.

Установка металлического каркаса, смотрите на видео:

Как правильно выполнять монтаж каркаса

Собирается металлический каркас для кровли из двутавров, уголков, швеллеров, которые изготавливаются из профилированного металла. Форма этих деталей может быть треугольная, трапециевидная, прямоугольная или любая другая.

Будучи конструкцией высокого качества, в частности, долговечной и практичной для перекрытия больших пролетов, каркас обладает существенным недостатком – сложностью транспортировки из-за большого веса. Наличие данного фактора сказывается на необходимости заказа подъемных механизмов. В совокупности вся проделанная работа приводит к увеличению стоимости, поэтому металлические стропила очень редко можно увидеть в частном строительстве.

• При помощи металлических стропильных ферм легко перекрываются пролеты порядка 50 м.
• В большинстве случаев, монтаж таких элементов выполняется поверх подстропильных ферм прямоугольной формы.
• В помещениях промышленного назначения устройство подстропильных ферм выполняется с технологическим оборудованием, например, с кран-балками или мостовыми кранами.
• Укладывается металлический каркас четырехскатной крыши или любой другой крыши на опору из железобетонных колонн, металлических или бетонных армированных подушек, закрепленных на кирпичной стене (прочитайте: «Конструкция четырехскатной крыши: особенности монтажа «). Для этого опорная часть стальной фермы укрепляется стальной пластиной, а железобетонные подушки – металлической закладной пластиной. Более подробно система представлена на фото.
• Для выполнения узлов металлических стропил отдельные части соединяются при помощи стальных косынок, которые привариваются или затягиваются болтами.

Если мастер самостоятельно изготавливает металлические стропила, то рекомендуется работать с уголками, имеющими разные и одинаковые полки. При помощи неравнобоких уголков сооружается верхний пояс фермы, равнобоких – нижний пояс. После сварки из них должен получиться тавр. Чтобы связать элементы между собой, собирается конструкция из уголков крестообразного или таврового вида.

Крепится металлический каркас кровли уголками, листовой сталью (косынкой), металлическими полосами. Соединение каждого из них между собой выполняется также сваркой, болтами или на специальные заклепки.

Застройщики, занимающиеся частным домостроением, все же не обходятся без металлических стропильных конструкций, отличие лишь в том, что их основой являются горячекатаные гнутые трубы с круглым, квадратным или прямоугольным профилем. Благодаря таким стропилам намного облегчается вся система, при этом ее несущая способность остается прежней. Объяснением малого веса труб является использование в производстве стали не толще 5 мм, что в несколько раз тоньше металла для других профильных изделий.

Оставляйте отзывы:

Металлические стропила

Стропила из металла, столь современны и популярны сегодня, тем не менее, они отсчитывают уже не первый год и даже не первый век своей истории. Впервые металлические балки, рейки и стропила нашли применение в Санкт-Петербурге в далеком 1832 году при возведении Зимнего дворца. Однако и по сей день это монументальное здание служит украшением северной столицы.

Безусловно, металлические стропильные конструкции обладают высокой прочностью и способны выдерживать даже самые значительные нагрузки, которые вряд ли под силу деревянным сооружениям. Но, как и у каждого материала у них есть как положительные, так и отрицательные качества. Остановимся на них подробнее.

Конструкция из металла, как правило, применяется для придания дополнительной жесткости крыши. Иной случай, когда для строительства стропильной системы, требуется брус значительной длины, более 10 метров, вместо него укладывается швеллер. С помощью приваренных уголков к нему крепятся металлические стропила. И сам мауэрлат, и все прогоны и коньковые опоры также должны быть выполнены из металла.

В современной строительной практике можно наблюдать и применение комбинированных стропил, к сожалению, эти конструкции имеют ряд недостатков.

При сооружении комбинированной стропильной системы не следует допускать контакт дерева с металлом. Объясняется это просто – на металлических элементах при изменении температуры образуется конденсат, поэтому дерево в местах соединений со временем будет подвергнуто гниению. Чтобы этого не случилось все деревянные детали необходимо в целях защиты обрабатывать антисептическими и влагостойкими составами, а также при помощи рубероида изолировать их.

Утепление кровли с металлическими стропилами

Не меньше внимание стоит уделить утеплению чердака, которое проводится особым способом. В металлических стропильных системах утеплитель укладывается не между стропил как принято, а сверху или под ними. Не стоит забывать и о зазоре, который должен присутствовать между утеплителем и стропилом, это позволит уберечь материал утеплителя от намокания от выступившего на металле конденсата.

Сохранить тепло в чердачном помещении и не допустить образования мостиков холода можно в том случае, если утеплитель проложен под металлическими стропилами. Тогда все слои кровельного пирога, в которые входит внутренняя обшивка, материал пароизоляции, покрытие кровли, вентиляционный зазор окажутся выше слоя утеплителя.

Преимущества и недостатки металлических стропил

Изготовление стропильной системы полностью состоящей из металла – еще один вариант применения металлоконструкций. Деревянные детали здесь полностью отсутствуют, поэтому и нет опасений по поводу их загнивания. Такая система долговечна, предполагает использование цельных стропил, достигающих длиной от семи до десяти метров.

Можно конечно изготовить металлические стропила самостоятельно, а можно приобрести готовые.

Произведенные из спаренных уголков, периодических профилей и других элементов эти металлические конструкции иначе еще называются фермами. Они представляют собой треугольник, состоящий из двух наклонных плеч. Фермы позволяют покрывать большие площади значительных по высоте помещений, поэтому чаще всего они находят применение при строительстве ангаров либо промышленных построек.

С большим успехом применяются фермы и при строительстве жилых домов, в основе которых заложен металлический каркас. Для этого ферму делают по специальному заказу с расчетом определенного металлического каркаса. Ее доставляют на строительную площадку, и, вместе с основой производят монтаж.

Несомненно, металлические стропила имеют массу преимуществ. Однако не обошлось здесь и без недостатков. В основном они связаны с доставкой и проведением монтажа металлических конструкций.

Его не сделаешь голыми руками, потребуется специальная техника для подъема тяжелых конструкций и их установки. Весьма небезопасны они и в противопожарном плане, уже через 10-15 минут после возгорания ферма провисает и массивная кровля рушится.

Помимо сложности монтажных работ неприятно удивит и сумма, в которую обойдется возведение металлической конструкции.

Источники: http://info-krovlya.ru/raznoe/metallicheskie-stropila.html, http://kryshadoma.com/montazh-i-remont-krovli/metallicheskiy-karkas-kryshi-ustroystvo.html, http://prostostroy.com/metallicheskie-stropila.html