Ферма перекрытия – Предназначение фермы перекрытия

Предназначение фермы перекрытия

Фермы перекрытия представляют собой специальную стержневую конструкцию, применяемую в строительной механике. Она не изменяет форму после замены ее углов высокой степени жесткости на шарнирные. В компонентах такой фермы образуются усилия сжатия/расжатия.

1. Виды
2. Расчет ферм перекрытия: нюансы
3. Как сделать?

 

Виды

Существует определенная классификация, которая определяется материалом для изготовления таких конструкций.

Деревянные

Представляют собой сооружения из сухого бруса. Две горизонтально расположенные балки находятся в параллели друг с другом, а для большей жесткости они скрепляются вертикальными стойками и раскосами, расположенными под наклоном. Фермы перекрытия из дерева обладают формой прямоугольника. Благодаря специальным точным расчетам эксперты определяют сечение деревянных элементов, размер шага и тип соединения. Сейчас для этого применяют автоматические программы с функцией калькулятора. Необходимо учитывать длину пролета перекрытия и общую степень нагрузки на конструкцию.

Сооружения из дерева производятся в промышленных условиях при использовании новейшего оборудования. Как пример – деревянные фермы перекрытия по технологии mitek. Они транспортируются на стройплощадку уже в готовом виде. Соединяются отдельные части с помощью специальных оцинкованных пластин.

 Преимущества:

• легкость при установке;
• перекрывание просторного пролета до 9 метров без специальных дополнительных опор;
• отличная несущая способность, благодаря чему они укладываются с различным шагом без снижения технических характеристик;
• качественная звукоизоляция;
• прокладка скрытых коммуникационных систем;
• маленький вес, что удобно при доставке изделий на строительную площадку.

Недостатки:

• толщина перекрытия между этажами больше, чем в случае применения стандартных балок;
• значительная сложность и трудозатраты для производства изделий высокого качества;
• при создании конструкций самостоятельно важно произвести точный и внимательный расчет;
• высокая стоимость готовых в промышленных условиях перекрытий балкой.

Все описанные характеристики дают наглядное представление о деревянном сооружении. Так становится понятно, подходит ли ферма для ваших целей.

Металлические

Металлические фермы перекрытия – специальные сооружения, изготовленные из стальных стержней, которые образуют между собой узлы. Металлическая конструкция состоит из нескольких частей, среди которых:

• решетка – состоит из специальных стоек и раскосов, которые прочно скрепляются с поясом посредством сварки;
• пояс – металлическое сооружение, которое образует контур фермы перекрытия.

Надежность и прочность такой стальной конструкции по характеристикам выше, чем цельнометаллические сооружения. Современные фермы применяются как опоры или специальные перекрытия.

Преимущества:

• длительный срок эксплуатации;
• снижение трудозатрат и расходов на транспортировку;
• высокие прочностные характеристики;
• приемлемая стоимость.

Недостатки:

• сложность в установке металлического каркаса;
• значительный вес конструкции.

Сферы их использования разнообразны: покрытия жилых и промышленных зданий, пролетные конструкции мостов, наружная реклама и другое.

Профильная труба

Фермы перекрытий из профильной трубы – конструкции из металла, которые собираются благодаря специальным решетчатым стержням. Производство таких ферм представляет собой весьма трудозатратный, но экономичный процесс, нежели в случае применения сплошных балок. При производстве эксперты применяют парный материал, а скрепление отдельных частей происходит посредством «косынки». Конструкция собирается воедино методом сварки.

Фермы из профтрубы позволяют создавать перекрытия практически любой длины, главное – произвести грамотный расчет всех показателей и величин. При качественном выполнении всех мероприятий в дальнейшем останется установить изделия по верхней обвязке, согласно заранее сделанной разметке.

Преимущества:

• малый вес конструкции;
• долгий срок службы;
• выносливость и прочность;
• возможность создавать сооружения со сложной геометрией;
• устойчивость к нагрузкам.

Недостатки:

• плохо сопротивляется высоким температурам;
• повышенная стоимость.

Изделия включают несколько серий, выбирать подходящую модель следует в зависимости от целей и задач, которые стоят перед сооружениями.

Железобетонные

Бетонные фермы перекрытия изготавливают из специального бетона с разным весом. Материалом для производства выступает керамзитобетон или подобные составы, которые изготавливаются в стендах-камерах с разным количеством ярусов. Стойки и раскосы, расположенные в особых камерах, а устанавливают их уже при армировании.

При армировании поясов применяют разные варианты:

• нижних – проволока высокой прочности;
• верхних – обычные стержни.

Через 2-3 часа после завершения производства изделия проходят термообработку. На этом этапе проверяется качество железобетонных ферм перекрытия путем нагружения, указанного в чертежах.

Преимущества:

• прочность и надежность материала при должном соблюдении технических норм;
• длительный срок эксплуатации;
• устойчивость к воздействию коррозии и пожароустойчивость;
• уменьшение сроков обработки при монтаже;
• перекрытие пролетов внушительных размеров.

Недостатки:

• существенный вес, который оказывает давление на фундамент;
• дорогостоящий материал;
• монтаж балок с помощью специальной грузоподъемной техники.

Некоторые недостатки вполне решаемы, так что если остальные моменты вас устраивают – смело выбирайте такой вид.

Расчет ферм перекрытия: нюансы

Чтобы правильно осуществить расчет металлоконструкции, учитывают требования и нормы, указанные в СНиП. Грамотный расчет проводит только эксперт, обладающий знаниями и навыками в этой сфере. Он учитывает все факторы, которые влияют на показатели нагрузки: вес кровельной и водосточной систем, фонарей и вентиляторов, а также вес самой металлоконструкции. Эксперт учитывает и временные нагрузки: давление ветра и снежных масс, подвесной техники и людей на крыше. Особого внимания заслуживают периодические нагрузки сейсмического характера.

Как сделать?

Создать ферму своими руками – трудоемкий и энергозатратный процесс, но самостоятельное строительство возможно при грамотном расчете элементов и четком чертеже. Главное – грамотно составить чертеж и внимательно соединить все элементы между собой. Обычно расчетами занимаются эксперты, самостоятельные вычисления приводят к ошибкам и недочетам, которые впоследствии негативно скажутся на возведении конструкции из металла или дерева. Поэтому любые расчеты доверяют опытным проектировщикам, а после составления подробного проекта приступают к строительству.

Создавать фермы перекрытия желательно в промышленных условиях с применением оцинкованных пластин, а также домкратов и прессов. Производят монтаж фермы перекрытия самостоятельно, точно следуя всем инструкциям.

ohtaspb.ru

Деревянные фермы перекрытия: особенности изготовления и использования

Деревянные фермы перекрытия представляют собой конструкцию из горизонтальных балок, расположенных на разных уровнях и соединенных вертикальными и наклонными деревянными связями. От обычных деревянных балок их отличает большая прочность и устойчивость к прогибам. Чаще всего, их применяют для перекрытия пролетов большой длины, при невозможности устройства промежуточных опор, а также при реконструкции или усилении существующих перекрытий. В данной статье мы рассмотрим их преимущества и недостатки, конструктивные особенности и возможность изготовления своими руками.         Содержание: >Конструкция и изготовление >Преимущества и недостатки >Изготовление своими руками >Видео по теме       Конструктивно деревянные фермы перекрытия представляют собой конструкцию из сухого строганного бруса в виде двух параллельных горизонтальных балок, которые, для обеспечения жесткости, соединены связями в виде вертикальных стоек и наклонных раскосов. В отличие от стропильных ферм, имеющих обычно трехугольную форму наружной поверхности, они имеют прямоугольную. Сечение всех их элементов, шаг  установки, размеры и тип соединительных элементов определяется с помощью специальных расчетов. В настоящее время для этого, чаще всего, используются специальные программы-калькуляторы. При этом учитывается, как длина пролета, который необходимо перекрыть, так и совокупная нагрузка, которая будет на них действовать. Изготовление таких ферм, чаще всего, осуществляется в промышленных условиях, с использованием специального точного оборудования (например, МiTek) и доставляются на строительную площадку в собранном виде. При этом все элементы конструкции соединяются специальными металлическими элементами – оцинкованными зубчатыми пластинами (МЗП). По сравнению с обычными балками использование деревянных ферм перекрытия имеет как положительные стороны, так и недостатки. Преимуществами можно считать следующие их особенности: -возможность перекрывания большого пролета (до 9 м) без дополнительных опор; — малый вес, что является существенным при их транспортировке и монтаже (можно обойтись без подъемных механизмов или машин), а также обеспечивает меньшую нагрузку на стены и фундамент дома; — их легко и просто можно монтировать на стены любого типа; —  высокая несущая способность конструкции позволяет укладывать их с различным шагом (30-90 см), подстраиваясь под разный вид напольного покрытия верхнего этажа или подшивки потолка, практически, без снижения несущих свойств; -отсутствие прогибов обеспечивает как надежную эксплуатацию напольного покрытия верхнего этажа, так и целостность подшивки потолка нижнего этажа; -возможность прокладки скрытых коммуникаций; -надежная звукоизоляция и отсутствие скрипов; -качественно изготовленные конструкции могут использоваться даже в открытом виде, как один из элементов интерьера комнаты. К недостаткам можно отнести такие их особенности: — толщина межэтажного перекрытия получается большей, чем при использовании обычных балок; -большая сложность и трудоемкость качественного изготовления ферм своими руками и необходимость точного их расчета; — стоимость готовых ферм промышленного изготовления больше стоимости обычных балок. Правильно изготовить деревянные фермы перекрытия своими руками достаточно сложно и трудоемко, но вполне возможно при наличии готового расчета и чертежа всей конструкции. Главная сложность состоит в необходимости грамотного расчета конструкции и тщательности соединения всех ее элементов. Как правило, выполнить такой расчет под силу только специалистам. Поэтому, если есть желание самостоятельно изготовить такие деревянные балки перекрытия (фермы), необходимо обратиться в проектную организацию, специализирующуюся на таких расчетах, к частным специалистам или найти в интернете онлайн-калькулятор для такого расчета. На их основании необходимо составить подробный чертеж и только тогда приступать к работе по изготовлению. Рис.1 Элементы конструкции фермы перекрытия: 1 — горизонтальные балки; 2 — вертикальные и наклонные связи; 3 — соединительные металлические зубчатые пластины (МЗП). Соединение элементов таких ферм, желательно, осуществлять, как и в промышленных условиях, с помощью металлических зубчатых оцинкованных пластин (МЗП) и использования прессов или домкратов. Если же есть сомнения в своих способностях, то лучше такие конструкции приобрести уже готовые, изготовленные в промышленных условиях или заказать по размерам пролета, который необходимо перекрыть. Смонтировать на месте и устроить на их основе деревянное перекрытие вполне можно своими руками. Межбалочное заполнение, в этом случае, может быть таким же, как и при использовании обычных деревянных балок. Но при этом, желательно, чтобы в утеплителе находилась бы только нижняя балка фермы, а верхняя и связи имели бы свободный доступ воздуха. Это позволит увеличить срок службы всей конструкции. Видео по теме: Читайте также: Деревянные балки: размеры и их расчет Как соорудить деревянные перекрытия в доме из газобетона Железобетонные балки перекрытия: размеры, ГОСТы, изготовление своими руками < Предыдущая   Следующая >

www.postroj-dom.ru

Как работает ферма — Статьи

В процессе эволюции зданий было два важных этапа развития с тех пор, как человек впервые использовал дерево и камень, чтобы соорудить себе кров над головой. Это были первые материалы, используемые как простейшие балки. Римляне изобрели арки, а фермы развились в средневековой Европе.

Балка может выдерживать тяжести благодаря прочности своего изгиба. Таков принцип действия стропила, бруса, продольной балки, перемычки и ригеля. Как правило, верхний край балки подвергнут сжатию, а нижний — натяжению. Эти напряжения достигают максимума в середине пролета балки; с удвоением пролета прочность балки нужно увеличивать в четыре раза. Нагруженные балки имеют тенденцию прогибаться. Прогиб в большей мере зависит от длины пролета, нежели от увеличения прочности.

Римляне обнаружили, что при соединении камней между собой в форме арки они могут создавать более длинные пролеты, чем при использовании камней как простых перемычек и балок. В арке камни сжаты. Арка будет держаться до тех пор, пока опоры или контрфорсы обеспечивают сопротивляемость и не раздвигаются каждый в своем направлении. Деревянные балки также можно упереть по отношению друг к другу так, чтобы сформировалась арка. Деревянные компоненты будут взаимно сжаты и будут действовать также как обычные балки.

Римский арочный мост

Чтобы арка превратилась в ферму, нужно обеспечить смычку контрфорсов так, чтобы арка не могла их отталкивать. Арки, балки, комбинации смычек опираются сами на себя — так мы получаем ферму.

Деревянная арка

Фермы Gang-Nail основаны на этих простейших конструкциях. Все составные части фермы сделаны из дерева, а крепления устроены с использованием соединительных пластин Gang-Nail.

Простая ферма с аркообразным стропилом и смычкой

Характерный внешний вид фермы — это каркас, состоящий из множества малых треугольников. Треугольник — это естественно стабильная форма, по сравнению с четырехугольным каркасом, если только его сочленения не неподвижны или же он не закреплен от угла к углу. Однако такое скрепление превращает четырехугольник в два взаимосвязанных треугольника в ферме. Компоненты, составляющие периметр фермы — пояса — как правило, действуют и как балки, и как смычки или стойки. Чем меньше расстояние между креплениями фермы, тем меньшее поперечное сечение пояса необходимо.

Типичная А-образная ферма Gang-Nail

Однако чем больше в ферме соединений, тем дороже обходится ее изготовление. Проектировщик фермы может выбрать размещение поясов и сеток, ему следует найти равновесие между структурной и производственной эффективностью так, чтобы конструкция могла выдерживать приложимые к ней нагрузки.

Основная механика ферм

Все фермы крыш проектируются для наихудших из возможных неизменных нагрузок работы и ветра. Отдельные составляющие ферм проектируются так, чтобы они выдерживали соответствующие силы, то есть натяжение, сжатие либо изгиб вместе с силой натяжения или сжатия.

Натяжение (протяжка). В случае этой силы, когда компоненты растягиваются или подвергаются силе натяжения, говорят, что они находятся в напряженном состоянии. Способность компонентов сопротивляться силе натяжения зависит от устойчивости материала и поперечного сечения.

Рисунок 1.

если 100 х 50 максимальная сила натяжения 1 тоннатогда 50 х 50 максимальная сила натяжения будет 1/2 тонны

Из примера видно, что в том случае, если поперечное сечение составляющей удваивается, удваивается и ее способность выдерживать силы натяжения.

Сжатие (толкание). Если составляющая подвергается этой силе, иногда ее называют колонной. В отличие от напряженной составляющей, способность колонны выдерживать силы сжатия зависит не только от зоны поперечного сечения, но и от устойчивости материала, длины колонны и формы ее поперечного сечения в целом.

Если одна тонна — максимальная сила сжатия, которую может выдержать деревянная колонна длиной 1200 мм и сечением 100 х 38 мм без продольного изгиба, то колонна 100 х 38 мм и в два раза длиннее под воздействием такой же силы обязательно начнет расшатываться, может быть, даже обрушится.

Рисунок 2.

Рисунок 3.

Если сила сжатия С будет приложена к колонне такого же поперечного сечения 100 х 38 мм, но в два раза длиннее, она обязательно начнет расшатываться, может быть, даже обрушится.

Однако, если мы в предыдущем примере поддержим колонну длиной 2400 мм посередине неподвижным образом, она сможет выдержать вес в 1 тонну.

Рисунок 4.

Когда такая неподвижная опора используется в решетчатых компонентах, ее называют решетчатой связкой, которая используется в соединениях со скосами (см. рисунок 5 а).

Рисунок 5a.

Обрешетка со скосами формирует неподвижные опоры, которые должны устранить шатание поясов фермы вбок (см. рисунок 5b).

Рисунок 5b.

Устойчивость колонны зависит и от формы ее поперечного сечения. Чем симметричнее форма, тем больше устойчивость (если принять, что поперечное сечение такое же).

Рисунок 6.

Например, компонент 100 х 25 с площадью поперечного сечения 2500 мм не будет столь же устойчив к сжатию, как компонент 50 х 50, принимая, что длина и устойчивость материала одинаковы.

Рисунок 7.

Сила сгиба, а точнее, момент сгиба, — это результат силы, которая приложена к консоли, например, к доске трамплина или обычной балке.

Нагрузка, которую может выдержать балка, зависит как от устойчивости материала, так и от формы поперечного сечения балки. В отличие от колонны, в случае балки чем глубже вгиб (при такой же зоне поперечного сечения), тем более устойчив материал будет к сгибанию. Как и в случае с колонной, балкам, подверженным моменту сгиба, нужны боковые связки.

Чем глубже сгибается балка, тем больше связок необходимо.

Рисунок 8.

Более глубокий прогиб (при такой же зоне поперечного сечения) более устойчив к сгибанию.

Силы в составляющих

В случае многих простых ферм можно определить, какие силы будут действовать в каждой конкретной составляющей, не производя никаких расчетов.

В примере на рисунке 9 мы видим простую А-образную краевую ферму с равномерно распределенной нагрузкой по верхним и нижним поясам. Нагрузка от крыши передается по обрешетке, нагрузка потолка — по обрешетке потолка.

Это означает, что пояса подвергаются ка силе сгиба, так и силам сжатия и натяжения. В случае такого распределения нагрузок верхний пояс выдерживает силы сжатия и сгиба. Самая короткая сетка подвергается сжатию, а самая длинная — натяжению. Геометрия как А-образных, так и Вобразных краевых ферм создана так, чтобы в нормальных условиях самые длинные сетки подвергались натяжению, а самые короткие — сжатию. Это делается для того, чтобы сократить размеры деревянных деталей в решетках, подверженных сжатию.

Рисунок 9.

Прогиб

Когда составляющая подвергается натяжению, сжатию или сгибу (элементу сгиба), под влиянием силы она деформируется независимо от того, насколько устойчив материал и как велико поперечное сечение. Величина деформации зависит тем не менее от устойчивости материала, формы и размера поперечного сечения.

На рисунке 10а видно, как будет прогибаться балка Oregon на 32 мм, как только посередине будет помещен груз весом в тонну. Если такая нагрузка сохранится, через 20-24 месяца прогиб увеличится в три раза. Такое увеличение прогиба со временем, без увеличения веса называется «прогибом в результате ползучести».Такой прогиб характерен для деревянных конструкций, однако его можно не учитывать для других материалов, например, стали.

Рисунок 10a.

Балка Oregon 350 х 75

Если такая же нагрузка будет создана для универсальной стальной балки (см. рисунок 10b), краткосрочный прогиб составит примерно 1 мм. Долгосрочный прогиб также будет 1 мм.

Рисунок 10b.

Универсальная стальная балка 310 х 165 мм

Деревянная ферма (см. рисунок 10с) также прогнется под таким же весом, однако благодаря треугольной сетке (которая делает ее крепче) она намного более неподвижна, чем большая стальная балка, которая весит в три раза больше, а стоит в пять раз больше, чем деревянная ферма.

Рисунок 10c.

Из этих примеров становится ясно, что деревянные фермы — очень эффективные конструктивные элементы.

Изгиб

Чтобы компенсировать прогиб, который возникает из-за нагрузки, фермы изготавливаются с направленным вверх выгибом. После установки ферма немного прогнется. Она прогнется еще больше, когда на нее начнут воздействовать нагрузки крыши и потолка, а со временем прогиб увеличится из-за ползучести.

Так как пояса подвергаются распределенной нагрузке, они также прогнутся между узлами фермы дополнительно к тому, что ферма как целое также прогибается вниз.

Этот прогиб пояса называется «панельным вгибом», и его нельзя компенсировать в процессе производства, как это можно сделать с прогибом фермы. Все варианты стандарта ферм проектируются так, чтобы панельный вгиб был наиболее приемлемым.

Рисунок 11.

Ферма выгибается так, чтобы верхний пояс примерно через два года стал прямым.

Рисунок 12.

Долгосрочная деформация фермы под распределенной нагрузкой на верхний и нижний пояс.

Анализ ферм и проектирование составляющих

Когда нормативные нагрузки известны и форма фермы выбрана, можно начать анализ фермы, чтобы определить, какие нагрузки возникнут на каждый отдельный компонент. Это процесс производится на компьютере, с использованием хорошо известных методов строительной механики. Для компьютеризированного анализа выбираются компоненты подходящего размера и степени напряженности и производятся расчеты ожидаемых из-за нагрузки прогибов.

Компоненты фермы подвергаются комбинации сгиба, сдвига и сжатия или натяжения. Эта комбинация может меняться в период служения конструкции из-за возникновения новых обстоятельств, поэтому нужно предусмотреть все возможные ситуации. Деревянные компоненты должны соответствовать требованиям каждой нагрузки согласно АS 1720.1 «Деревянные конструкции», часть 1 -методы проектирования для каждой нагрузки.

Как работают соединения Gang-Nail

Соединение Gang-Nail — это стальная пластина с несколькими шипами, или гвоздями, с одной стороны. Эти шипы создаются путем выбивания в стальной пластине отверстий, причем выштампованные шипы остаются прикрепленными к пластине. Шипы формируются так, чтобы располагаться под прямым углом к пластине. В этом процессе шипам придается такая форма, чтобы образовалась неподвижная выпуклость. Когда шипы соединения вдавливаются в края совмещенных деревянных деталей, пластина «сплавляет» их вместе, формируя стык Gang-Nail. Соединения всегда используют в идентичных парах пластин, которые вдавлены с обеих сторон стыка.

Идея проста, однако, чтобы соединение Gang-Nail было эффективным, нужно найти верное равновесие между формой шипов и концентрацией, толщиной пластин соединения и гибкостью. Нынешние исследования и развитие обеспечивают лицензированным производителям MiTek доступность самых эффективных систем ферм.

Критерии эффективности соединений Gang-Nail

Экономически невыгодно выбирать одно-единственное соединение, эффективное в случае любых нагрузок, используя весь широкий ассортимент коммерческой древесины Австралии. MiTek Australia Ltd. разработала несколько соединительных пластин различной толщины, расположения и профиля шипов:

GQ — размер 20 (толщина 1,1 мм), оцинкованная сталь. Универсальное соединение. Много коротких, острых шипов — 128 шипов на площади 100 мм х 100мм.

GE — размер 18 (толщина 1,2 мм), оцинкованная сталь. Похож на GQ. Использовать, если необходима дополнительная устойчивость стали.

G8S — размер 18 (толщина 1,2 мм), нержавеющая сталь. Это соединение используется только в том случае, если среда очень коррозивна. 70 шипов на площади 100 мм х 100мм.

G8S — размер 16 (толщина 1,6 мм), оцинкованная сталь. Суперустойчивое соединение. 144 шипа на площади 100 мм х 190 мм.

Технические данные

Качество соединений Gang-Nail соответствует австралийскому стандарту AS1649 «Древесина — методы проверки механических соединений —Основные рабочие нагрузки и типичные силы». Дополнительно к проверкам пластин в новых проектах, MiTek Australia Ltd. проводит регулярные проверки уже существующих соединений и занимается долгосрочным наблюдением за соединениями, подверженными постоянной нагрузке. Подразделение лесной продукции австралийской организации научных и промышленных исследований и подразделение технологий леса лесничества Нового Южного Уэльса также провели значительную исследовательскую работу по проблеме гвоздевых соединений металлических пластин.

Всеобъемлющие программы тестирования ферм проведены университетами Западной Австралии и Аделаиды, Австралийским государственным университетом и станцией тестирования циклонов Института Каприкорна.

legodom.net

Стропильные фермы деревянные:расчет и конструирование, усиление

Стропильные фермы деревянные, через жесткие конструкции которых нагрузка передается на несущие стены строения, пришли к нам из Европы. Расчет и конструирование под каждое здание производится индивидуально. Это не только упрощает устройство крыши и значительно ускоряет процесс, но обеспечивает также отличное качество и прочность.

Решетчатые деревянные фермы сегодня нередко изготавливаются в заводских условиях на деревообрабатывающих предприятиях. Материалом для них служит древесина, соответствующим образом высушенная и заранее обработанная специальными средствами.

Стропильные фермы и балки: что лучше ↑

Основой крыши любой конфигурации является опорная конструкция, состоящая из прямых сплошных балок, стропил либо стропильных ферм. Первыми можно перекрывать лишь ограниченное по величине пространство, примером могут послужить наслонные стропила в малых постройках. Если же необходимо перекрыть большие пролеты, то приходится использовать либо составные балки, либо различного типа. Обыкновенные фермы образуют размещенные с расчетным шагом (1,5–3,5 м) ребра, поддерживающие обрешетку, поверх которой настилают кровлю. Подъем стропил, равный отношению высоты фермы к ее длине, зависит от таких параметров, как материал покрытия и условия устройства сооружения. Из дерева обыкновенно устраивают для пролетов малых и средних размеров. Их устройство с увеличением пролета значительно усложняется и в подобных случаях более предпочтительны стальные.

Преимущества использования ↑

• их расчет и проектирование сложнее стропильных или балочных опор, однако они предполагают рациональный расход стройматериалов, поэтому экономически выгодны;
• использование клееного бруса, обеспечивающий им небольшой вес, позволяет применять конструкции в строениях с легким фундаментом, что приводит к снижению затрат и существенному сокращению сроков возведения дома;
• в отличие от балочных опорных систем, которые можно использовать на пролетах до 4,5 м, фермы приемлемы для перекрытия пролетов до 30 м;
• они универсальны и подходят для любого типа крыши, бесчердачного или с чердаком.

Виды стропильных ферм ↑

Визуально они похожи на решетку, в которой основная часть в разы больше высоты. По форме это многоугольники, чаще треугольник, или полусфера. Выбор треугольной формы не случаен – она обеспечивает необходимую для конструкции жесткость и неизменяемость. Выполненные в виде набора стержневых треугольников в решетчатой связке они особо эффективны для перекрытия пролетов с большой шириной.

Стропильная ферма висячего типа имеет только две, без промежуточных, точки упора, расположенных по краям на стенах. Верхние концы при этом сходятся на коньке кровли. Все концы, и верхние, и нижние работают на сжатие и изгиб. Они практически рассчитаны на пролет между внешними стенами без дополнительных опор на внутренние стены. Это дает возможность после их монтажа использовать пространство под крышей в качестве одной большой сборочной площадки.

Таким образом, внутренние перегородки можно устанавливать, не учитывая местонахождение несущих стен, то есть появляется полная свобода в планировке внутренней части дома. Однако горизонтальное распирающее усиление, которое передается стенам, получается в итоге достаточно большим. Для устранения прогибов и облегчения пояса (перекрытие в 6–9 м) дополнительно используют ригель. Для больших пролетов обычно оснащают бабкой и подкосами.

Параметры расчета ↑

Ни один из элементов такой конструкции не являются случайным. Каждый из них определяется точными инженерными расчетами с учетом всевозможных нагрузок, постоянных, временных и особых.

К первым относят вес самой кровли, обрешетки, к временным, соответственно, нагрузку на стропила от снега, ветра и полезную, если есть таковая. В СниП оговорены определенные положения, касающиеся временных нагрузок:

• снеговая нагрузка – ее величину принимают из расчета 180 кг/кв.м в горизонтальной проекции. Снеговой мешок, образовавшийся на крыше, может увеличить снеговую нагрузку до 400-500 кг/кв.м. Для кровель с уклоном больше 60° при расчетах во внимание не принимают.
• ветровая нагрузка – нормативно ее величина определена как 35 кг/кв. м. Рассчитывают ее для кровель с уклоном больше 30°.

Все указанные величины подлежат корректировке с поправкой на климатические условия местности.

Что же касается полезной нагрузки на стропила, ее учитывают, если установлены баки, вентиляционные камеры, подвешены потолки и т. д.

Особенности крепления узлов ↑

Несущую способность конструкций во многом определяют узлы, их надежность. Рассмотрим варианты креплений некоторых узлов в треугольных фермах пролетом:

Коньковый узел. Стропильные ноги скрепляют скобами или накладками при помощи гвоздей, в половину дерева.

Соединение ноги и ригеля. Ригель ставят на высоте, равной половине высоты фермы и скрепляют с ногами при помощи болтов и гвоздей.

Опорный узел. Строительные ноги опираются прямо на стены.

Подобная конструкция больше подходит для малых строений с достаточно прочными стенами.

Коньковый узел. Крепление ног проводят аналогично, только между ними по середине дополнительно врезают бабку.

Срединный стык. Лучший вариант – закрепление за нижний пояс.

Оси элементов должны пересечься точно над центром подкладки.

Узел необходимо укрепить с помощью стяжного болта.

Должна быть усилена стойками и откосами.

Коньковый узел выполняют аналогично, а стык нижнего пояса перекрывают при помощи двух накладок на болтах.

Монтаж под- и стропильных каркасов ↑

Эти элементы стропильной системы обычно укладывают на весь пролет. Чаще всего их собирают либо на складе, либо прямо у места подъема. В любом случае к подъему их необходимо подготовить, в частности, потребуется временное усиление на время подъема. Дело в том, что элементы конструкции в нормальных условиях и при подъеме или кантовке испытывают противоположные нагрузки. Например, обычно нижний пояс бывает растянут, а при подъеме он сжимается. Чтобы этого избежать проводят усиление при помощи пластин и деревянных бревен, и выполнить его можно двумя способами.

• Защита от деформации и излома. Поперек к поясам крепят несколько бревен. Рекомендуется устанавливать их в плоскости подвесок и стоек. Подняв ферму из горизонтального в вертикальное положение,усиление снимают.
• Защита поясов от выпучивания в сторону. Усиление выполняют из горизонтальных труб или бревен. Их попарно прикрепляют к обоим поясам при помощи скруток из отожженной мягкой проволоки или специальных стяжных хомутов. Такое усиление оставляют пока ферма не будет установлена в проектное положение и закреплена прогонами и связями.

Непосредственно монтаж проводят в следующей последовательности.

Первыми ставят фронтонные. Их фиксируют при помощи крепежей или гвоздей. Для облегчения выравнивания промежуточных конструкций между торцевыми натягивают веревку.

После установки, каждую промежуточную конструкцию фиксируют к предыдущей ферме при помощи наклонных временных связок, которые необходимы для стабилизации и сохранения интервала между ними. Для этих целей подойдут доски 20х100 мм.

Для большей устойчивости по диагонали скрепляют металлической лентой, соединяя нижний край свеса первой и конек последней.

© 2019 stylekrov.ru

stylekrov.ru

Деревянные фермы перекрытия, Киев — Pragma.ua

Чем деревянные фермы MiTek лучше других видов перекрытий

В малоэтажном строительстве для мансардных, чердачных и междуэтажных перекрытий целесообразно использовать нетяжелые материалы. Это позволяет снизить нагрузку на фундамент и несущие стены, что с одной стороны – обеспечивает надежность строению, с другой – позволяет существенно уменьшить затраты на строительство.

Раньше в качестве перекрытий использовали деревянные или железные балки, но постепенно вместо них все чаще стали применять деревянные фермы, созданные по новой технологии MiTek, разработанной в Америке.

Существует два типа ферм выполненных в технологии Mitek:

Далее рассмотрим более подробно каждый из видов.

Особенность технологии

Деревянные фермы MiTek – это легкие, надежные и быстромонтируемые конструкции, выполненные из двух параллельных балок, соединенных деревянными раскосами с помощью металлических зубчатых пластин. Производятся они в заводских условиях. В качестве основного материала используется конструкционная древесина класса С-24 и С-22 из хвойных пород..

Подбор металлических крепежных элементов и все необходимые расчеты (шаг ферм, сечение бруса) производятся с помощью специализированного программного обеспечения. Она позволяет учесть все нюансы: длину пролета между опорами, совокупную величину нагрузок, соответствие с требованиями нормативной базы.

Какие новые возможности предоставляет технология

• В отличие от деревянных балок, фермы не прогибаются и не скрипят. Это повышает комфорт проживающих и увеличивает эксплуатационные характеристики напольных покрытий.
• Небольшой вес конструкции позволяет облегчить и ускорить погрузочно-разгрузочные, монтажные работы.
• Фермы подходят под любые типы стен (кирпичные, бетонные, деревянные).
• Конструкции удобны для устройства коммуникаций между брусьями.
• Эстетичный внешний вид ферм позволяет оставлять их без обшивки.
• Деревянные фермы можно устанавливать без промежуточных опор на протяжении до 9 м.

Область применения ферм перекрытия

• Благодаря особым качествам, деревянные фермы перекрытия можно использовать довольно широко:
• как междуэтажные или чердачные перекрытия в жилых домах, в том числе каркасных;
• в качестве чердачных перекрытий в зданиях, где необходим большой пролет между несущими стенами;
• как дополнительную опору для перекрытий в реставрированных зданиях;
• в качестве лаг при устройстве деревянного настила пола;
• в качестве опалубки для бетонного фундамента, различных конструкций ЖБИ.

 

Балки POSI – система для междуэтажного перекрытия.

Балки Posi состоят из деревянных поясов и металлических раскосов Posi-Strut. Благодаря небольшому весу древесины и высокой прочности стали такими фермами можно перекрывать значительно больше пролеты, чем с помощью простых деревянных балок и проложить необходимые коммуникации в пространстве между posi-раскосами.

Posi-балка — деревянная ферма с раскосами из металла.

Преимущества POSI-балок:

• небольшой вес изделия благодаря рациональному использованию материалов;
• возможность прокладки коммуникаций в самом пространстве POSI-балок;
• высокая несущая способность и улучшенное распределение нагрузок;
• большие безопорные пролет, в зависимости от типа POSI-балки;
• возможно устройство тяжелых настилов, что позволит улучшить звуковую и теплоизоляцию;
• использование стальных раскосов Posi-Strut в мансардных фермах, значительно ускоряет монтаж конструкции и увеличивает ее несущую способность.

Далее о преимуществах и особенностях POSI-балок.

Размеры POSI-балки

POSI-балки доступны в шести стандартных высотах

Таблица 1. Типоразмеры POSI-балок

Тип	Расстояние между поясами (мм)	Высота фермы (мм)
PS 8	108	202
PS 9N	134	225
PS 10N	159	253
PS 12	210	304
PS 14N	282	373
PS 16N	330	421

Габариты промежутков для установки коммуникаций

Промежутки между раскосами и поясами позволяют прокладывать инженерные коммуникации и системы, такие как водопровод, газопровод, отопление, электричество, вентиляцию в самой балке. Индивидуальные размеры и формы могут варьироваться (прямоугольные или круглые)

 

Рис. 2.1. Размеры для коммуникаций в POSI-балке

Таблица 2. Типоразмеры коммуникационных отверстий в POSI-балках

Тип	А(мм)	D(мм)	квадрат	Высота прямоугольника (H)
				50	75	100	125	150	175	200
				Ширина прямоугольника (W)
PS 8	108	105	95	270	180	90
PS 9	134	130	115	310	240	180	100
PS 10	159	150	135	320	270	210	160	80
PS 12	210	190	155	350	310	260	210	160	110	70

 

* В основном, POSI-балки используются именно в тех случаях, когда необходимо проложить коммуникации в межэтажном пространстве

POSI-балки в мансардных фермах

POSI-балки также можно использовать в мансардных фермах.

 

Это дает возможность значительно ускорить монтаж мансардного этажа и межэтажного перекрытия, в котором можно прокладывать любые коммуникации.

Это далеко не все области применения ферм перекрытия. Если вам необходима легкая и прочная конструкция для перекрытия, но вы не знаете, насколько она подойдет в вашем конкретном случае, проконсультируйтесь бесплатно у наших специалистов: (044) 209-17-61, (067) 467-10-55

Если у вас уже есть готовый проект и вы хотите рассчитать стоимость ферм перекрытия, заполните заявку на расчет:

pragma.ua

Фермы перекрытия из дерева производство в Санкт-Петебурге

Почему деревянные фермы MiTek лучше других видов перекрытий

В малоэтажном строительстве для мансардных, чердачных и междуэтажных перекрытий целесообразно использовать нетяжелые материалы. Это позволяет снизить нагрузку на фундамент и несущие стены, что с одной стороны – обеспечивает надежность строению, с другой – позволяет существенно уменьшить затраты при строительстве.

Раньше в качестве перекрытий использовали деревянные или железные балки, но постепенно вместо них все чаще стали применять деревянные фермы перекрытий на МЗП, созданные по новой технологии MiTek.

Особенность технологии

Деревянные фермы MiTek – это легкие, надежные и быстромонтируемые конструкции, выполненные из двух параллельных балок, соединенных деревянными раскосами с помощью металлических зубчатых пластин. Производятся они в заводских условиях. В качестве основного материала используется сухой строганный брус из древесины хвойных пород I и 2 сорта.

Подбор металлических крепежных элементов и все необходимые расчеты (шаг ферм, сечение бруса) производятся с помощью специализированного программного обеспечения Mitek 20/20.Эта программа позволяет учесть все нюансы: длину пролета между опорами, совокупную величину нагрузок, соответствие с требованиями нормативной базы СН (СНиП).

Какие новые возможности предоставляет технология

• В отличие от деревянных балок, фермы не прогибаются и не скрипят. Это повышает комфорт проживающих и увеличивает эксплуатационные характеристики напольных покрытий.
• Небольшой вес конструкции позволяет облегчить и ускорить погрузочно-разгрузочные, монтажные работы.
• Фермы подходят под любые типы стен (кирпичные, бетонные, деревянные).
• Конструкции удобны для устройства коммуникаций между брусьями.
• Эстетичный внешний вид ферм позволяет оставлять их без обшивки.
• Деревянные фермы можно устанавливать без промежуточных опор на протяжении до 9 м.

Область применения ферм перекрытия

Благодаря особым качествам, деревянные фермы перекрытия можно использовать довольно широко:

• как междуэтажные или чердачные перекрытия в жилых домах, в том числе каркасных;
• в качестве чердачных перекрытий в зданиях, где необходим большой пролет между несущими стенами;
• как дополнительную опору для перекрытий в реставрированных зданиях;
• в качестве лаг при устройстве деревянного настила пола;
• в качестве опалубки для бетонного фундамента, различных конструкций ЖБИ.

 

[contact-form-7 404 «Not Found»]

karkaskin.ru

преимущества, недостатки, расчёт и применение

Строительные конструкции в виде ферм применяются уже давно.

Деревянные фермы перекрытия стали применяться одними из первых.

К сожалению, с появлением металлопроката о них стали забывать.

Однако сейчас, когда остро стоит вопрос быстровозводимых недорогих конструкций, они снова стали востребованы.

Деревянные фермы – как и для чего применяются, особенности конструкции

Деревянные фермы перекрытий

Бруски в конструкции фермы скрепляют при помощи металлических пластин.

Применяют как зубчатые штампованные пластины, так и «шведские» пластины со множеством отверстий под саморезы.

Последние используют при сборке на месте и тогда, когда изготовляют деревянные фермы перекрытия своими руками на месте.

Зубчатые пластины задавливают в дерево при помощи пресса.

Металл делают толщиной не менее 3 мм, используют оцинкованные стальные пластины. Раньше при изготовлении стропильных ферм из брёвен широко использовали различные скобы.

Деревянные фермы перекрытия делают плоскими. Трёхмерные фермы практически не применяют, они слишком сложные для расчёта, который будет ненадёжным из-за разности свойств дерева.

Устройство крыши

Плоские состоят из двух балок, верхней и нижней, укосин и стоек.

Стойки расположены вертикально, укосины – под углом.

Верхняя и нижняя балка могут быть цельными или составными из стержней, могут иметь любую форму.

Места, в которых стержни фермы сходятся, называются узлами.

Для деревянных ферм узлы должны быть хорошо проработаны – соединять дерево тяжело из-за способности к скалыванию.

При использовании плоских пластин с зубцами существует минимальный размер пластины и минимальное количество зубцов, дающих прочный узел.

Преимущества деревянных ферм

• Малый вес – по сравнению с металлическими они легче в 2-3 раза при той же жёсткости.
• Простота и удобство в монтаже – их можно крепить временно при помощи гвоздей к деревянным стенам, связывать между собой в единую несущую систему без применения сварки, устанавливать в нужное положение силами двух-трёх человек.
• Низкое давление на несущие стены.
• Небольшая стоимость по сравнению с металлическими – это обеспечивается за счёт малой стоимости древесины и простоты изготовления.
• Простота доставки на место строительства – фермы весят гораздо меньше, чем стальные или железобетонные конструкции.
• Возможность быстро изготовить изделие по индивидуальному заказу, обеспечить гибкость производства ферм.

Недостатки деревянных ферм

Двускатная ферма из металла

• Ограничения по максимальной длине пролёта и форме. По деревянным фермам перекрытия расчёт показывает, что использовать их при длине пролёта более 8-10 метров экономически нецелесообразно. Для этого нужны брусья большой толщины, клееные, что удорожает конструкцию.
• Ограниченный расчётный срок службы. Соединения ферм перекрытия из дерева со временем разбалтываются. Это происходит из-за различий коэффициентов температурного расширения дерева и металла, который используют при соединении, появлении предварительных напряжений в деревянных стержнях. Однако он обычно больше 30 лет, что вполне достаточно для любых зданий.
• Значительная толщина перекрытий. Приходится делать толщину ферм завышенной, чтобы обеспечить жёсткость. Например, перекрытие из дерева при той же несущей способности, что и плита из железобетона, будет в 3-4 раза толще.
• Малое количество организаций, которые имеют качественную производственную базу. Не всегда такая организация есть в вашем регионе – возможно, придётся заказывать доставку издалека.

На видео представлен обзор двух ферм:

 

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

foxremont.com