Разновидности металлических стропильных конструкций

Система стропил составляет основу для скатной крыши. Чаще всего для них используется дерево. Металлические стропила применяются в тех случаях, когда требуется придать несущей конструкции повышенную прочность. Рассмотрим подробно достоинства, недостатки, правила выбора материала и особенности монтажа конструкции, а также необходимые условия предпочтения именно металла для каркаса.

Металлические стропила
Источник starer.ru

Роль стропил в постройке

Стропильный каркас представляет собой основу формирования ската крыши. Для того чтобы эта система выдерживала нагрузки, должны быть проведены соответствующие расчеты.

Каркас кровли выполняет следующие функции:

• придание крыше требуемого уклона для лучшего стока дождевой воды;
• формирование формы ската;
• создание основы для монтажа кровли;
• распределение нагрузки, которое зависит от расстояний между стропилами и их сечения.

Несущая конструкция каркаса должна выдерживать общий вес:

• снега;
• гидро и теплоизоляционных материалов;
• непосредственно кровли;
• рабочих, проводящих монтаж.

Кроме этого, следует учитывать нагрузки, которые могут возникать периодически. Например, сильный ураганный ветер, сейсмическая нестабильность.

От точности инженерных расчетов зависит внешний вид, функциональность и надежность стропильной конструкции
Источник starer.ru

Какие бывают стропила

Существует несколько видов стропильных систем, включающих каркас и обрешетку. Чаще всего для этих целей применяется древесина, но при большой нагрузке и значительных площадях наклонных поверхностей этот материал не подходит.

Справиться с ситуацией, если применяется только дерево, можно большим количеством стропильных ног и увеличением площади сечения. При этом оказывается дополнительная нагрузка на несущие стены и фундамент. Снять нагрузку с основания строения и стен могут надежные сооружения из металла или комбинации металла с деревом.

Металлические конструкции

В качестве материала изготовления выбирается профиль из оцинкованной стали. Обрешетка и стропила из данного материала влагоустойчивы, прочны и достаточно легки.

После проведенной обработки такие элементы будут служить десятилетиями
Источник www.inbitek.ru

Допустимый шаг может составлять до 200 см. Применяется этот вариант для скатов от 7 м. Кровля по металлическим балкам крепится при помощи специальных дополнительных деталей, сварки. Применение гнутого профиля позволяет минимизировать расход материала.

Деревянные стропила

Древесина подходит для скатов до 7-10 м.

Крепеж может выполняться при помощи металлических элементов, саморезов и гвоздей.

Допустимый шаг – порядка 0,8 м.

Комбинированные системы

Сочетание деревянных и металлических элементов позволяет построить стропильную систему, которая дешевле металлической. И имеет шаг стропил шире, чем у деревянной системы.

Комбинированная система
Источник barmanlive.ru

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на услугах проектирования и ремонта кровли.

Комбинированная система монтируется с соблюдением определенных условий: специальной обработки используемых деревянных элементов и применения гидроизоляции. Это необходимо для увеличения эксплуатационных качеств древесины при ее близости к металлу.

Достоинства металлического каркаса

Металлоконструкции для кровли имеют следующие плюсы:

1. Большой срок службы. При правильном подборе материала и качественном монтаже конструкция прослужит более века.
2. Пожаробезопасность. Изготовление производится с применением негорючих материалов.
3. При локальных возгораниях подобная система дольше сохраняет форму и удерживает крышу, чем дерево.
4. Минимум отходов при монтаже.
5. Простое обслуживание. Специальное покрытие стали выполняет защитную функцию, что предотвращает разрушение материала, и приводит к отсутствию необходимости ежегодной обработки.
6. Отсутствует серьезная нагрузка на несущие стены и основание здания.
7. Экологичность сооружения, отсутствие необходимости обработки химическими реагентами.

Металлический каркас прост в обслуживании
Источник dom.e1.ru

Недостатки применения металлоконструкций

Несмотря на большое число достоинств, каркас крыши из металла используется реже, чем деревянный. Минусы металлических стропил:

1. Сложность монтажа, при котором зачастую требуется задействовать специальную технику для поднятия тяжелых элементов.
2. Необходимы слесарные навыки для выполнения работ.
3. Высокая цена, в сравнении с деревом.
4. Неудобство транспортировки.
5. Большая теплопроводность.
6. При высоких температурах металл деформируется. Это может представлять опасность обрушения во время пожара.
7. Возможно промерзание при низких температурах.

Металлический каркас деформируется при высоких температурах
Источник bloomhuff.com

Разновидности металлических стропильных конструкций

Существует большое количество стропильных конструкций (ферм), которые отличаются друг от друга по качественным характеристикам:

• используемой схеме выполнения;
• форме пролетов и поясов;
• габаритам.

Стропила подразделяются на следующие группы:

• арочные (отличаются высокой эстетикой, с ними возможно создание сложных форм, что влияет на увеличении расходности материала);
• винтовые;
• балочные (имеют небольшой вес и требуют минимального расхода материала);
• рамные.

Основные элементы конструкции

Существует определенный перечень конструкционных элементов стропильных систем. К нему относятся пояса, которые и образуют контур, а также решетка, собираемая из роскосов.

Металлические стропила для крыши изготовляются из таких элементов:

• тавры;
• трубы прямоугольного сечения;
• трубы круглого сечения;
• уголки.

Металлическая конструкция
Источник favoritst.ru

Все элементы должны хорошо примыкать друг к другу. Решетка крепится к поясам при помощи специальных элементов.Для опоры несущих сооружений служат подстропильные элементы. Их применяют в тех случаях, когда балки имеют неравномерный шаг.

Пояса

По форме поясов фермы бывают:

1. Треугольные. Они оптимальны для большого угла наклона. Требуют значительного расхода материалов.
2. Полигональные. Ориентированы на мощные строения и большие пролеты. Для небольших построек подобный вариант будет излишне усложненным и нерентабельным.
3. Односкатные (трапециевидные). Имеют высокие показатели прочности с узлами рам высокой жесткости.
4. Параллельно расположенные. Этот вариант подходит для мягкой кровли в качестве универсального варианта, включающего повторяющиеся узлы.

Металлическая конструкция
Источник pinterest.at

Решетки

Системы решеток подразделяются на 3 вида:

1. Раскосные, требующие значительного расхода материала.
2. Треугольные, применяемые чаще всего при монтаже параллельных или поясов-трапеций.
3. Прочие специальные, например, крестовые.

Обоснованность выбора металла

Стропила из металла – это основательная конструкция, которая обладает повышенной прочностью к нагрузкам. Металл применяется в тех случаях, когда каркасу нужна высокая жесткость, используется брус от 7 или 10 метров, уклон ската от 1º.

Металлические стропила требуют наличия навыков и подходящих инструментов для монтажа. Крепление стропил должно быть особенно тщательным, с привариванием уголков.

Конструкция металлической кровли будет оправдана экономически только в том случае, когда проведены расчеты нагрузки, и она составляет не менее 450 кг. И скат имеет длину более 10 метров.

Материалом изготовления служит оцинкованный металл. Чаще всего это парный профиль. Для крепежа применяется:

• сварка с применением балок;
• болты;
• саморезы.

Материалом изготовления служит оцинкованный металл
Источник roof-facade.blogspot.com

При расчете металлоконструкции учитываются сечения элементов, просчитывается количество сварочных швов и количество дополнительных расходных материалов.

Профильные трубы – наиболее частый выбор для организации стропил частного дома. В сравнении с другими системами, эта выигрывает за счет более простого монтажа и меньшего веса. Размер сечения подбирается в зависимости от конкретной системы стропил, размера крыши, угла наклона ската, расчетной нагрузки и других параметров.

Видео описание

В видео можно увидеть стропильную систему с применением металлического каркаса:

Заключение

Если от каркаса крыши требуется повышенная прочность, то металл – именно тот материал, который способен выполнить это требование. Но надо помнить, что монтажные работы требуют определенных навыков и квалификации. При изготовлении каркасов из металла лучшим выходом будет доверить эту работу специалистам.

Источник