Обрешетка по металлическим фермам

Обновлено: 17.05.2024

Выполнение монтажа металлочерепицы на металлический каркас

Металлочерепица как кровельный материал обрела популярность благодаря надежности, эстетичности. Дома с металлочерепичными кровлями – словно кукольные домики. Они выгодно отличаются от соседних под более простыми материалами. От правильного обустройства всего многослойного кровельного пирога зависят качество, надежность, долговечность такого типа кровли. Для монтажа металлочерепицы на металлический каркас существуют строгие правила, и связаны они с особенностями этого материала:

  • строгая ориентация элементов кровли;
  • различная жесткость разных участков кровельного материала;
  • строго определенное место крепления листа черепицы к обрешетке;
  • зависимость шага обрешетки от продольного профиля кровельного материала;
  • скрупулезный подбор крепежных деталей.

Изначально кажется, что монтаж металлочерепичной крыши – довольно сложная задача. Главное – следовать основным правилам монтажа.

Металлочерепица имеет волнообразную форму. У разных производителей длина волны может существенно отличаться. Вместе с тем наиболее прочное место листа черепицы находится в самой нижней точке волны (перед началом следующей). Именно это место должно быть выбрано для крепления черепицы к элементам обрешетки. Отсюда вывод: шаг обрешетки необходимо рассчитать, отталкиваясь от размеров кровельной металлочерепицы, длины волны.

Для крепления элементов кровли к обрешетке используют оцинкованные саморезы из легированной стали. Подойдут также нержавеющие саморезы (имеющие порошковую окраску). Крепежи, менее подвергающиеся коррозии, способствуют продлению срока службы кровли и помогают забыть на какое-то время о необходимости производить ее капитальный ремонт. Надежность крепления обеспечит использование около 8 саморезов на 1 м².

Для облегчения процесса завинчивания саморезов применяют шуруповерт. Не будет лишней предварительная разметка мест крепления – работать станет легче, а результат – точнее, если место завинчивания саморезов накернить.

Важно помнить: нижний ряд листов кровли подвергается наибольшей нагрузке. Именно поэтому надо производить крепление нижних листов в каждую волну. В местах нахлестов закрепление листов производится через волну.

Технология будущего — металлическая обрешетка кровли

Металлическая обрешетка кровли во многих странах стала довольно обычным явлением. Желающих использовать подобные конструкции для обустройства своей кровли и у нас становится все больше и больше. Их актуальность диктует сама наша действительность. Порой становится не только оптимальным, но и единственно правильным решением.

С ростом городов расстояние между домами все больше сокращается. В результате такого тесного соседства деревянный каркас под кровельный материал в конструкции кровли начинает представлять собой опасность, так как не соответствует нормам пожарной безопасности. Стальная основа, таким образом, становится выгодной альтернативой деревянной. При этом монтаж обрешетки из металлопрофиля выполняют традиционным способом.

Каркасы из стального профиля по своей конструкции – универсальны. Они эффективны не только при кровельных работах. Их успешно используют при устройстве вентилируемых фасадов, креплении их облицовки и т. д. Профиль для конструкции (шляпный) имеет два основных вида: для кровли и фасада. Например, шляпный – ПШ-28 используют для опалубка кровли.

Оцинкованный металл помимо решения проблемы пожарной безопасности обеспечивает также коррозионную устойчивость. Правда, в этом случае предпочтительно стропильную систему также выполнять из этого материала (металлопрофиля).


Преимущества металлической обрешетки ↑

Каркас под кровельный настил такого типа прост в монтаже и не отнимает много времени. Монтаж металлической обрешетки из профиля, проводят при помощи сварки или выполняют крепеж болтами. Наращивание длины проходит «внахлест» без использования дополнительной настила основы. Шляпный профиль устанавливают прямо на несущий каркас. Сочетание стропил, опалубка и кровельных металлических листов дает полнейшую совместимость материалов. То есть, если выполнена корректная сварка и защищена, то вредные химические реакции, которые обычно возникают при соединении разнородных материалов исключены.

  • Сталь – это легкий и прочный материал, который не подвержен гниению и, в отличие от дерева, насекомыми не повреждается. Соответственно, обработка обрешетки антисептиками не нужна.
  • Стальная основа и металлочерепица или профлист негорючие.
  • Элементы стальной конструкции под крышу сделаны из ровного профиля, поэтому не деформируются и не искривляются, что свойственно опалубку из других материалов.
  • Абсолютная совместимость с такими кровельными покрытиями, как металлочерепица и профнастил.
  • Безотходный монтаж.

Конструкция обрешетки из стали ↑


Металлическая обрешетка кровли может иметь разную конструкцию, но любая должна удовлетворять определенным требованиям.

  • Покрытие крыши должно быть надежно закреплено к ней и быть способно выдержать условия местного климата.
  • Ее располагают таким образом, чтобы поддержать листы покрытия крыши вдоль всей длины переднего торца и обеспечить их безопасное крепление у заднего торца.
  • Установку проводят в соответствии со строительными нормами и требованиями данной местности.
  • Толщина стали и расстояние между обрешеткой зависит от шага стропильных ног и материала для кровли.
  • В большинстве случаев для изготовления каркаса используют сталь с алюмоцинковым покрытием или гальванизированную сталь.

Устройство металлической обрешетки: отличительные особенности ↑

шляпный профиль в разрезе

С помощью стального основания под настил можно легко решить проблему реконструкции старых, пришедших в негодность, покрытий крыши, когда старую кровлю ликвидировать нельзя. Шляпный или омега-профиль по цене обычно дороже деревянных решетин, но иногда может быть и меньше деревянного бруса аналогичных параметров, что позволяет существенно удешевить стоимость, в которую обходится, скажем, металлическая обрешетка под профнастил и обеспечить пожарную безопасность конструкции. Шляпный профиль используют также как опорные элементы для ограждающих конструкций как постоянных, так и временных. Его размеры следующие:

  • максимальная длина – 6 метров;
  • толщина варьируется в интервале 0,5 – 1,5 мм.

Высокая точность, которую имеют линейные размеры профиля позволяет возводить крыши и основу под любой настил, даже такого сложного как металлическая обрешетка под металлочерепицу. Кстати, существует возможность изготовить элементы основы (решетины) и по индивидуальным размерам, а также с резами под любым углом.

Устройство перекрытия помимо основания под настил крыши может включать также бортовые балки из специального термопрофиля, которые закреплены к стенам, и прогоны.

Схематически монтаж основы выглядит так:

  • Сначала выставляют стропила с фермами. Для этого их крепят к несущим стенам при помощи анкерных болтов и временно фиксируют по вертикали.
  • Поперек кладут шляпочный профиль (Ω).
  • К полученной основе крепят покрытие крыши.

Шляпный профиль: процесс изготовления

Шатровая крыша из металлочерепицы своими руками

Шатровая крыша дома – это очень экономичная конструкция, которая имеет множество преимуществ. Она симметрична и довольно сложна в сооружении по сравнению с другими крышами скатного типа.

Конструкция шатровой крыши при возведении требует очень тщательных расчётов, но зато она экономична а счёт отсутствия фронтонов, и красиво выглядит. Церкви, башни и просто дом с шатровой крышей смотрятся очень эффектно. Также хорошим вариантом является шатровая крыша для беседки.


Монтаж шатровой крыши подходит для зданий, где стены создают квадрат или правильный многоугольник. Существует шести- и четырехскатная шатровая крыша, которые имеют вид пирамиды или шатра. Скаты обладают формой равнобедренных треугольников и все они сходятся в одной точке. В результате образовываются наклоны, которые позволяют довольно надёжно и качественно отводить воду атмосферных осадков.

Монтаж металлочерепицы на шатровую крышу

Перед тем, как сделать шатровую крышу, нужно провести все расчёты и, при возможности, подкорректировать некоторые параметры. Если основанием вашей крыши является квадрат, то измерить площадь будущей крыши можно будет просто рассчитав площадь ската и умножив её на четыре (так как здесь понадобится четыре листа). Площадь крыши будет равна четырём суммам площади ската и площади карнизных свесов.

S ската = а (основание ) /2xh (высота треугольника).

Стоит учесть, что листы металлочерепицы кладутся в одном направлении, а все скаты имеют форму треугольника. Из-за этого образовывается довольно много обрезков. Некоторые фирмы предлагают услугу нарезания листов в индивидуальном порядке по заданной длине ската, но для этого нужно вызвать замерщика.

Важной величиной является угол наклона крыши, который должен быть в пределах 30-40 градусов. Обозначим этот угол как «а ». tg а, умноженный на половину основания крыши даёт нам показатель h. Высота ската = h/sin a.


Раскрой металлочерепицы

Для раскроя металлочерепицы нужно знать общую ширину и рабочую (обычно это 1,11 м). Рассчитать количество рядов листов по горизонтали ската можно, поделив максимальную ширину ската на рабочую величину 1,11 м. Полученное число округляется до целого и в результате получается количество вертикальных листов.

Остаток отправляется в отходы, поэтому нужно проектировать таким образом, чтобы ширина ската позволила свести объёмы потерь к минимуму. К примеру, эту возможность даёт вынос обрешётки за стену или корректировка угла наклона вальм.


Чтобы подсчитать длину листов в ряду, нужно добавить длину ската от конька до карниза, свес с карниза (В -0,05-0,0,05, в зависимости от производителя) и вертикальный перехлёст листов (С =0,15 м либо 0,25, и указывается в информации от изготовителя). Полученную сумму показателей А, В и С можно обозначить как D.

В ряду может быть один лист, и тогда его длина равна сумме длины ската и свеса карниза (те самые 0,04 или 0,05 м). Минимум может получиться 0,7 метра, а максимум — 8, но лучше ограничить четырьмя. Если в ряду листов два, три или же четыре, то каждый следующий верхний лист сцепляется с нижним, образуя в месте замка прочное и даже герметичное соединение.

Лучше всего, когда длина ската совпадает с шагом поперечной волны черепицы (установка первой решетины при этом учитывается).

Доборные элементы

Вам понадобятся следующие элементы:

  • коньки;
  • саморезы (рекомендованные производителем);
  • ветровые планки.

Если вы составляете проект шатровой крыши, то количество доборных элементов зависит от длины строительных конструкций, на которые их и будут монтировать.

Как правило, длина доборов ограничивается двумя метрами (или 1,9). Если поделить длину конька на 1,9 м, и округлить полученное число, то получится нужное количество доборов. Умножив площадь кровли на 8 вы получите нужное количество саморезов. Длину планок также нужно умножить на 8.


Монтаж металлочерепицы на стропильную систему

Шатровая крыша своими руками — это вполне реально, но требует особого мастерства. Все работы можно поделить на такие этапы:

1) монтаж стропильной системы

2) обеспечение гидроизоляции

3) накрытие крыши

4) ставится лобовая доска (крепится к стропилам оцинкованными шурупам/гвоздями)

5) монтируется карнизная доска (только в пазы, чтобы жесткость крепления была достаточной).


В шатре сооружённой крыши должна осуществляться вентиляция, которую обеспечивают специальные одинаковые отверстия в кровле. Между листами черепицы и положенной вами изоляцией должно быть пространство 1:100.

Листы металлочерепицы устанавливаются и крепятся от высшей точки ската по обе стороны. Если установку начинают слева, то последующие листы устанавливаются под последнюю волну предыдущих. Край листа ставят по карнизу и крепят с выступом от него на 40 мм.

Крепление листов происходит так:

1. Первый лист монтируется и крепится одним самонарезающим винтом у конька.

2. Второй и третий листы кладутся так,чтобы нижние края образовывали ровную линию.

3. Один самонарезающий винт скрепляет нахлест по верху волны. Это делается под первой поперечной складкой.

4. Точно также укладываются листы по карнизу, по которому и выравнивается нижний слой. Затем уже листы окончательно крепят к обрешётке.

Ещё один момент: укладывается черепица только в мягкой обуви, чтобы её внешний вид не пострадал. Она прикрепляется к обрешётке специальными шурупами, под которые подкладывают шайбы из резины.

Монтаж металлочерепицы на металлический каркас

Такая кровля шатровой крыши особенно актуальна при устройстве беседок. Вначале делается каркас, устраивается наружная обвязка стен, соединяются опорные стойки. Там, где пересекается диагональная связка, ставят столб из бруса.

После этого опорные стойки соединяют стропилами так, чтобы последние выступали на 40 см. Благодаря этому беседка будет защищена от снега и дождя. Вальмы и скаты укрепляют короткими стропилами, соединяют с наружной обвязкой и приступают к укладке обрешётки, обустройстве гидроизоляции. Уже после этого известным способом выкладывают кровельный материал.

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.

Конструкция кровли со стропильным каркасом

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.

Устройство металлического каркаса

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.

Устройство стропильной фермы

Виды стропильных ферм

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.

Двухскатная стропильная ферма

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.

Как монтируется металлическая обрешетка для крыши?

Вопрос правильного конструирования и монтажа кровли является принципиальным для застройщиков, ведь она является первым барьером, отделяющим жилище человека от окружающей среды и ее неблагоприятных явлений. Залогом прочности и высокой несущей способности конструкции считается грамотно рассчитанная стропильная система, состоящая из множества взаимосвязанных опорных элементов. Функции по распределению веса кровельного пирога в большей степени ложатся на обрешетку, к которой крепится гидроизоляционное покрытие. Этот важнейший элемент каркаса позволяет скатам держать форму и переносить интенсивные снеговые нагрузки. В этой статье мы расскажем, чем металлическая обрешетка отличается от деревянной, и в каких случаях она применяется.

Устройство и функции

Обрешетка из металлического профиля – специальный настил, устанавливаемый на стропильные ноги каркаса кровли. Она представляет собой стальные уголки, трубы круглого или квадратного сечения, закрепленные перпендикулярно стропилам с определенным промежутком. Установка такого настила необходима, так как она выполняет следующие функции:

  1. Равномерно распределяет вес кровельного пирога между стропилами. Вес одного только кровельного покрытия может составлять о 50 кг/м2, поэтому ему требуется дополнительная поддержка особенно в зимний период, когда к постоянным нагрузкам на крышу добавляется снеговая.
  2. Придет жесткую форму скатам. Некоторые современные кровельные материалы (ондулин, битумная черепица, кровельные мембраны) являются в разной степени эластичными и не способны самостоятельно держать форму, поэтому для их настила необходимо сделать деревянную или металлическую обрешетку.
  3. Служит основой для крепления кровельного материала. Обрешетка, рейки которой установлены с одинаковым шагом, позволяет надежно и качественно зафиксировать кровельное покрытия, а также существенно ускоряет этот процесс.
  4. Усиливает стропильный каркас в особо уязвимых местах. В местах, на которые ложится большой вес (ендовы, места крепления снегозадержателей и водосточных желобов) дополнительные рейки обрешетки увеличивают жесткость и несущую способность конструкции.

Обратите внимание! Конструкция и материал, из которого нужно сделать обрешетку для крыши, зависит от уклона конструкции, веса эксплуатационных характеристик кровельного покрытия, а также климатических условий региона, где происходит строительство.

Устройство металлического стропильного каркаса и обрешетки

В зависимости от веса кровельного покрытия, уклона крыши и погодных условий конструкция стропильного каркаса может изменяться. В частности, металлическая обрешетка конструируется в соответствии с расчетом максимальных нагрузок, которые на нее ложатся в процессе эксплуатации. Существует несколько разновидности обрешеток:

  • Решетчатая. Обычная или решетчатая обрешетка для кровли представляет собой настил из уголков или пустотелого металлопрофиля, уложенного перпендикулярно стропилам, с шагом 25-45 см. Такая конструкция подходит для монтажа большинства листовых кровельных материалов, так как обладает высокой прочностью и несущей способностью.
  • Сплошная. Сплошной обрешеткой называют настил из реек, уложенных на расстоянии не более 1 см между друг другом. Такая конструкция монтируется, если кровельный материал, используемый для перекрытия крыши, не имеет собственной жесткости или имеет внушительный вес, то есть для монтажа керамической черепицы, битумной черепицы и других рулонных покрытий.
  • Разреженная. Разреженной обрешеткой называют конструкцию с увеличенным расстоянием между элементами. Ее шаг может составлять более 50 см. Этот вариант кровельной обрешетки используется для установки жестких гидроизоляционных материалов, к примеру, шифера с целью снижению веса кровельного пирога и нагрузки на несущие стены сооружения.

Учтите! Чем меньше угол наклона скатов, чем более пологая крыша, тем больше на нее ложится нагрузка, из-за того, что снег, талая и дождевая влага накапливаются на ней. Поэтому такие кровельные конструкции нуждаются в более надежной обрешетке с уменьшенным расстоянием между элементами.

Виды металлической обрешетки

Достоинства

Раньше в частном домостроении наиболее распространённым материалом, из которого чаще всего изготавливалась обрешетка, считалась древесина. Этот легкий, недорогой и повсеместно распространённый материал отлично справлялся с возложенными на него функции. Однако, в последнее время его стали заменять более дорогим металлопрофилем. Металлическая обрешетка, в отличии от деревянной, обладает следующими преимуществами:

  1. Большая несущая способность при относительно легком весе. Эта особенность конструкции гарантирует, что сделанный из маловесного металлического профиля настил не увеличить вес кровельного пирога и нагрузку на несущие стены или фундамент.
  2. Возможность перекрытия кровель большого размера. Благодаря тому, что металлический профиль имеет большую длину, а также легко соединяется с помощью сварки, он подходит для монтажа крыш производственных сооружений.
  3. Высокая устойчивость к коррозии. Сталь, из которой изготавливается металлические профили для сборки стропильного каркаса, не подвергается коррозии при контакте с водой, поэтому служит обрешетка из этого материала намного дольше деревянной.
  4. Негорючесть. Обрешётка из металла выдерживает высокие температуры без деформаций, не горит, а также не поддерживает горение, поэтому считается более безопасным материалом для изготовления обрешетки по сравнению с натуральной древесиной.

Обрешетка из металлопрофиля под профнастил

Важно! Современные строительные стандарты и нормы рекомендуют использовать металлическую обрешетку при перекрытии сооружений с высоким риском возгораний (производственные постройки, бани, здания со сложным технологическим оборудованием), а также крыш с длиной скатов более 6 метров.

Монтаж

Монтаж металлической обрешетки выполняется в процессе возведения кровли после окончания процесса сборки стропильного каркаса. Если обрешётка изготавливается из металлопрофиля, то и остальные элементы стропильной системы целесообразно будет изготовить из этого же материала, сопоставимого по весу и величине сечения. Соединять между собой элементы можно с помощью крепёжных элементов из нержавеющей стали или посредством сварки. Монтаж обрешетки происходит следующим образом:

  • Сначала устанавливают стропильные пары каркаса и укрепляют их с помощью подкосов или временных распоров. Важно, чтобы стропила верхними ребрами образовывали ровную плоскость, на которую удобно будет закреплять кровельное покрытия.
  • Сверху стропил расстилают гидроизоляционное покрытие, которое должно защитить термоизоляционный материал и каркас от проникновения конденсата и атмосферной влаги.
  • Если обрешетка относится к двойному типу, то вдоль стропильных ног фиксируют рейки контробрешетки, чтобы создать между ними и кровельным материалом вентиляционный зазор.
  • Затем происходит фиксация реек обрешетки с заранее выбранным шагом. Крепить элементы между собой можно с помощью сварки или саморезов из нержавеющей стали с резиновым уплотнителем.

Опытные мастера считают, что монолитная сварная обрешетка из металлических уголков или профиля обладает максимальной несущей способностью, а потому выдерживает интенсивные снеговые и ветровые нагрузки, которыми славится русская зима. Для увеличения устойчивости конструкции к коррозии ее покрывают краской.

Металлическая двухскатная крыша: правила сооружения стропильной системы под профнастил

Применение металлических профилированных листов в кровельном деле позволяет в бойком темпе провести обустройство. Легкий материал не требует сооружения мощного основания и усиления фундаментной конструкции. Строительство стропильной конструкции и укладка не заставит исполнителей проявлять чудеса сноровки и выносливости.

Все работы с успехом можно выполнить собственноручно. Правда для удачного итога нужно знать, как устроен каркас и сама металлическая двускатная крыша — стропильная система под профнастил обязана учитывать специфику материала и его технические особенности.

Содержание

Специфика металлической кровли

Крупнолистовой гофрированный металлопрокат сравнительно недавно внедрился в сферу частного строительства. Ранее его признавали безоговорочной прерогативой многоэтажек, гаражей, коммерческих зданий.

Надежду хозяевам загородных владений подарила разработка новых марок с волнистым и средневысоким профилем. А вот желание приобрести материал простимулировало появление цветных полимерных покрытий, обеспечивающих обустроенным объектам уникальный экстерьер.

Преимущества кровли двускатной крыши профнастилом

Металлические кровельные листы приобрели внешнюю привлекательность, но технические характеристики остались без изменений. Прокат, отличающийся высокой теплопроводностью, по-прежнему стремительно нагревается в жару и с равнозначной скоростью теряет тепло в морозы. Доставляет массу неудобств и неприятностей в периоды сезонных температурных колебаний. Красота цветных оболочек не прибавила звукоизоляции. Капли дождя и дефилирование голубей по металлической кровле прежними децибелами проверяют нервную систему владельцев на прочность.

Низкие изоляционные качества заставляют прибегать к старым проверенным мерам. По аналогии со всеми известными видами металлической крыш профнастил укладывают поверх грамотно устроенного кровельного пирога, включающего стандартный набор изоляционных слоев, в числе которых:

  • Гидроизоляция, противостоящая атакам атмосферной воды.
  • Теплоизоляция, предотвращающая перегрев внутренних помещений снаружи и утечки тепла изнутри помещений. Заодно утеплитель играет роль барьера от проникающего извне шума.
  • Пароизоляция, защищающая утепляющий слой от бытовых испарений.

Кроме перечисленных слоев у правильно сооруженного кровельного пирога имеются вентиляционные зазоры, необходимые для вывода конденсата из пространства под кровлей. Вот такую многокомпонентную конструкцию удерживает стропильный каркас. Если он устроен с ошибками, то система не сможет функционировать в полную силу. Как следствие под металлической кровлей будет копиться конденсат, разрушающий стропильные ноги и обрешетку.

Стропильная система под профнастил двухскатной крыши с утеплителем

Заметим, что изоляционный слой требуется крышам из профилированного листа, если они сооружаются над жилыми и активно эксплуатируемыми строениями.


Если оцинкованный гофрированный прокат используется в сооружении навесов, козырьков, крыш пристроек, бытовок тепло- и звукоизоляционную защиту не используют. Однако кровельные пироги, не имеющие в составе теплоизоляции, все же содержат слои, закрепляемые и распределяемые системой стропилин и решетин.

Схема устройства стропильной системы неутепленной скатной крыши

Стропильный каркас под профлист

Стропильный каркас всех существующих типов крыш призван решать три главенствующие задачи:

  • Формировать скаты в соответствии с проектным решением.
  • Распределять составляющие кровельного пирога, необходимые для правильной работы и долгой жизни крыши.
  • Удерживать слои кровельного пирога, вес кровли и действие атмосферных нагрузок, не огорчая деформациями и разрушением.

Грамотно сооруженная стропильная система под профнастил безукоризненно выполняет все функции. И служит долго, и с порученными обязанностями отлично справляется. Элементы каркаса определяют заданную проектировщиком конфигурацию и служат надежным вместилищем для компонентов кровельного пирога.

Двускатная конструкция под укладку профилированных листов – разумный выбор рачительных хозяев. Это наиболее простая схема, не нуждающаяся в технологических ухищрениях и в неоправданно высоком расходе материала, как вальмовая крыша. Профилированные листы укладываются поштучно в поперечном коньку направлении.

Редкие загородные объекты могут похвастаться длиной ската больше 12м. А это значит, что профнастил можно укладывать в один ряд без поперечных швов, следовательно, гидроизоляция будет наивысшей. Разбор мы учиним именно этому популярному варианту.

Строительство двухскатной крыши со стропильной системой под профнастил

Рекомендованный уклон скатов под укладку гофрированного металла 12-15º, но эксперименты и вариации с крутизной не запрещены. Ограничен лишь нижний предел: не желательно обустраивать профлистом скаты с уклоном меньше 8º. При необходимости укладки на плоскую крышу уклон указанной величины необходимо создать сухой или цементно-песчаной стяжкой. Иначе осадки будут скапливаться в понижениях волн, что может привести к неисправимой порче материала.

Стропила для металлической кровли

В устройстве двускатных каркасов под металлические покрытия применяются традиционные технологии, согласно которым устанавливаются висячие или наслонные стропильные ноги. Выбор оптимальной схемы возведения определен типом обустраиваемой коробки. Если в ее пределах есть возможность опереть верхние спилы стропильных ног, в строительстве используют наслонные стропилины, если нет – висячие.

Чаще всего над загородными малоэтажными домами возводят крыши со стропильными конструкциями наслонного типа с опиранием их верха на коньковый прогон. Висячий метод применяется реже из-за сложности монтажа и последующего ремонта.

В строительстве стропильной системы под укладку кровли из профнастила используются:

  • Пиломатериалы. При возведении стропильных систем для утепленных крыш стропильные ноги чаще всего изготавливают из доски сечением 50×100мм. В регионах с суровой зимой доску берут большего сечения 50×150мм. Брус применяют только в случаях, когда участок строительства расположен в зоне с повышенной снеговой нагрузкой. Стропильные каркасы для неутепленных крыш сооружают с помощью бруска сечением 30×50 — 50×50мм.
  • Металлопрокат. Швеллер, уголок, двутавр, профильную трубу применяют в основном в строительстве стропильных систем холодных крыш над пристройками, верандами, бытовками.

Грамотно устроить кровельный пирог по металлическому каркасу самостоятельный частник вряд ли сможет. Нужны точные расчеты, ведь у теплоизоляции и металла слишком большая разница в параметрах теплопроводности. К тому же для соединений потребуется сварочный аппарат в придачу со сварщиком.

Дешевле, удобней, практичней построить стропильную систему из древесины, тем более что ее можно будет самостоятельно починить при необходимости. Однако у металлических представителей есть веское преимущество – они лучше адаптируются к покрытию при устройстве холодных крыш благодаря идентичности состава.

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши для возведения стропильной системы под профнастил

Как деревянные, так и металлические детали двускатной стропильной системы устанавливаются по вышеописанным висячим и наслонным схемам. На практике нередко используются разнообразные комбинации. Например, пространство между двумя крайними висячими фермами из металла заполняется деревянными стропилинами. Двускатные конструкции встраиваются в более сложные объекты с многосоставной архитектурой.

Однако комбинировать, не имея четкого проекта и опыта в строительстве, крайне нежелательно. Еще нежелательнее применять деревянные и металлические детали, не предусмотрев между ними разделительной гидроизоляционной прослойки.

Из чего можно построить стропильную систему двухскатной крыши с металлической кровлей

Стропильные конструкции под профнастил

Выяснили, что металлические профилированные листы служат финишным покрытием для утепленных и холодных крыш. Деление на виды стропильных каркасов под профлист как раз и производится на основании наличия или отсутствия теплоизоляции в кровельном пироге. Существенных технологических различий в строительстве стропильных конструкций обоих вариантов нет. Есть разница в размерах стропилин, между которыми укладываются либо не укладываются плиты теплоизоляции. Отличается алгоритм расчета сечения элементов, потому что:

  • Стропильные каркасы утепленных крыш обязаны без разрушения и прогибов держать собственный вес, массу утеплителя, двойной обрешетки, внутренней обшивки и периодической снеговой нагрузки.
  • Стропильные каркасы холодных крыш должны нести аналогичный груз за минусом теплоизоляции, обрешетки, удерживающей пароизоляцию, и внутренней обшивки.

Весом пароизоляционного и теплоизоляционного материала в обоих случаях разрешается пренебречь.

Кроме нагрузок при вычислении размеров стропилин для утепленных крыш необходимо учесть еще один немаловажный нюанс: между плитой утеплителя и гидроизоляцией должен остаться вентиляционный зазор в 3 см. Т.е. толщина теплоизоляционного слоя должна быть минимум на 30 мм меньше, чем толщина стропильной ноги. К примеру, если толщина теплоизоляции 120 мм, то для изготовления стропильных ног идеально подойдет поставленная на ребро доска 50×150 мм.

Схема стропильной системы холодной двухскатной крыши с металлической кровлей

В холодных конструкциях размерный тон задает гидроизоляция. Ее укладывают так, чтобы материал провисал между стропилинами приблизительно на 20 мм. Провисание необходимо, чтобы гидроизоляцию не разорвало от чрезмерного натяжения при традиционных температурных подвижках древесины. Значит, даже для сверхлегких холодных крыш с водоотталкивающим слоем строить каркас следует из бруска сечением от 30×30 мм и более.

Однако предложения строительных рынков и специализированных маркетов не всегда радуют присутствием товара требующегося размера. Короче, если расчетная толщина теплоизоляции практически равна толщине предложенных продавцом пиломатериалов, расстраиваться не стоит. Каркас для двускатной крыши все равно будет построен. Просто поверх установленных стропильных ног надо будет прибить контробрешетку из бруска размером, способным устранить недостачу толщины материала. Гидроизоляцию в подобных ситуациях настилают поверх контробрешетки, а уже после монтируют решетины под укладку профнастила.

Вентиляция стропильной системы двухскатной крыши для правильной работы профнастила

Отметим, что вентиляционный зазор между водозащитным слоем и утеплителем формируют при использовании классических видов гидроизоляции. Если водоотталкивающий слой выполнен диффузионной полимерной мембраной, нет необходимости ни в самом вентиляционном канале, ни в сооружении контробрешетки. Полимерной гидроизоляции разрешается непосредственно контактировать с утеплителем, ведь она беспрекословно выпустит наружу скопившийся конденсат.

Шаг установки стропилин

Шаг установки стропильных ног, рекомендуемый производителями гофрированной кровли, составляет от 0,6м до 0,9м, но может достигать и 1,5 м. Выбор шага ориентирован только на конструктивные особенности обустраиваемой коробки. Чтобы его найти, нужно длинную стену разделить на равные отрезки длинной, близкой к рекомендованному значению. К полученному количеству отрезков приплюсовывается 1, результат указывает на число стропильных ног в системе.

Как построить стропильную систему двухскатной крыши под профнастил

Изготовители настоятельно советуют придерживаться обозначенных ими пределов. Немного найдется охотников устанавливать стропилины чаще, чем продиктовано минимальным расстоянием в 60см. Желающих проредить стропильный каркас будет гораздо больше. Им следует помнить, что расстояние между стропильными ногами тесно связано с шагом установки решетин. Увеличивая одно, придется уменьшить второе или увеличить сечение решетин.

Обрешетка для укладки профлиста

Стропильная система только формирует плоскости скатов, но служить основой для фиксации профилированных панелей она не имеет права. Для укладки металлического кровельного покрытия к стропильным ногам крепится обрешетка. По деревянным стропилинам укладывают решетины из доски или бруска.


Металлическую систему оснащают обрешеткой из профиля, толщина стенки которого не превышает 2 мм. Профиль потолще придется заранее бурить для установки саморезов: процесс затратный и по времени, и по приложению усилий.

Обрешетка стропильной системы двухскатной крыши под укладку профнастила

Под укладку металлических профилированных листов сооружают три типа обрешетки, это:

  • Сплошная. Из доски сечением 30×100 или 40×100 мм, листов влагостойкой фанеры или плит ОСП-3 устраивается сплошной настил. Он относительно сплошной, потому что между элементами необходимо оставить зазоры в 2-3 мм для компенсации температурного линейного расширения.
  • Разреженная. Брусок сечением 30×50, 50×50 мм и близких размеров либо доску 50×120, 50×140 мм устанавливают параллельно коньку и свесу, т.е. поперек стропильных ног через равные расстояния. Разреженный вариант дополняют сплошным в ендовах, вдоль свесов и конька. Важная деталь – первая от края карнизного свеса решетина устанавливается с учетом выноса нижнего края профнастила на 7-8 см за контур стропильной системы. К примеру, если принятый для обустройства крыши шаг решетин 50см, самый первый элемент крепится на расстоянии 42 см от линии карниза.
  • Двойная. Это комбинированная разновидность, включающая два расположенных друг над дружкой слоя. Суть ее сооружения заключается в том, что поверх разреженно установленных решетин перпендикулярно либо под углом настилается контрообрешетка из доски толщиной примерно 30 мм.

В малоэтажном строительстве чаще всего используются первые две разновидности. Размеры материала, применяемого для устройства сплошного настила, определяет шаг установки стропилин. Размеры элементов разреженной разновидности зависят от крутизны крыши, несущей способности покрытия и расстояния между стропилами.

Как подобрать тип обрешетки и размер материала для ее сооружения

Обрешетка – важная составляющая кровельной конструкции. Она формирует вентиляционный зазор второго уровня, расположенный между металлическими листами и гидроизоляцией. Устраивают ее в любом случае, независимо от качественных и технических характеристик водоотталкивающего слоя. Несмотря на кажущуюся легкость, обрешетка имеет вес, его учитывают при расчетах стропильной системы.

strpl_sist_dvuskatn_kr_pod_proflist14

Нюансы сооружения обрешетки по стропильной системе двускатной крыши и крепления к ней профнастила изобразит фото подборка и видео:

Естественная вентиляция стропильной системы двухскатной крыши с металлическим покрытием
Как обеспечить вентиляцию подкровельного пространства двухскатной крыши под профнастилом

Вот и все тонкости сооружения стропильного каркаса под укладку профилированного кровельного металла. Правил немного, супер сложного ничего нет, придерживаться их необходимо как самостоятельным кровельщикам, так и нанятым для возведения крыши строителям. Зато соблюдение перечисленных технологических предписаний обеспечит долгую и безупречную работу кровли, не заставить преждевременно ремонтировать и часто устранять обнаруженные по ходу огрехи.

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

А как правильно подобрать профиль, рассчитать ферму, сделать в ней перемычки и установить, мы сейчас подробно расскажем. Для этого мы подготовили подробные мастер-классы изготовления ферм, видео-уроки и ценные советы от наших экспертов.

Этап I. Проектируем ферму и ее элементы

Итак, что такое ферма? Это конструкция, которая связывает опоры в единое целое. Среди ее преимуществ: высокая прочность, отличные показатели эксплуатации, невысокая стоимость и хорошая устойчивость к деформациям и внешним нагрузкам.

Благодаря тому, что такие фермы обладают высокой несущей способностью, их ставят под любые кровельные материалы, независимо от их веса.

Использование в строительстве металлических ферм из прямоугольных замкнутых профилей считается одним из самых рациональных решений. И неспроста:

  1. Главный секрет в экономии, благодаря удобному соединению всех элементов решетки.
  2. Еще одно ценное преимущество профильных труб для ферм – это равная устойчивость в двух плоскостях, замечательная обтекаемость и удобство эксплуатации.
  3. При своем малом весе такие фермы выдерживают серьезные нагрузки.

Отличаются стропильные фермы по очертанию поясов, типу сечения стержней и видам решетки. И при правильном подходе вы самостоятельно сможете сварить и установить ферму из профильной трубы любой сложности. Даже такую:

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Этап II. Приобретаем качественный профиль

Итак, прежде, чем составить проект будущих ферм, сначала нужно определиться с такими важными пунктами, как:

  • контуры, размер и форма будущей крыши;
  • материал изготовления верхнего и нижнего поясов фермы, а также ее решетки;
  • угол наклона и планируемая нагрузка.

Запомните одну простую вещь вещь: у каркаса из профильной трубы есть так называемые точки равновесия, которые важно определить для устойчивости всей фермы. И очень важно подобрать под эту нагрузку качественный материал:

Как рассчитать металлическую ферму самостоятельно?

Профильные трубы для ферм бывают двух видов сечений: прямоугольного или квадратного. Выпускаются они разного диаметра, с разной толщиной стенок:

  • Для малогабаритных построек мы рекомендуем трубы до 4,5 метров длиной, сечением 40х20х2 мм.
  • Если вы будете изготавливать фермы длиннее 5 метров, тогда выбирайте профиль с параметрами 40х40х2 мм.
  • Для полномасштабного строительства крыши жилого дома вам понадобятся профильные трубы с такими параметрами: 40х60х3 мм.

Устойчивость всей конструкции прямо пропорциональна толщине профиля, поэтому для изготовления ферм не используйте трубы, предназначенные для стоек и каркасов. Также обратите внимание, каким именно методом было изготовлено изделие: электросварным, горячедеформированным или холодным деформированнием.

Если же вы беретесь изготавливать фермы самостоятельно, берите заготовки квадратного сечения – с ними работать проще всего. Приобретите квадратный профиль 3-5 мм толщиной, который будет достаточно прочным и по своим характеристикам близок к металлическим брусьям.


Обязательно учитывайте при проектировании снеговые и ветровые нагрузки в вашей местности. Ведь большое значение при выборе профиля имеет угол наклона ферм:

Самостоятельный расчет фермы из профильной трубы

Более точно спроектировать ферму из профильной трубы вы сможете при помощи онлайн-калькуляторов.

Отметим только, что самая простая конструкция фермы из профильной трубы представляет собой несколько вертикальных стоек и горизонтальные уровни, на которые можно крепить стропила для крыши. Приобрести такой каркас можно в готовом виде, даже под заказ в любом городе России.

Этап III. Рассчитываем внутреннее напряжение ферм

Самое важное и ответственное задание – это правильно произвести расчет фермы из профильной трубы и подобрать нужный формат внутренней решетки. Для этого нам понадобится калькулятор или подобное ему другое программное обеспечение, а также некоторые табличные данные СНиПов, которые за это:

  • СНиП 2.01.07-85 (воздействия, нагрузки).
  • СНиП п-23-81 (данные по стальным конструкциям).

По возможности ознакомьтесь с этими документами.

Форма крыши и угол наклона

Ферма нужна для какой конкретно кровли? Односкатной, двускатной, купольной, арочная или шатровой? Самый простой вариант, конечно же, это изготовление стандартного односкатного навеса. Но и достаточно сложные фермы вы также способны рассчитать и изготовить самостоятельно:

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Стандартная ферма состоит из таких важных элементов, как верхний и нижний пояс, стойки, раскосы и вспомогательные подкосы, которые еще называют шпренгелями. Внутри ферм располагается система решеток, для соединения труб используется сварные швы, клепки, специальные парные материалы и косынки.

И, если вы собираетесь изготовить сложную по форме крышу, то такие фермы станут для нее идеальным вариантом. Их очень удобно изготавливать по шаблону прямо на земле, и только потом поднимать наверх.

Чаще всего при строительстве небольшого дачного домика, гаража или бытовки применяются так называемые фермы полонсо – особая конструкция треугольных ферм, соединенных затяжками, и нижний пояс здесь выходит приподнятым.

По сути, в этом случае, чтобы повысить высоту конструкции, нижний пояс делают ломаным, и он тогда составляет 0,23 от длины полета. Для внутреннего пространства помещения очень удобно.

Итак, всего есть три основных варианта изготовления фермы в зависимости от наклона крыши:

  • от 6 до 15°;
  • от 15 до 20°;
  • от 22 до 35°.

В чем разница спросите вы? Например, если угол конструкции будет небольшой, всего до 15°, тогда фермы рационально делать трапециевидной формы. И при этом вполне можно уменьшить вес самой конструкции, беря в высоту от 1/7 до 1/9 от от общей длины полета.

Т.е. руководствуйтесь таким правилом: чем меньше вес, тем больше должна быть высота фермы. А вот если мы вас будет иметь уже сложную геометрическую форму, тогда нужно выбрать другой тип фермы и решеток.

Виды ферм и формы крыши

Вот пример конкретных ферм для каждого вида крыши (односкатной, двускатной, сложной):

Виды металлических ферм из профильной трубы

Давайте разберемся с видами ферм:

  • Треугольные фермы – классика изготовления основы для крутых скатов крыши или навесов. Сечение труб для таких ферм нужно подбирать с учетом веса кровельных материалов, а также эксплуатации самой постройки. Треугольные фермы хороши тем, что обладают простыми формы, просты в расчете и исполнении. Их ценят за подкровельное обеспечение естественным светом. Но отметим и недостатки: это дополнительные профили и длинные стержни в центральных сегментах решетки. А также здесь вам придется столкнуться с некоторыми сложностями при сварке острых опорных углов.
  • Следующий вид – полигональные фермы из профильной трубы. Они незаменимы при сооружении больших площадей. Сварка у них уже более сложной формы, а поэтому для облегченных конструкций их не проектируют. Зато такие фермы отличаются большей экономией металла и прочностью, что особенно хорошо для ангаров с большими пролетами.
  • Прочной считается также ферма с параллельными поясами. Отличается от других такая ферма тем, что у нее все детали – повторяющиеся, с одинаковой длиной стержней, поясов и решеток. То есть здесь минимум стыков, а поэтому рассчитывать и варить такую из профильной трубы проще всего.
  • Отдельный вид – это односкатная трапециевидная ферма с опорой на колонны. Такая ферма идеальна, когда необходима жесткая фиксация сооружения. У нее есть уклоны (раскосы) по боковым сторонам и отсутствуют длинные стержни верхней обрешетки. Подходит для крыш, которым особенно важна надежность.

Вот пример изготовления ферм из профильной трубы как универсального варианта, который подходит для любых садовых построек. Речь идет о треугольных фермах, и вы наверняка их уже видели много раз:

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Треугольная ферма с ригелем тоже достаточно проста, и вполне подходит для строительства беседок и бытовки:

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

А вот арочные фермы в изготовлении уже намного сложнее, хотя и обладают рядом своих ценных преимуществ:

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Главное ваша задача – центрировать элементы фермы из металла от центра тяжести по всем направлениям, говоря простым языком, минимизировать нагрузку и грамотно ее распределить.

Поэтому выбирайте тот вид ферм, который подходит для этой цели больше. Кроме перечисленных выше, популярностью пользуются также ферма-ножницы, асимметричная, П-образная, двухшарнирная, ферма с параллельными поясами и мансардная ферма с опорами и без них. А также мансардный вид фермы:

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Типы решеток и точечная нагрузка

Вам будет интересно узнать, что определенный дизайн внутренних решеток ферм подбирается вовсе не из эстетических соображений, а вполне практичных: под форму крыши, геометрию потолка и расчет нагрузок.

Вам нужно спроектировать свою ферму таким образом, чтобы все силы сосредотачивались конкретно в узлах. Тогда в поясах, раскосах и шпренгелях изгибающих моментов не будет – они станут работать только на сжатие и растяжение. И тогда сечение таких элементов уменьшают до необходимого минимума, значительно при этом экономя на материале. И саму ферму ко всему вы спокойно можете сделать шарнирной.

В противном случае, на ферму будут постоянно действовать распределенная по стержням сила, и появится изгибающий момент, в дополнение к общему напряжению. И здесь тогда важно грамотно просчитать максимальное изгибающее значения для каждого отдельного стержня.

Тогда сечение таких стержней должно быть больше, чем если бы сама ферма была нагружена точечными силами. Подведем итог: фермы, на которых распределенная нагрузка действует равномерно, изготавливают из коротких элементов с шарнирными узлами.

Давайте разберемся, в чем преимущество того или иного вида решетки в плане распределения нагрузки:

  • Треугольная система решетки всегда применяются в фермах с параллельными поясами и трапецеидальной ферме. Ее основное преимущество в том, что она дает самую маленькую суммарную длину решетки.
  • Раскосная система хороша при небольшой высоте ферм. Но расход материала на нее немалый, ведь здесь весь путь усилия идет через узлы и стержни решетки. А поэтому при проектировании важно заложить максимум стержней, чтобы длинные элементы оказались растянутыми, а стойки – сжатыми.
  • Еще один вид – шпренгельная решетка. Ее изготавливают в случае нагрузок верхнего пояса, а также тогда, когда нужно уменьшить длину самой решетки. Здесь преимущество в соблюдении оптимального расстояния между элементами всех поперечных конструкций, которое, в свою очередь, позволяет сохранить нормальное расстояние между прогонами, что будет практичным моментом для монтажа элементов кровли. Но создавать такой решетку своими руками – довольно трудоемкое занятие с дополнительным расходам металла.
  • Крестовидная решетка позволяет распределить нагрузку на ферму сразу в обоих направлениях.
  • Еще один вид решетки – перекрестная, где раскосы крепятся прямо к стенке фермы.
  • И, наконец полураскосная и ромбическая решетки, самая жесткая из перечисленных. Здесь взаимодействует сразу две системы раскосов.

Мы подготовили для вас иллюстрацию, где собрали все виды ферм и их решеток вместе:

Виды ферм и решеток из профильной трубы

Вот пример того, как изготавливают ферму с треугольной решеткой:

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Изготовление фермы с раскосной решеткой выглядит так:

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Нельзя сказать, что какой-то из видов ферм определенно лучше или хуже другого – каждый из них ценен меньшим расходом материалов, более легким весом, несущими способностями и методом крепления. Рисунок отвечает за то, какая схема нагрузок будет на нее действовать. И от выбранного типа решетки напрямую будет зависеть то, какой будет вес фермы, внешний вид и трудоемкость ее изготовления.

Отметим еще такой необычный вариант изготовления фермы, когда она сама по себе становится частью или опорой для другой, деревянной:

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Этап IV. Изготавливаем и устанавливаем фермы

Мы дадим вам несколько ценных советов, как самостоятельное без особых сложностей сварить такие фермы прямо у себя на участке:

  • Вариант первый: можно обратиться к заводу, и они сделают на заказ по вашему рисунку все нужные отдельные элементы, которые вам останется только сварить уже на месте.
  • Второй вариант: приобретите готовый профиль. Тогда вам останется только обшить фермы изнутри досками или фанерами, а в промежутке уложить по необходимости утеплитель. Но и обойдется этот способ, конечно же, дороже.

Вот, к примеру, хороший видео-урок, как удлинить трубу при помощи сварки и достичь идеальной геометрии:

Вот также очень полезное видео, как отрезать трубу под углом 45°:

  • Шаг 1. Сначала подготовьте фермы. Лучше их заранее сваривать прямо на земле.
  • Шаг 2. Установите вертикальные опоры для будущих ферм. Крайне важно, чтобы они были действительно вертикальными, поэтому проверьте их отвесом.
  • Шаг 3. Теперь возьмите продольные трубы и приварите их к опорным стойкам.
  • Шаг 4. Поднимите фермы и приварите их к продольным трубам. После этого все места соединения важно очистить.
  • Шаг 5. Готовый каркас покрасьте специальной краской, предварительно очистив и обезжирив его. Особое внимание при этом уделите местам соединения профильных труб.

С чем еще сталкиваются те, кто изготавливает такие фермы в домашних условиях? Во-первых, заранее продумайте опорные столики, на которых вы будете класть ферму. Далеко не лучший вариант бросить ее на землю – работать будет очень неудобно.

Поэтому лучше поставить небольшие мосты-опоры, которые будут немного шире, чем нижний и верхний пояс фермы. Ведь вы будете вручную замерять и вкладывать между поясами перемычки, и важно, чтобы они не проваливались на землю.

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками
Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Следующий важный момент: фермы из профильной трубы тяжеловаты на вес, а поэтом вам понадобится помощь минимум еще одного человека. Кроме того, не помешает подмога и в такой нудной и кропотливой работе, как зашкуривание металла перед варкой.

Также в некоторых конструкциях приходится сочетать разные виды ферм, чтобы присоединить крышу к стене здания:

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Еще учитывайте, что нарезать фермы вам нужно будет много, для всех элементов, а поэтому советуем вам либо приобрести, либо соорудить самодельный станок по типу того, что в нашем мастер-классе. Вот как он работает:

Во так, шаг за шагом, вы составите чертеж, рассчитаете решетку фермы, сделаете заготовки и сварите конструкцию уже на месте. Причем у вас в расходе будут также и остатки профильных труб, поэтому, ничего не нужно будет выбрасывать – все это понадобится для второстепенных деталей навеса или ангара!

Этап V. Зачищаем и окрашиваем готовые фермы

После того, как вы установите фермы на их постоянное место, обязательно обработайте их антикоррозийными составами и окраски полимерными красками. Идеально подойдет для этой цели краска, которая отличается долговечностью и устойчивостью к ультрафиолету:

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Вот и все, ферма из профильной трубы готова! Остаются только финишные работы по обшивке ферм изнутри отделкой и снаружи кровельным материалом:

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Поверьте, изготовить металлическую ферму из профильной трубы для вас на самом деле не составит большого труда. Огромную роль играет грамотно составленный чертеж, качественная сварка фермы из профильной трубы и желание все сделать правильно и аккуратно.

Читайте также: