Требования к фермам металлическим
Обновлено: 04.10.2024
Стандарт распространяется на сборные железобетонные стропильные фермы, предназначенные для покрытий зданий и сооружений пролетом 6 м, 9 м, 12 м, 18 м и 24 м. Стандарт устанавливает основные нормы и правила входного контроля, транспортирования, складирования, монтажа, сдачи-приемки монтажных и демонтажных работ при возведении зданий и сооружений различного назначения, а так же контроля качества их выполнения и консервации конструкций при временном прекращении монтажных работ.
НАЦИОНАЛЬНОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ СТРОИТЕЛЕЙ
Стандарт организации
ФЕРМЫ СТРОПИЛЬНЫЕ СБОРНЫЕ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ
Технические требования к монтажу и контролю их выполнения
СТО НОСТРОЙ 2.7.57-2011
Москва 2012
Предисловие
2 ПРЕДСТАВЛЕН НА УТВЕРЖДЕНИЕ
Комитетом по промышленному строительству Национального объединения строителей, протокол от 23 декабря 2011 г. № 15
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ
Решением Совета Национального объединения строителей, протокол от 30 декабря 2011 г. № 24
Введение
Настоящий стандарт разработан в рамках Программы стандартизации Национального объединения строителей и направлен на реализацию Градостроительного кодекса Российской Федерации , Федерального закона от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», Федерального закона от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», Федерального закона от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», приказа Министерства регионального развития Российской Федерации от 30 декабря 2009 г. № 624 «Об утверждении Перечня видов работ по инженерным изысканиям, по подготовке проектной документации, по строительству, реконструкции, капитальному ремонту объектов капитального строительства, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства».
Целью разработки стандарта является конкретизация общих положений СП 48.13330.2011 «СНиП 12-01-2004 Организация строительства» и СП 70.13330 .2011 «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции» применительно к монтажу сборных железобетонных стропильных ферм.
При разработке стандарта использованы действующие нормативные документы и современные зарубежные и отечественные технологии (Э.Н. Кодыш «Учет влияния работы железобетонных конструкций в стадии монтажа на эксплуатационный период», А.Д. Киреев «Технология возведения зданий и специальных сооружений», а также опыт и наработки авторов стандарта.
Авторский коллектив: канд. техн. наук Н.Г. Келасъев, докт. техн. наук, проф. Н.Н. Трекин, докт. техн. наук, проф. Э.Н. Кодыш, И.В. Гузь (ОАО «ЦНИИПромзданий»); канд. техн. наук, проф. А.А. Гончаров (МГСУ).
СТАНДАРТ НАЦИОНАЛЬНОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ СТРОИТЕЛЕЙ
ФЕРМЫ СТРОПИЛЬНЫЕ СБОРНЫЕ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ
Технические требования к монтажу и контролю их выполнения
Precast reinforced concrete roof trusses.
Specification to erection and control of their performance.
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт распространяется на сборные железобетонные стропильные фермы, предназначенные для покрытий зданий и сооружений пролетом 6, 9, 12, 18 и 24 м.
1.2 Стандарт устанавливает основные нормы и правила входного контроля, транспортирования, складирования, монтажа, сдачи-приемки монтажных и демонтажных работ при возведении зданий и сооружений различного назначения, а также контроля качества их выполнения и консервации конструкций при временном прекращении монтажных работ.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты и своды правил:
ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества
ГОСТ 10922-90 Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 13015-2003 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения
ГОСТ 17624-87 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности бетона
ГОСТ 18105-2010* Бетоны. Правила контроля и оценки прочности
*Вводится в действие на территории Российской Федерации с 01.09.2012 вместо ГОСТ Р 53231-2008 .
ГОСТ 20213-89 Фермы железобетонные. Технические условия
ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля
ГОСТ 23407-78 Ограждения инвентарные строительных площадок и участков производства строительно-монтажных работ. Технические условия
ГОСТ 23616-79 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Контроль точности
ГОСТ 24259-80 Оснастка монтажная для временного закрепления и выверки конструкций зданий. Классификация и общие технические требования
ГОСТ 26433.0-85 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положения
ГОСТ 26433.1-89 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления
ГОСТ 26433.2-94 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений параметров зданий и сооружений
ГОСТ 26887-86 Площадки и лестницы для строительно-монтажных работ. Общие технические условия
ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций
СП 48.13330.2011 «СНиП 12-01-2004 Организация строительства»
СП 70.13330 .2011 «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции»
СТО НОСТРОЙ 2.7.55-2011 Плиты покрытий и перекрытий сборные железобетонные с предварительно напряженной арматурой для пролетов до 7,2 м. Технические требования к монтажу и контролю их выполнения
СТО НОСТРОЙ 2.33.6-2011 Организация строительного производства. Правила подготовки к сдаче-приемке и вводу в эксплуатацию законченных строительством жилых зданий
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и сводов правил в информационной системе общего пользования - на официальных сайтах национального органа Российской Федерации по стандартизации и НОСТРОЙ в сети Интернет или по ежегодно издаваемым информационным указателям, опубликованным по состоянию на 1 января текущего года. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться новым (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины в соответствии с СТО НОСТРОЙ 2.7.55 , а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 конструкция несущая: Строительная конструкция, воспринимающая нагрузки и воздействия, обеспечивающая прочность, жесткость и устойчивость зданий и сооружений.
3.2 ферма стропильная (ферма): Несущая конструкция для покрытия больших пролетов, представляющая собой плоскую конструкцию из стержневых элементов.
Примечание - Ферма состоит из верхнего сжатого пояса, нижнего растянутого пояса, стоек и раскосов, объединяющих пояса в единую конструкцию, а элементы фермы соединяются шарнирно и/или жестко в узлах.
4 Общие положения
4.1 Сборные железобетонные фермы покрытия, применяемые при возведении зданий или сооружений, должны соответствовать рабочим чертежам конкретного здания и отвечать требованиям ГОСТ 20213 .
4.2 Стропильные фермы для покрытий со скатной кровлей подразделяются на типы:
- раскосные сегментные (см. рисунок 1);
- безраскосные (см. рисунок 2);
- безраскосные треугольные для покрытий (см. рисунок 3).
Для покрытий с малоуклонной кровлей применяются безраскосные фермы (см. рисунок 4).
4.3 Оформление исполнительной документации при производстве работ необходимо осуществлять в соответствии с РД 11-02-2006 [1] и РД 11-05-2007 [2].
Рисунок 3 - Безраскосная треугольная ферма
Рисунок 4 - Безраскосная ферма для покрытий с малоуклонной кровлей
4.4 Все работы по монтажу, начиная с входного контроля материалов и заканчивая сдачей-приемкой здания в целом или его отдельных частей, следует выполнять по проекту производства работ и в соответствии с требованиями настоящего стандарта.
5.1 При поступлении стропильных ферм на строительную площадку необходимо выполнить следующие операции входного контроля:
- проверку наличия сопроводительного документа о качестве ферм и их соответствии заданному типу (марке) по ГОСТ 20213 ;
- проверку наличия маркировки на фермах (в соответствии с ГОСТ 13015) и ее соответствие данным, указанным в сопроводительном документе;
- предварительное визуальное обследование изделий с целью установления наличия недопустимых дефектов и повреждений (трещин, повреждений бетона в зоне анкеровки напрягаемой арматуры, сколов, наплывов бетона и др.), приведенных в приложении А.
5.2 После разгрузки ферм не менее чем на 10 % конструкций из каждой партии (но не менее трех) выборочно производят:
- измерения по определению геометрических параметров ферм;
- проверку качества поверхностей;
- установление наличия трещин с раскрытием более 0,1 мм;
- определение прочности бетона ферм.
5.2.1 Значения фактических отклонений геометрических параметров ферм не должны превышать предельно допустимых отклонений, приведенных в таблице 1.
5.2.2 Качество поверхностей и внешний вид ферм (в том числе допустимая ширина раскрытия поверхностных технологических трещин) должны соответствовать требованиям ГОСТ 13015. При этом качество поверхностей ферм должно удовлетворять требованиям, установленным для категории А6, а ширина поперечных поверхностных трещин от усилий предварительного обжатия в верхней зоне опорных узлов и в сжатых элементах ферм, установленных в рабочее положение, не должна превышать 0,1 мм.
5.2.3 Правила выбора средств измерений и выполнения измерений для контроля параметров установлены в ГОСТ 26433.0 ; ГОСТ 26433.1 ; ГОСТ 26433.2 .
Требования к фермам металлическим
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЕРМЫ СТРОПИЛЬНЫЕ СТАЛЬНЫЕ СВАРНЫЕ С ЭЛЕМЕНТАМИ
ИЗ ПАРНЫХ УГОЛКОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
Steel welded roof trusses of double angles
for industrial buildings. Specifications.
Срок действия с 01.01.1979
до 01.01.1984*
______________________________
* Ограничение срока действия снято
Постановлением Госстандарта
N 353 от 29.02.84. - Примечание
изготовителя базы данных.
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 28 апреля 1978 г. N 73
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 1979 г.
Настоящий стандарт распространяется на стальные сварные стропильные фермы с элементами из парных уголков, соединенных в тавр, с уклоном верхнего пояса 1,5%, предназначенные для производственных зданий пролетами 18, 24, 30 и 36 м:
с рулонной и мастичной кровлей;
со стальными и железобетонными колоннами;
с неагрессивными и слабоагрессивными средами;
возводимых в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 65°С и выше и сейсмичностью до 9 баллов включительно.
1. Основные размеры
1.1. Фермы должны изготовляться высотой:
3150 мм - для пролетов зданий 18, 24, 30 и 36 м;
2250 мм - для пролетов зданий 18 и 24 м.
Фермы высотой 3150 мм для пролетов зданий 18 и 24 м должны применяться в зданиях, в которых наряду с пролетами 18 и 24 м имеются пролеты 30 и 36 м, а также в зданиях, где по условиям технологии производства требуется повышенная высота межферменного пространства. В остальных случаях выбор ферм по высоте для пролетов зданий 18 и 24 м производится на основе результатов сопоставления технико-экономических показателей рассмотренных вариантов.
1.2. Схемы и основные размеры ферм должны соответствовать указанным на черт.1. Допускается применение дополнительных элементов решетки (шпренгелей, элементов для крепления путей подвесного транспорта, стоек для уменьшения расчетной длины основных стержней ферм и т.п.).
1.3. Членение ферм на отправочные элементы должно соответствовать черт.2.
СХЕМЫ И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ФЕРМ
ЧЛЕНЕНИЕ ФЕРМ НА ОТПРАВОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Фермы для пролетов зданий 18 м
а) отправляется одним элементом
допускается
Фермы для пролетов зданий 24 м
Фермы для пролетов зданий 30 м
Фермы для пролетов зданий 36 м
2. Технические требования
2.2. Предельные отклонения линейных размеров ферм и их деталей от номинальных приведены в табл.1.
Полный текст этого документа доступен на портале с 20 до 24 часов по московскому времени 7 дней в неделю .
Также этот документ или информация о нем всегда доступны в профессиональных справочных системах «Техэксперт» и «Кодекс».
Требования к фермам металлическим
ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)
МОНТАЖ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СТРОПИЛЬНЫХ ФЕРМ ПЕРЕКРЫТИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ОДНОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ
I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Типовая технологическая карта (далее ТТК) - комплексный нормативный документ, устанавливающий по определённо заданной технологии организацию рабочих процессов по строительству сооружения с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ. Они рассчитаны на некоторые средние условия производства работ. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР) и другой организационно-технологической документации, а также с целью ознакомления (обучения) рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ по монтажу металлических стропильных ферм перекрытия при строительстве одноэтажного производственного здания, с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ.
1.2. В одноэтажных производственных зданиях для перекрытия пролётов применяют металлические стропильные фермы. Их устанавливают с шагом 3,0 м (см. рис.1). В зависимости от очертания верхнего пояса различают следующие виды ферм: сегментные раскосные; арочные безраскосные; с параллельными поясами; треугольные (смотри рис.1).
Рис.1. Общая схема расположения ферм перекрытий
В зависимости от очертания верхнего пояса различают следующие виды ферм: сегментные раскосные; арочные безраскосные; с параллельными поясами; треугольные (см. рис.2).
Рис.2. Общие виды разрезов
1.3. В карте приведена схема технологического процесса, изложены оптимальные решения по организации и технологии производства работ при монтаже металлических стропильных ферм перекрытия при строительстве одноэтажного производственного здания, приведены данные по контролю качества и приемке работ, требования промышленной безопасности и охраны труда при производстве работ.
1.4. Нормативной базой для разработки технологических карт являются: СНиП, СН, СП, ГЭСН-2001 ЕНиР, производственные нормы расхода материалов, местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.
1.5. Цель создания ТК - описание решений по организации и технологии монтажа металлических стропильных ферм перекрытия при строительстве одноэтажного производственного здания с целью обеспечения их высокого качества, а также:
- сокращение продолжительности строительства;
- обеспечение безопасности выполняемых работ;
- организации ритмичной работы;
- рациональное использование трудовых ресурсов и машин;
- унификация технологических решений.
1.6. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ по монтажу металлических стропильных ферм перекрытия при строительстве одноэтажного производственного здания.
Конструктивные особенности по монтажу металлических стропильных ферм перекрытия при строительстве одноэтажного производственного здания решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ. Рабочие технологические карты рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации, по согласованию с организацией Заказчика, Технического надзора Заказчика.
1.7. Технологическая карта предназначена для производителей работ, мастеров и бригадиров, выполняющих работы по монтажу металлических стропильных ферм перекрытия при строительстве одноэтажного производственного здания, а также работников технического надзора Заказчика и рассчитана на конкретные условия производства работ в III-й температурной зоне.
II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1. Технологическая карта разработана на комплекс работ по монтажу металлических стропильных ферм перекрытия при строительстве одноэтажного производственного здания.
2.2. Работы по монтажу металлических стропильных ферм перекрытия при строительстве одноэтажного производственного здания, в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:
где 0,06 - коэффициент снижения работоспособности за счет увеличения продолжительности рабочей смены с 8 часов до 10 часов.
2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при монтаже металлических стропильных ферм перекрытия при строительстве одноэтажного производственного здания, входят следующие технологические операции:
- геодезическую разбивку мест установки ферм;
- подготовка мест опирания;
- установка ферм на опорные поверхности;
- выверка и закрепление ферм в проектном положении.
2.4. Для монтажа используют металлические стропильные фермы перекрытия изготовленные из гнутосварных профилей прямоугольного сечения в соответствии с требованиями ГОСТ 27579-88.
Рис.3. Общий вид фермы Ф1
Рис.4. Общий вид фермы Ф2
Рис.5. Схема узла 1
2.5. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном в составе самоходного монтажного крана на гусеничном ходу МКГ-25.01 грузоподъёмностью 25,0 т.
Рис.6. Общий вид крана МКГ-25.01
Рис.7. Характеристики крана
2.6. Работы следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:
- СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве;
- СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции;
- СНиП II-90-81. Производственные здания промышленных предприятий;
- СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;
- СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;
- ПБ 10-14-92. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов;
- ВСН 274-88. Правила техники безопасности при эксплуатации стреловых самоходных кранов;
- РД 11-02-2006. Требования к составу и порядку ведения исполнительной документации при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства и требования, предъявляемые к актам освидетельствования работ, конструкций, участков сетей инженерно-технического обеспечения;
- РД 11-05-2007. Порядок ведения общего и (или) специального журнала учета выполнения работ при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства.
III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
3.1. В соответствии с СП 48.13330.2001 "Организация строительства" до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан в установленном порядке получить у Заказчика проектную документацию и разрешение на выполнение строительно-монтажных работ. Выполнение работ без разрешения запрещается.
3.2. До начала производства работ по монтажу металлических стропильных ферм перекрытия необходимо провести комплекс организационно-технических мероприятий, в том числе:
- назначить лиц, ответственных за безопасное выполнение работ, а также их контроль и качество выполнения;
- провести инструктаж членов бригады по технике безопасности;
- установить, смонтировать и опробовать строительные машины, механизмы и оборудование по номенклатуре, предусмотренные Проектом производства работ и Технологической картой;
- подготовить и установить в зоне работы бригады инвентарь, приспособления и средства для безопасного производства работ;
- обеспечить рабочих инструментами и средствами индивидуальной защиты;
- построить необходимые для производства работ постоянные и временные подъездные пути и автодороги к объекту (участку);
- оградить территорию площадки и опасные зоны;
- обеспечить связь для оперативно-диспетчерского управления производством работ;
- установить временные инвентарные бытовые помещения для хранения строительных материалов, инструмента, инвентаря, обогрева рабочих, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.;
- подготовить места для складирования материалов, инвентаря и другого необходимого оборудования;
- обеспечить строительную площадку противопожарным инвентарем и средствами сигнализации;
- составить акт готовности объекта к производству работ;
- получить разрешение на производство работ у технадзора Заказчика.
3.3. До начала монтажа металлических стропильных ферм перекрытия должны быть полностью закончены следующие работы:
- проверено качество ферм, их размеры и расположение закладных деталей;
- подготовлены места опирания ферм;
- фермы оснащены необходимыми монтажными приспособлениями: распоркой, предохранительным канатом и оттяжками;
- нанесены риски установочных продольных осей на фермах и опорных поверхностях. Риски наносятся карандашом или маркером;
- устроены временные подъездные дороги для автотранспорта и подготовлены площадки для складирования ферм и работы крана;
- фермы перевезены и соскладированы на приобъектном складе;
- в зону монтажа ферм доставлены необходимые монтажные средства, приспособления и инструменты.
3.3.1. Основанием для начала работ может служить техническая готовность стен здания к монтажу ферм, подписан акт освидетельствования ответственных конструкций, в соответствии с Приложением 4, РД 11-02-2006. К данному акту прилагают исполнительные геодезические схемы с нанесением положения опорных поверхностей в плане и по высоте.
3.3.2. Складирование ферм на приобъектном складе производят вертикально в кассеты или наклонно в пирамиды. Разгрузка ферм на объекте, раскладка и установка производится обычно автокраном в зоне действия монтажного крана. Монтаж может выполняться с предварительной раскладкой ферм или непосредственно с транспортных средств. Раскладку ферм производят таким образом, чтобы кран с монтажной стоянки мог устанавливать их в проектное положение без изменения вылета стрелы.
3.3.3. Завершение подготовительных работ фиксируют в Общем журнале работ (Рекомендуемая форма приведена в РД 11-05-2007).
3.4. Разметку мест монтажа ферм производят способом створных засечек от осевых точек сооружения. Осевые точки сооружения разбиваются на местности от осей и согласно Схемы привязки строительной сетки. Точки закрепляют на обноске, расположенной вне зоны работ. За относительную отметку 0,000 принята отметка верха чистого пола здания, соответствующая абсолютной отметке.
Геодезист при помощи теодолита переносит оси на обноску с закреплением их двумя гвоздями, забитыми в доски обноски, промежуточные оси переносят способом линейных измерений. С обносок теодолитом переносятся отметки на опорные поверхности ферм. Точность разбивочных работ должна соответствовать требованиям СНиП 3.01.03-84.
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.
Содержание
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:
- Главный секрет в экономии, благодаря удобному соединению всех элементов решетки.
- Еще одно ценное преимущество профильных труб для ферм – это равная устойчивость в двух плоскостях, замечательная обтекаемость и удобство эксплуатации.
- 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:
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:
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:
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:
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):
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:
Треугольная ферма с ригелем тоже достаточно проста, и вполне подходит для строительства беседок и бытовки:
А вот арочные фермы в изготовлении уже намного сложнее, хотя и обладают рядом своих ценных преимуществ:
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:
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:
Вот пример того, как изготавливают ферму с треугольной решеткой:
Изготовление фермы с раскосной решеткой выглядит так:
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:
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.
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:
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:
Вот и все, ферма из профильной трубы готова! Остаются только финишные работы по обшивке ферм изнутри отделкой и снаружи кровельным материалом:
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.
ГОСТ 27579-88 Фермы стальные стропильные из гнутосварных профилей прямоугольного сечения. Технические условия
Настоящий стандарт распространяется на стальные сварные стропильные фермы из гнутосварных профилей прямоугольного сечения (типа «Молодечно») с уклоном верхнего пояса 1,5 % (далее - фермы), предназначенные для отапливаемых зданий пролетами 18, 24 и 30 м, с рулонной или мастичной кровлей по стальным профилированным листам; с неагрессивными или слабоагрессивными средами; возводимые в любых климатических районах по ГОСТ 16350-80 и с сейсмичностью до 9 баллов включительно.
Стандарт также распространяется на фермы для зданий с мостовыми кранами групп режимов работы 1К - 6К по ГОСТ 25546-82 и подвесными кранами грузоподъемностью до 5 т.
На фермах допускается располагать зенитные фонари, крышные вентиляторы, а в межферменном пространстве прокладывать воздуховоды и другие коммуникации.
1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.2. Основные параметры
1.2.2. Схемы, основные размеры и узлы ферм должны соответствовать указанным на черт. 1.
Схемы и основные размеры ферм
ВП - верхний пояс; НП - нижний пояс; Р - раскос; С - стойка.
1 - опорное ребро; 2 - монтажные прокладки толщиной 4, 6 и 8 мм; 3 - заглушка; 4 - фланец ВП; 5 - фланец НП; 6 - ребра; 7 - фасонки
Черт. 1 (продолжение)
1.2.3. Фермы состоят из отправочных элементов (полуферм, средней части и стоек), соответствующих указанным на черт. 2.
Членение ферм на отправочные элементы
Ферма пролетом 18 м
Ферма пролетом 24 м
Ферма пролетом 30 м
1 - полуферма; 2 - стойка; 3 - средняя часть
Пример условного обозначения фермы заказа № 120, по чертежу № 8 и отправочным элементам марки № 8 (в чертежах предприятия-изготовителя):
1.2.5. Условное обозначение ферм в чертежах металлических конструкций (КМ) и номенклатура ферм приведены в приложениях 1 и 2.
Марка сталей в климатических районах по ГОСТ 16350-80
Обозначение нормативного документа
Пояса (ВП, НП) и опорные раскосы (Р1, Р2) при t = 4 мм
Пояса (ВП, НП) и опорные
раскосы (Р1, Р2) при t > 4 мм
Средние раскосы Р3 - Р8 при t > 4 мм
Средние раскосы Р3 - Р8 при t = 4 мм
Средние раскосы Р3 - Р10 при t = 3 мм и стойки С
Фланцы нижнего пояса
Сталь толстолистовая по
Опорные ребра и фланцы верхнего пояса
Ребра фланцев нижнего пояса
Заглушки нижнего пояса, фасонки стоек
Элементы крепления связей
* Допускается применять при отсутствии стали 09Г2С-12.
** Сталь заказывают с условием проверки изготовителем отсутствия расслоений при отсутствии стали 14Г2АФ по ТУ 14-105-465-82.
Примечание. t - номинальная толщина стенок гнутосварных профилей.
Геометрические размеры, вид отклонения
Длина отправочных элементов:
от 6000 до 12000 включ.
Расстояние между осями отверстий и торцом опорного ребра h 1, h 2
Расстояние между осями отверстий в опорном ребре а
Расстояние между осями отверстий и их группами в верхнем и нижнем монтажных фланцах, а также в стойках:
Отклонение от прямолинейности и плоскостности элементов фермы при их длине l:
от 1000 до 1600 включ.
Отклонение от перпендикулярности торца опорного ребра к вертикальной оси фермы
Отклонение плоскости верхнего (нижнего) фланца от вертикали
Отклонение от перпендикулярности верхнего и нижнего фланца к продольной оси фермы
Расстояние между точкой пересечения осей раскосов и осью пояса d 1
Расстояние между гранями раскосов d 2
1.3.3. Элементы и детали ферм не должны иметь трещин, в том числе в местах сварки.
Сварочная проволока - марки ПП-АН-8 по ГОСТ 2246-70 или по ГОСТ 26271-84 .
1.3.7. Предел огнестойкости ферм равен 0,25 ч по СНиП 2.01.02-85.
1.3.9. Отправочные элементы ферм должны быть защищены от коррозии в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-85. Марку антикоррозионного покрытия указывают в документе о качестве.
1.3.10. По требованию потребителя допускается производить на предприятии-изготовителе только грунтование ферм в один слой. Марку грунтовки указывают в документе о качестве.
В состав комплекта должны входить:
отправочные элементы ферм;
дополнительные монтажные прокладки толщиной 4, 6 и 8 мм в количестве, равном соответственно 50, 30 и 20 % общего числа опорных узлов ферм;
болты, гайки и шайбы для соединения фланцев и крепления ферм;
Маркировку отправочных элементов ферм по п. 1.2.4 следует наносить несмываемой краской по ГОСТ 14192-77 на первом раскосе и на внешней плоскости нижнего пояса для полуферм и средней части ферм, а также на фасонке стойки.
1.6.1. Полуфермы и средние части ферм следует соединять в пакеты при помощи кондукторов, изготовленных по рабочим чертежам предприятия-изготовителя, утвержденным в установленном порядке.
Стойки, прокладки следует увязывать в связки проволокой по ГОСТ 3282-74 . Увязку проволокой проводят не менее чем в 2 - 3 оборота с плотной укруткой концов.
Масса пакетов и связок должна быть не более 20 т, если иная масса не оговорена в заказе.
Пакеты и связки должны иметь маркировку, содержащую данные об упакованных отправочных элементах ферм (номер партии, пакета, условное обозначение марок элементов в соответствии с п. 1.2.4 с указанием обозначения настоящего стандарта, число элементов, массу).
1.6.2. Кондукторы пакетов и увязка связок должны обеспечивать надежное положение отправочных элементов конструкций, исключающее их повреждение и перемещение внутри пакета и обеспечивать безопасность при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировании.
1.6.3. Болты, гайки и шайбы должны быть упакованы в деревянные ящики по ГОСТ 2991-85, предварительно выложенные упаковочной бумагой по ГОСТ 515-77. Консервацию и укладку крепежных изделий в ящики производят в соответствии с требованиями ГОСТ 18160-72. Масса брутто ящиков не должна превышать 50 кг. Ящики должны быть обтянуты проволокой по ГОСТ 282-74. Допускается поставка болтов, гаек и шайб в упаковке предприятия-изготовителя этих изделий.
Все ящики должны иметь маркировку, содержащую данные об упакованных изделиях (номер заказа, марки изделий, массу).
2. ПРИЕМКА
2.1. Фермы изготавливают партиями. Объем партии может быть частью заказа и определяется потребителем.
2.2. Партия должна содержать все необходимые отправочные элементы ферм, прокладки, болты, гайки, шайбы, позволяющие проводить сборку и монтаж определенного числа ферм.
2.3. Отправочные элементы ферм должны быть приняты техническим контролем предприятия-изготовителя поштучно.
2.4. Контроль качества отправочных элементов по п.п. 1.3.2 - 1.3.4 и подготовки поверхности под защитные покрытия должен производиться до грунтования ферм.
2.5. Контроль геометрических размеров деталей ферм (в том числе размеров сечений гнутосварных профилей) должен производиться до их сборки и изготовления ферм, для чего проверяют каждую 50-ю ферму.
2.6. Отправочные элементы ферм, входящие в комплект каждой 50-й фермы, а также каждой первой фермы, изготовленной в новых или отремонтированных кондукторах, должны подвергаться контрольной сборке. При этом дополнительно контролируют показатели по п. 5.3 (п.п. 1, 3 - 5 табл. 3).
2.7. Потребитель имеет право производить приемку ферм, применяя при этом правила приемки и методы контроля, установленные настоящим стандартом.
3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
3.1. Качество стали (п.п. 1.3.1, 1.3.5), сварочных и лакокрасочных материалов, болтов, гаек и шайб (п.п. 1.3.6, 1.3.8, 1.3.9) должно быть удостоверено сертификатами предприятий-поставщиков или данными лаборатории предприятия-изготовителя ферм.
3.2. Геометрические размеры и отклонения (п. 1.3.2 ) контролируют рулеткой 2-го класса по ГОСТ 7502 -80; прямолинейность и плоскостность элементов фермы, подъем фермы - путем измерения от натянутой вдоль элемента проволочной струны металлической линейкой по ГОСТ 427-75 или угольником по ГОСТ 3749-77 ; перпендикулярность торца опорного ребра к вертикальной оси фермы, отклонение плоскости верхнего (нижнего) фланцев от вертикали, грибовидность фланцев, перпендикулярность верхнего и нижнего фланцев к продольной оси фермы - щупом по ГОСТ 882-75; все остальные отклонения - линейкой по ГОСТ 427-75 , угольником по ГОСТ 3749-77 и штангенциркулем по ГОСТ 166 -80.
3.3. Элементы и детали ферм и околошовной зоны на наличие трещин (п. 1.3.3 ) контролируют визуально без применения увеличительных приборов.
3.5. Качество листовой стали фланцев нижнего пояса ферм на отсутствие несплошностей, расслоений (п. 1.3.5 ) проверяют по ГОСТ 22727 -77.
3.7. Качество подготовки поверхностей деталей ферм для антикоррозионного покрытия и само покрытие (п. 1.3.9 ) следует проверить в соответствии с требованиями СНиП 3.04.03-85 .
4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
4.1. При транспортировании и хранении запакетированные отправочные элементы ферм должны быть поставлены в рабочее (вертикальное) положение и опираться не менее чем на две подкладки, установленные в крайних узлах ферм. Подкладки должны быть длиной больше ширины пакета не менее чем на 200 мм, шириной не менее 100 мм и толщиной не менее: 50 мм при транспортировании и 150 мм при хранении ферм на строительной площадке.
4.2. Условия транспортирования и хранения (за исключением болтов, гаек и шайб) при воздействии климатических факторов должны соответствовать группе Ж1 по ГОСТ 15150-69 . Хранение болтов, гаек и шайб - по группе Ж2 ГОСТ 15150-69 .
5. УКАЗАНИЯ ПО МОНТАЖУ
5.2. При транспортировании, хранении и монтаже отправочных элементов ферм при температуре окружающего воздуха ниже минус 40°С они должны быть освидетельствованы на выполнение требований п. 1.3.3 , о чем должен быть составлен соответствующий акт.
5.3. Предельные отклонения от проектного положения смонтированных конструкций ферм приведены в табл. 3 . Методы контроля - по п. 3.2 .
Отклонение плоскости фермы от вертикали
Отклонение от прямолинейности сжатых поясов из плоскости фермы на длине участка l между точками закрепления:
Читайте также: