Principalul avantaj al cadrelor de acoperiș din oțel, în comparație cu pietrele de pavaj, este rezistența și durabilitatea. Metalul, desigur, este capabil să reziste la sarcini mult mai mari decât lemnul. Principalul dezavantaj al unor astfel de ferme este, în primul rând, costul lor ridicat și o anumită dificultate în instalare.
În construcția de locuințe private, structurile de acest tip sunt folosite extrem de rar. Practic, acestea sunt montate în timpul construcției diferitelor tipuri de clădiri industriale, de depozite și de utilități de o suprafață mare. În gospodăriile private, astfel de ferme sunt de obicei sudate dintr-un colț numai atunci când se asamblează niște structuri arhitecturale metalice mici, de exemplu, foișoare sau hale.
Ce sunt
Principalele elemente structurale ale unei ferme metalice sunt:
- centura de sus;
- centura inferioară;
- grilă situată între ele.
Elementele unor astfel de sisteme de fermă pot fi fixate prin sudură, șuruburi sau nituri. Există noduri de ferme din colțuri și țevi cu directalăturat și pe gușeuri.
Coardele superioare și inferioare ale unor astfel de structuri metalice de susținere pot fi asamblate, de exemplu, dintr-o țeavă profilată. La montarea cadrului de acoperiș al clădirilor industriale mari, în unele cazuri, se folosesc și canale mai puternice în acest scop.
Colțurile pentru construcția structurilor de susținere ale acoperișurilor sunt de asemenea folosite destul de des. Uneori, fermele sunt asamblate din produse metalice unice de acest tip. Dar, în cele mai multe cazuri, curelele sunt montate din colțurile legate de marcă. Acest lucru permite asamblarea unor structuri mult mai puternice.
Pentru sudarea centurii superioare a unor astfel de sisteme, se presupune că se utilizează colțuri cu lățimi diferite ale rafturilor. Pentru șapa inferioară a fermei, din colțurile pereche, materialul este luat echilateral în planul frontal. Această tehnologie vă permite să asamblați cele mai durabile și durabile structuri. În centura superioară, în acest caz, colțurile sunt conectate de-a lungul părții mai mici.
Nodurile de fermă din colțurile pereche sunt proiectate pe gușeuri. Tijele de zăbrele sunt atașate la acesta din urmă cu cusături pe flancuri. Grenurile în sine duc la colțuri. În acest caz, nodul este cel mai de încredere.
Elementele zăbrelei din colț sunt:
- rack perpendicular pe axa;
- stuturi unghiulare;
- sprengels sau suporturi auxiliare.
Această parte a construcției sistemului de ferme metalice este asamblată atât în timpul construcției de clădiri mari, cât și a formelor arhitecturale mici, în majoritatea cazurilor dincolțul solitar. Uneori, în acest scop, se folosește și o țeavă profilată de o secțiune mică.
Elementele suplimentare ale fermelor de colț sunt de obicei profile Z portante, pe care este atașat ulterior materialul de acoperiș propriu-zis. Uneori, astfel de elemente nu sunt montate la asamblarea structurii de susținere a acoperișului.
La ridicarea formelor arhitecturale mici, printre altele, pot fi folosite ferme simple fără curele, care sunt structuri care formează un singur plan. La fabricarea unor astfel de sisteme, un cadru triunghiular este mai întâi sudat. În plus, este întărită cu elemente de rigidizare și bare.
Cele mai comune tipuri de ferme după design
Cel mai des, sistemele de ferme metalice sunt folosite ca cadru pentru acoperișul clădirilor și forme arhitecturale mici:
- triunghiular;
- arcuit.
În timpul construcției clădirilor, foișoarelor și șopronelor, în cele mai multe cazuri, primul tip de ferme se montează dintr-un colț și o țeavă. Astfel de structuri pot fi sudate atât pentru acoperișuri cu o singură pantă, cât și pentru acoperișuri cu două pante.
Streptele arcuite sunt mai greu de instalat și mai scumpe. Pentru a le asambla într-o gospodărie privată, printre altele, va trebui să achiziționați echipamente precum un îndoit de țevi. Principalul avantaj al unor astfel de ferme, în comparație cu ferme triunghiulare, este atractivitatea estetică. În gospodăriile private, astfel de structuri sunt cel mai adesea montate la asamblarea copertinelor și copertinelor de arhitectură și design atractiv, forjate și sculptate cu acoperire din policarbonat, plăci flexibile,zona zoster.
Ce alte tipuri pot fi montate
Când se ridică forme arhitecturale mici și clădiri mici, fermele arcuite sau triunghiulare sunt de obicei asamblate dintr-un singur colț. La ridicarea clădirilor de o suprafață mare, se pot monta și structuri de acest tip:
- cu centură paralelă (dreptunghiulară) - cea mai economică variantă, montată din elemente identice;
- poligonal - analogul unui acoperiș rupt cu frontoane;
- trapezoidal;
- segmentare - similară ca formă cu cele arcuite, dar având o structură mai complexă.
Streptele simple din colțuri au întotdeauna o formă triunghiulară.
Tipuri de grătare
O parte a structurilor de ferme situate între coardele superioare și inferioare, la rândul lor, poate fi:
- triunghiulară - barele sunt interconectate fără suporturi;
- triunghiular cu montanti suplimentari - elementele verticale sunt montate langa fiecare bretele;
- cruce - în planul frontal seamănă cu un rând de dreptunghiuri cu bare diagonale;
- cu bretele crescătoare sau descrescătoare;
- strengel formă complexă;
- cruce, în planul frontal, care este o serie de romburi, asamblate fără utilizarea de rafturi;
- rombic, în formă de cruce, dar montat pe știfturi;
- semi-diagonală (os de hering întins pe o parte).
Cum să faci un proiect
Înainte de a începe auto-asamblarea unei ferme din colțuri duble, simple sau țevi, ar trebui să decideți:
- cu configurația acoperișului;
- unghi de pantă.
Numărul de pante de ferme metalice poate varia. Cu utilizarea unor astfel de structuri, este permisă construirea, inclusiv acoperișuri complexe cu mai multe frontoane. Cu toate acestea, în gospodăriile private, cel mai adesea, atunci când se construiesc forme arhitecturale mici, încă se montează fermele cu una sau două pante. Astfel de modele sunt ușor de asamblat și, în același timp, sunt de încredere.
Unghiul de înclinare a pantelor acoperișului cu o ferme metalică este determinat în funcție de încărcătura vântului și de zăpadă și de alți factori. Este dificil să se calculeze independent acest parametru pentru sistemele de ferme din oțel conform tuturor regulilor, spre deosebire de cele din lemn, fără cunoștințe speciale. Prin urmare, în cele mai multe cazuri, proprietarii zonelor suburbane găsesc pur și simplu o formulă tipică de fermă de un design sau altul. Apoi, indicatorii necesari sunt înlocuiți în el.
Exemple de formule
Pentru a calcula o ferme din colțuri duble sau simple, trebuie mai întâi să determinați înălțimea și lungimea structurii. În acest caz, ultimul indicator va corespunde distanței pe care o va acoperi structura în timpul funcționării (lățimea clădirii plus surplombe).
Înălțimea optimă a fermei poate fi determinată prin următoarele formule:
- pentru poligonale, paralele și trapezoidale - H=1/8L;
- pentru triunghiular - 1/4L sau 1/5L.
Aici H este înălțimea fermei, L este lungimea acesteia. Structurile din zăbrelele cadrelor metalice ale acoperișurilor pot fi instalate la un unghi de 35° până la 50°. În acest caz, o valoare de 45 ° este considerată optimă. Când folosiți bare montate în acest fel, structura de susținere este cea mai durabilă.
Calculul fermei de la colțurile arcului
În astfel de modele, lungimea necesară a produselor metalice pentru centura inferioară este determinată folosind următoarea formulă:
mh=pi×R×a×180, unde mh este lungimea colțului, pi=3,14, R este raza cercului, a este unghiul dintre razele cercului trasat la extrem puncte ale centurii inferioare.
Dacă deschiderea într-o formă arhitecturală mică este mai mică de 6 metri, în locul unei ferme complexe, este permisă utilizarea doar a unei grinzi simple sau duble, îndoită sub raza selectată. În acest caz, nu un colț, ci o țeavă de profil este de obicei folosită pentru a asambla structura de susținere a acoperișului.
La sfârșitul calculelor, atunci când se întocmește un proiect de acoperiș, se presupune că se realizează un desen care indică dimensiunile tuturor elementelor, unghiurile de înclinare ale acestora etc. Conform acestei scheme, strânsul este asamblat ulterior din colțuri pereche sau din structuri mai simple.
Reguli de instalare
Când asamblați ferme metalice pentru acoperiș cu propriile mâini, se recomandă să vă ghidați după următoarele reguli:
- Coloanele verticale de susținere ale structurilor metalice mari (copertine, clădiri) sunt cel mai bine realizate nu dintr-un singur colț, cidintr-o conductă de profil. Un astfel de metal laminat este mai durabil. Din același material, este de dorit să se realizeze rafturile fermelor în sine. Din colțurile din astfel de modele, puteți face un cadru și bretele.
- Este necesar să fixați împreună elementele structurii fermei folosind chinuri și colțuri duble.
- În coarda superioară, părțile ar trebui unite folosind grinzi în I.
- Colțurile echilaterale sunt folosite în mate în coarda inferioară.
- Pentru a îmbina părțile principale ale fermei, care sunt lungi, trebuie folosite plăci de oțel groase deasupra capului.
Pentru a exclude posibilitatea de deviere a curelelor, acoperișul pe ferme metalice este montat astfel încât greutatea acestuia să cadă pe nodurile ferme din colțuri.
Comanda de asamblare
Primul pas în auto-asamblarea sistemelor de ferme metalice, desigur, este tăierea colțului și a altor produse metalice, conform desenului. Următorul:
- asamblați structura fermei pe sol;
- verificați-i cu atenție geometria folosind un pătrat și un nivel;
- sudați cadrul asamblat folosind plăci de suprapunere și colțuri, acolo unde este necesar.
Ordinea în care este asamblată o ferme pe sol este de obicei următoarea:
- așezați țevi longitudinale sau colțuri (cu o pereche de ferme, Taurus este sudat mai întâi);
- rafturi sudate;
- sudați bretele și buiandrugurile.
La etapa finala a montajului sarpantei se verifica si calitatea sudurilor realizate. Designul, desigur, ar trebui să fie cât mai fiabil posibil.
După ce prima fermă este gata, începeți să o asamblați pe următoarea. Astfel, toate elementele de susținere ale sistemului de ferme ale structurii sunt sudate.
Asamblarea cadrului
Trescele pregătite în acest fel în etapa următoare sunt ridicate pe rafturi sau pe o cutie de construcție. Garnitura superioară a structurii și grinzile de susținere sunt premontate dintr-un colț sau țeavă. Fermele sunt sudate și apoi sunt conectate între ele cu un element de creastă și jumperi intermediari. Acestea din urmă sunt de obicei montate la o distanță de cel puțin 1,5 m unul de celăl alt.
La etapa finală, toate structurile de ferme dintr-un unghi metalic sau țeavă sunt șlefuite, amorsate și vopsite. După aceea, treceți la învelișul propriu-zis al acoperișului.
Cerințe în funcție de unghiul de înclinare
Toate fermele metalice utilizate pentru construcția acoperișurilor sunt împărțite în mod convențional în trei categorii:
- cu unghi de înclinare de la 6 la 15°;
- 15 până la 22°;
- 22 până la 33°.
Se crede că acoperișurile de primul tip ar trebui montate folosind ferme trapezoidale cu o înălțime de 1/7 până la 1/9 din lungimea travei. Dacă tavanul nu ar trebui să fie tituit în structură în viitor, bretele dintr-o astfel de structură sunt instalate sub forma unei zăbrele triunghiulare.
Pentru asamblarea acoperișurilor cu unghi de înclinare de la 15 laDe obicei, ferme de 22° sunt utilizate cu o înălțime de 1/7 din lungimea travei. Acest lucru vă permite să montați cel mai fiabil design. Dacă este necesară o înălțime mai mare (cu 0,16-0,23 părți din lungimea travei), coarda inferioară se rupe. Folosind această metodă, greutatea carcasei poate fi redusă cu 30%.
Este permisă instalarea fermelor din unghiuri de oțel cu coarda inferioară ruptă numai pe structuri cu o deschidere de cel mult 20 m. În caz contrar, se presupune că se montează structuri Polonso.
Pentru fermele cu un unghi de înclinare de 22-30°, se alege de obicei o înălțime de 1/5 din lungimea travei. În acest caz, designul se va dovedi a fi optim ușor și, ulterior, ploaia se va scurge rapid și zăpada va cădea din el. Ferpile triunghiulare din colțuri sunt de obicei montate pe astfel de clădiri.
Acoperișurile cu astfel de unghiuri de înclinare, în cele mai multe cazuri, cu ardezie sau foi de metal. Pentru deschideri lungi de la 14 m, cel mai des sunt folosite ferme cu bretele descendente. Astfel de structuri sunt bine tolerate de încărcăturile semnificative de zăpadă și vânt.
Ferme gemene
Asemenea sisteme sunt montate pe rafturi și cutii atunci când deschiderea depășește 10-12 m. În acest caz, o ferme întreagă va cântări mult. Și acest lucru, la rândul său, va cauza dificultăți în transportul și instalarea acestuia pe cutie. Prin urmare, pentru deschideri largi, sistemul este mai întâi împărțit în două fragmente, apoi conectat în partea de sus prin pufături și sudură.
Când proiectați și calculați fermele pereche, ar trebui, printre altele, să țineți cont de faptul că ambele părți trebuie să fie absolut identice. i.ejumătățile nu trebuie împărțite în stânga și dreapta. În caz contrar, poate apărea confuzie la montarea fermelor pe cadrul clădirii.
La asamblarea unor astfel de structuri duble la vârf, este de dorit să se folosească, pe lângă sudare, cât mai multe îmbinări cu șuruburi. În acest caz, nodurile vor fi cele mai durabile.
Ce sunt Fermele Polonceau
Astfel de modele constau din două părți triunghiulare conectate printr-un cuplaj. Principalul avantaj al unor astfel de ferme este absența necesității de a folosi bretele lungi. Datorită acestui fapt, construcția nu este doar puternică, ci și ușoară.
Astfel de ferme sunt montate, după cum sa menționat deja, pentru deschideri mari. Cel mai adesea ele sunt utilizate în construcția de clădiri industriale mari.
Strepte lemn-metal
Pentru a economisi bani în construcția clădirilor și a formelor arhitecturale mici, printre altele, se pot folosi structuri de susținere combinate. De exemplu, legăturile inferioare, rafturile și pufurile sunt adesea făcute dintr-o țeavă și unghi, iar centura superioară este făcută dintr-o scândură sau o bară.
Cheresteaua pentru astfel de structuri se alege bine uscată și cu un număr minim de noduri. Conținutul de umiditate al lemnului sau plăcilor nu trebuie să depășească 12%. Înainte de utilizare pentru asamblarea structurilor de susținere combinate, este de dorit să se usuce cheresteaua pentru încă câteva luni. În caz contrar, din cauza contracției, lemnul din cadrul finit se poate crăpa ulterior (metalul își va păstra dimensiunile).
Cătreastfel de ferme s-au dovedit a fi mai durabile, de obicei sunt consolidate. În cele mai multe cazuri, o bară de oțel este utilizată în acest scop. De asemenea, sarpantele lemn-metal pot fi armate cu armatura din fibra de sticla. Tijele cu lemn sunt de obicei conectate cu lipici epoxidic. În acest caz, armătura este trecută în interiorul coardei superioare (în structuri lipite).
