Завершающим этапом строительства любого объекта является установка крыши и основного ее несущего элемента – стропильной системы. Традиционно для строительства стропил скатных кровель выбирают древесину, но для объектов с необходимостью создания перекрытий с большими пролетами применяют фермы из металла. Целесообразность применения стальных стропильных ферм технически оправдана при строительстве:
- кровельных систем с большими пролетами без создания промежуточных опор (ангары, склады, производственные цеха);
- декоративных архитектурных сооружений – павильонов, сцен;
- зданий и сооружений, в которых стены опираются на стальной каркас.
Стальная или алюминиевая стропильная система – единственное решение, если необходимо реконструировать плоскую кровлю в скатную. Небольшой вес металлических стропил не создает дополнительной нагрузки на несущие конструкции. Применение стальных ферм для строительства крыши позволит избежать усиления фундамента, несущих стен и перекрытий, что существенно сэкономит средства на проведение ремонтных работ.
Металлическую кровельную ферму изготавливают, используя типовые или специальные проекты, производят в виде отдельных деталей или секций. Элементы стальной стропильной фермы доставляют на строительную площадку, где производится ее сборка согласно монтажной схеме и установка готовой конструкции на крышу объекта.
Плюсы и минусы металлических стропил
К неоспоримым преимуществам стальных кровельных ферм можно отнести высокую прочность, скорость установки и низкую трудоемкость монтажных работ. Достоинства таких конструкций обусловлены:
- готовностью металла к дальнейшим этапам строительства. В отличие от древесины стальные стропила не требуют высыхания, проведения обработки их элементов антипиренами и антисептиками;
- легким весом и небольшой металлоемкостью;
- высокой устойчивостью к влаге, неблагоприятным погодным условиям и агрессивным компонентам в воздухе (при наличии надежного антикоррозионного слоя);
- стойкостью к биологической коррозии – в стальных стропилах не заведутся насекомые, грибки или бактерии, присутствие которых может повлиять на несущие показатели конструкции.
Стальные кровельные системы имеют ряд недостатков, которые могут ограничивать их использование в строительстве. Так на относительно легкие стальные стропила невозможно укладывать тяжелые покрытия, такие как цементная или керамическая черепица. Металлические стропила не подойдут для строительства сложных скатных крыш с большой площадью и значительным уклоном. Как и любая несущая металлическая конструкция, все детали стропильной системы должны подвергаться регулярному осмотру для своевременного выявления дефектов.
Особенности конструкции
Стальные стропильные фермы являются унифицированными конструкциями, производство, монтаж и эксплуатация которых регламентируется требованиями ГОСТ 27579-88. Стальные стропила состоят из:
- жесткого треугольного, прямоугольника или арочного каркаса, собираемого из профильной трубы расчетного диаметра и сечения, таврового проката, швеллера или уголка;
- верхнего и нижнего пояса, образованного стропильными ногами. Их верхние концы соединяются с прогоном, образованным кровельным коньком, а нижние устанавливаются на внешнюю стену строения;
- ригели-растяжки.
Сборка отдельных секций и элементов ведется с использованием болтовых соединений и сварных технологий, качество которых устанавливается действующими государственными стандартами и отраслевыми нормативами.
Виды кровельных стальных ферм
Металлические кровельные фермы, которые активно применяются в строительстве быстровозводимых зданий, классифицируются по типам несущих конструкций, лежащих в их основании. К наиболее распространенным видам относятся:
- двухскатные – традиционные строительные стальные фермы, несущим элементом которых является жесткий треугольник, проектируются и создаются на основе стандартных расчетов. Могут иметь межопорные пролеты с висячими или наклонными стропилами. В первом случае стропила образуют опорные узлы с крайними стойками на стене. Во втором варианте стропильные ноги опираются на стойку, расположенную по середине несущей стены;
- односкатные – один из углов несущего треугольника значительно меньше другого. Используются для строительства скатных и ломаных разноуровневых крыш. В конструкциях со стропильными ногами высотой более 4 м к деталям фермы добавляются стойки и подкосы в качестве дополнительных опор;
- балочная с параллельными поясами – стропильная ферма обеспечивает равномерное распределение любых нагрузок, применяется для строительства кровель с одним, имеющим малый угол наклона скатом, а также при возведении производственных объектов с большими пролетами;
- чердачная – стальная ферма используется для использования подкровельного пространства на объектах с двухскатными крышами. Ферма состоит из двух вертикальных, параллельно установленных стоечных балок, горизонтальных распорок и системы подкосов, вынесенных за пределы пространства крыши;
- мансардная – имеет усиленный верхний пояс, выполняющий функцию перекрытия. Конструкция не имеет центральной опорной стойки, поэтому может легко формировать пространство мансарды.
Стальные кровельные фермы также классифицируются по конфигурации (треугольные на распорках или лобовых врубках, прямоугольные), несущей способности (легкие, тяжелые), типу опирания, назначению. В последнем случае стальные стропильные фермы могут быть дополнены подстропильными системами, выступающим связывающим и опорным звеном в основной конструкции.
Стоимость стальной фермы зависит не только от ее металлоемкости, но и ее размеров, конфигурации, несущих показателей, а также от типа и способа выполнения узловых соединений и других технических характеристик.
