0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Каркас крыши из металлического профиля

Преимущества и недостатки металлических стропил

Стропильная система выполняет роль основы любой скатной кровли. Ее элементы, как правило, изготавливают из древесины. Этот материал является экологичным, имеет малый вес, что облегчает процесс монтажа.

Возводить стропильную систему дерева можно без привлечения специальной техники. Однако использование деревянных стропил не всегда целесообразно. Если длина кровельного ската превышает десять метров, то лучше использовать металлические стропила.

Применение металлических стропил

Металл представляет собой тяжелый и довольно дорогой материал. Но в то же время он обладает высокой прочностью и ему можно придать практически любую форму.

В некоторых случаях при возведении каркаса крыши намного удобнее использовать металлические элементы вместо традиционных деревянных.

Стропильная система из металла применяется в следующих случаях:

  • Для изготовления стропильной системы требуется длинный брус (более 10 метров);
  • Для придания крыше дополнительной жёсткости.

Металлическая стропильная система применяется в основном при строительстве промышленных зданий, таких, как вокзалы, супермаркеты, бассейны, склады и т.д. В частном строительстве металлические стропила для крыши применяются достаточно редко, поскольку эти элементы имеют высокую стоимость. К тому же выполнить их транспортировку и монтаж довольно трудно.

Стропила из металла используются в случаях, когда длина ската кровли превышает 10 метров. В таких случаях уместно использовать выполненные из металла прогоны, опоры конька и мауэрлат. Мауэрлатный брус заменяется на мощный швеллер. Металлические стропила закрепляются к нему посредством приваренных уголков.

Преимущества и недостатки

Технология с применением легкого стального каркаса является передовой технологией использования металлических элементов. Элементы металлических ферм изготавливают из парного облегченного оцинкованного профиля.

Конструкции из металла обладают следующими преимуществами:

  • Пожаробезопасность. Стропильная система не содержит элементы из горючих материалов. За счет этого исключается вероятность возгорания постройки с крыши.
  • Не нужно выполнять ежегодную обработку конструкции с помощью антипиренов и антисептиков.
  • Длительный срок службы. Изготовители дают гарантию на сто лет. Такая конструкция не подвергается воздействию плесени, грибка и гнили. Защита металла от коррозии обеспечивается нанесением цинкового покрытия.
  • При выполнении работ полностью отсутствуют отходы. Это связано с высокой точностью параметров конструкции из металла. Выполнять монтаж подобной конструкции можно круглый год.
  • Экологичность. Конструкции состоят из экологически чистых материалов, которые легко поддаются утилизации. Важно отметить, что детали конструкции не нужно обрабатывать химическими реагентами, которые оказывают негативное влияние на организм человека.

Металлические стропила будут хорошим вариантом для многоэтажных зданий. Их также применяют в качестве основы под керамическую черепицу, так как этот материал оказывает существенную нагрузку на стропильную систему.

Однако в других случаях использование стропил из металла нецелесообразно, так как они имеют следующие минусы:

  • Выполнить транспортировку и монтаж таких стропил достаточно трудно.
  • Металлические стропила имеют большой вес. Потребуется специальная техника для их подъема и последующей установки.
  • При высоких температурах стропильные фермы из металла достаточно быстро деформируются. При пожаре они очень быстро провисают, в результате чего происходит обрушение всей крыши.
  • Высокая стоимость кровельной конструкции из металла.

Комбинированные стропильные системы

При возведении крыш достаточно часто применяются комбинированные стропильные системы. В них используются не только деревянные, но и металлические элементы.

У данного способа есть определенные нюансы, которые следует учитывать. Деревянные и металлические элементы не должны контактировать, так как при резком изменении температуры на металлических деталях образуется конденсат, который вызывает гниение частей из дерева.

Этого можно избежать, если предварительно обработать деревянные элементы влагостойкими составами и антисептиками. Также можно изолировать дерево от металла с помощью рубероида.

Виды металлических ферм

Классификация стропильных ферм из металла по поясам:

    • с параллельным поясом.Этот вариант имеет множество однотипных деталей, одинаковую длину пояса и стержней решетки, малое количество стыков, а также полную унификацию конструкции. Все это делает процесс монтажа металлических ферм достаточно легким. Стропильные фермы этого типа можно применять под мягкое покрытие кровли.

    • трапецеидальная(односкатная). Ее характеризует устройство узлов повышенной жесткости, а также отсутствие в средней части фермы длинных стержней. Такая конструкция является достаточно экономичной.

    • ферма полигональной конструкции. Этот вариант является достаточно сложным и обычно применяется при строительстве зданий с большим пролетом и весом. Использование ферм этого типа позволяет сэкономить большое количество стали. Применять подобную конструкцию для небольших построек нецелесообразно, поскольку экономия будет небольшой.

  • треугольная конструкция фермы.К преимуществам этого типа можно отнести легкость изготовления, а также возможность использования для крыш, имеющих большой угол уклона. Следует отметить, что большинство опорных узлов имеют сложное устройство. Для изготовления длинных стержней в центральной части фермы требуется значительное количество материала.

Что нужно учитывать при расчете металлических конструкций

Для выполнения расчета металлических ферм нужны определенные знания. Обычно расчеты выполняются специальных компьютерных программах. Расчеты должны быть точными, поскольку от этого будет зависеть прочность и надежность конструкции. При этом необходимо брать в расчет следующие факторы:

  • Постоянные нагрузки на конструкцию (вес кровельного покрытия и стропильной системы);
  • Дополнительные нагрузки (ветровые, снеговые, вес людей, находящихся на кровле);
  • Периодически возникающие нагрузки (ураганные, сейсмические).

Теплоизоляция металлических стропильных ферм

Важно отметить, что конденсат опасен не только для стропильного каркаса, но и для теплоизоляционного материала. Большая часть утеплителей утрачивают полезные качества при намокании. По этой причине его следует укладывать над стропильными ногами из металла или под ними.

При укладке теплоизоляционного материала под стропилами все остальные элементы кровельного пирога должны располагаться выше слоя утеплителя. Это делают для того, чтобы не допустить появление мостиков холода.

При возведении металлического каркаса крыши необходимо обратиться к кровельщикам, имеющим подобный опыт.

Читать еще:  Калькулятор снеговой нагрузки на кровлю

Выводы

  • Металлические стропила применяются в основном при строительстве промышленных и общественных зданий.
  • Конструкции из металла очень прочные. Они способны выдерживать огромные нагрузки.
  • Достаточно часто применяются стропильные конструкции комбинированного типа. В их состав входят металлические и деревянные элементы.
  • Основными элементами стропильных ферм из металла являются решетка, нижний и верхний пояс.
  • Прочность и надежность возводимой конструкции напрямую зависит от точности расчетов. На выбор вида металлических систем влияет величина уклона кровли.

Металлические стропила: преимущества и недостатки

Всю массу крыши и дополнительные снеговые нагрузки принимают на себя стропила с обрешеткой. Поэтому важно, чтобы конструкция имела высокую несущую способность и была прочной. Обычно для этого используют деревянные материалы, но если скат больше 10 метров целесообразнее применить металл. В прошлом стальные стропила устанавливали только на промышленных зданиях, сейчас ситуация стала меняться. Предлагаем узнать где применяют металлические стропильные системы, как разновидности бывают, а также достоинства и недостатки изделий.

Область применения металлических стропил

Как материал, металл отпугивает строителей своей дороговизной и большим весом. Вручную выполнить монтаж такой крыши очень сложно. Однако, у него высокая прочность и гибкость, что позволяет изготовить кровлю любой формы.

Обычно металлические стропильные системы применяют в следующих случаях:

  • когда требуется сделать слишком длинный скат и деревянный брус будет прогибаться под собственным весом;
  • создать жесткую, сложную по форме конструкцию.

Как правило, металлическая стропильная система на крышах применяется в коммерческом строительстве: склады, магазины, бассейны и так далее. Стропильная система в частном строительстве редкость, так как сам материал дорогой. Кроме того, доставить длинные стальные балки на объект в черте города сложно.

В строительстве применяют стропила из металлических прогонов, особые опоры для конька и мауэрлатный брус из швеллера. Крепление скатов происходит через уголки, закрепленные сваркой.

Разновидности металлических систем

Несмотря на то что в статье обсуждаются металлические стропильные системы, их можно разделить по применяемым материалам. Существует две разновидности:

В первом варианте каркас изготавливают из стальных профилей с оцинковкой, благодаря чему изделия не боятся влаги. Благодаря повышенной прочности как стропил, так и обрешетки, шаг можно увеличить до двух метров. Детали крепят между собой либо сваркой, либо специального крепежа. Максимальная длина металлической стропильной ноги составляет 30 метров. Срок службы таких конструкций значительно выше деревянных.

Металлические стропильные балки можно сделать самостоятельно, сварив несколько уголков вместе.

Цельно металлические стропила редко производят отдельно, обычно они собираются в готовые фермы в форме треугольника. Их можно встретить на промышленных и спортивных объектах, так конструкция дает возможность перекрывать большие пролеты. Иногда такие фермы используют и при жилом строительстве, когда само здание имеет металлический каркас.

Второй вариант подразумевает комбинацию металла и древесины. При этом прямого контакта материалов нет, так как на стальных деталях при низких температурах образуется конденсат. Лишняя влага разрушает дерево и приводит к гниению, что снижает прочность конструкции.

Для безопасности поверхность древесины обрабатывают влагостойкими средствами и антисептиками. Гарантировать отсутствие воздействия конденсата химическая пропитка не может, поэтому в дополнение используют прокладку из рубероида.

Особенности крепления

Стропила из металла собирают в готовые фермы, они могут треугольные, арочные или трапециевидные. Внутри конструкции к балкам под углом приваривают ребра жесткости, образующие уголки. Благодаря этому система получает дополнительную прочность. Крепление готовых объектов производят одним из двух способов:

  1. Сварка. Работа со сварочным аппаратом придает особую прочность конструкции, благодаря чему увеличивается несущая способность. При грамотном расчете крыши из металлических стропил снижается нагрузка на фундамент. Единственным сварочного соединения является потребность в квалифицированных специалистах.
  2. Болты. Это довольно быстрый вариант сборки стропильного каркаса. Однако он не отличается особой прочностью и жесткостью конструкции. Его допускается использовать в частном строительстве и на объектах со скатом крыши не больше 10 метров.

В магазинах продаются сварные фермы, рассчитанные на определенные климатические зоны и сделанные по нормативным размерам. Такие изделия подойдут для стандартных домов.

Достоинства металлической стропильной системы

Стропильная система из металла не имеет ограничений по минимальному углу наклона, он может быть вплоть до 1°. Материал позволяет сделать конструкцию любой формы и сложности. Сами балки могут быть собраны из уголков, тавров, профильных труб прямоугольного сечения. Перед тем как собрать готовую стропильную систему проводят точный расчет, учитывающий все возникающие нагрузки: постоянные и временные. Сильные стороны стропильных ног из металла следующие:

  • Высокая пожарная безопасность. Металлические фермы и каркасы не горят, что очень важно для крыши. Даже если вспыхнет пламя, такие конструкции не обрушатся.
  • Обслуживание. Деревянные детали ежегодно нужно обрабатывать антисептиками и антипиренами. Оцинкованный слой на стальных деталях защищает поверхность от коррозии на протяжении всего срока эксплуатации.
  • Отсутствие остаточных материалов. Перед тем как смонтировать крышу все детали подготавливают либо на заводе, либо на специальной площадке. После доставки останется собрать конструкцию и крыша готова. При строительстве из дерева остается много мусора в виде обрезков, опилок и так далее.
  • Продолжительный срок службы. Грамотно спроектированная и профессионально собранная крыша из металлических стропильных ног простоит 100 лет. Даже самые прочные деревянные каркасы рассчитаны на меньшее время жизни.
  • Экологичность. Металлические конструкции не выделяют токсинов и поддаются переработке. Если понадобится переделка крыши, то старые профили можно продать, а вырученные деньги вложить на реконструкцию.

Для стропильных систем из металла с длиной ската от 10 до 12 метров целесообразнее использовать сварное соединение.

Недостатки стропильной системы из металла

Все вышеописанные достоинства больше подходят для промышленного и коммерческого строительства. Такие решения редко применяют при возведении жилых частных домов. Несмотря на повышенную прочность, большой шаг между стропилам и разряженную обрешетку стоимость конструкции выше деревянной. Помимо этого, к недостаткам относят следующие пункты:

  • Теплопроводность. Металл является отличным проводником тепла, поэтому он становится мостиком, передающим холод внутрь здания. В этом отношении дерево лучший вариант. Для решения этой проблемы увеличивают толщину кровли за счет применения слоя утеплителя.
  • Транспортировка и монтаж. Часто фермы доставляют уже в собранном виде, а так как они имеют большие габариты, перевозка создает определенные трудности. Кроме того, если деревянный каркас можно собрать вручную, то металлические стропила тяжелые и подаются краном.
  • Термическая деформация. При высоких температурах, например, при пожаре, металл деформируется из-за чего дальнейшая эксплуатация становится невозможной.
Читать еще:  Каркас дома с односкатной крышей

Применение металлических стропил целесообразно только в том случае, если длина ската больше 10 метров. Еще одно важное условие — нагрузка на квадратный метр 450—600 кг.

Рассчитывая стропильную систему крыши на собственном доме, руководствуйтесь не только затратами на разовое возведение конструкции. Просчитайте будущие расходы на обслуживание стропильной системы, безопасность и срок эксплуатации. Возможно, получится так, что однажды сделанная металлическая крыша будет выгоднее регулярной замены деревянной.

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 ↑

Разреженную основу под кровельный настил делают под жесткие материалы для крыш, то есть под те, которые в состоянии сами справиться со снеговой и ветровой нагрузкой, и при этом они не должны прогибаться и, более того, они не должны разрушаться. Разреженный вариант основы выполняют из пиломатериалов, жердей или брусков. Сегодня их дополнили, появившиеся в продаже П-образные (шляпочные) оцинкованные решетины из металла. Размер сечения решетин, а также шаг установки выбирают в зависимости от типа кровельного настила.

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.

Читать еще:  Каркас мансарды двускатной крыши

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

Нюансы создания крыши из металлического профиля

Характеристики кровельного материала

Основой любого здания является фундамент. Но его полная защита достигается благодаря правильному устройству кровли. По этой причине выбор кровельного материала осуществляется с особой тщательностью. Учитывается множество факторов, начиная с климатической зоны и заканчивая эксплуатационными характеристиками и особенностями выполнения монтажных работ.

Технические характеристики профнастила.

Крыша из металлопрофиля является одним из наиболее подходящих вариантов при создании надежного покрытия дома. К основным преимуществам использования данного материала относятся:

Таблица видов профнастила.

  • легкий вес;
  • прочность;
  • отличное термическое сопротивление;
  • экономичность;
  • простота осуществления монтажных работ;
  • устойчивость к негативному воздействию природных факторов;
  • удобность транспортировки;
  • привлекательный внешний вид;
  • разнообразие цветовых решений и размеров;
  • длительный срок службы.

Инструменты необходимые для работы: рулетка, уровень, ножовки по металлу и дереву, дрель, карандаш.

Покрытие крыши металлопрофилем осуществляется с использованием:

  • деревянных досок и брусков;
  • гидроизоляционного материала;
  • подъемного крана (при необходимости);
  • ножовок по металлу и дереву;
  • инструмента для клепки;
  • дрели;
  • электрического лобзика;
  • шуруповерта;
  • рулетки;
  • уровня;
  • карандаша;
  • длинных крюков;
  • баллонов, предназначенных для подкрашивания потертостей и срезов;
  • саморезов;
  • анкерных болтов.

Подготовительные работы

Устройство крыши, покрытой профнастилом.

Может показаться, что устройство крыши из металлопрофиля для непрофессионала станет невыполнимой задачей. Но начав работу, понимаешь, что это заблуждение. Главное — это соблюдение технологий и знание некоторых эксплуатационных свойств материала.

Для начала следует определиться, какое сечение будет у устанавливаемого профиля. На данный момент существует 4 вида сечения профиля:

Не стоит устанавливать металлопрофиль, не имея при себе проект. Его можно создать при помощи специальных программ или нарисовать вручную. Некоторые производители металлопрофиля предлагают уже готовые проекты.

Когда будет выбрано сечение, следует начать соединение деталей для устройства профильного каркаса крыши. Это можно выполнить с помощью кровельных саморезов или клепок. Использование саморезов является более надежным вариантом.

Когда все элементы будут готовы, можно приступить к их соединению. Для начала следует выставить стропила с фермами. К несущим стенам их обычно крепят анкерными болтами. Поперек этих деталей выкладывается обрешетка. Следует внимательно отнестись к выбору профиля для нее.

Такую конструкцию очень легко собирать. А если имеется немного лишних средств, то можно собрать ее на земле с последующей установкой на место с помощью подъемного крана.

Инструкция по монтажу кровельного материала

Схема крепления профнастила.

Прочная обрешетка является неотъемлемым элементом при создании качественной крыши из металлопрофиля. Именно на нее будет позже крепиться материал. Крепление листов производится в верхней и нижней части. Они закрепляются через каждые 3 волны.

Для фиксации используются кровельные саморезы толщиной 4,8 мм и длиной 35 мм. При креплении конька крыши длина саморезов должна составлять 80 мм. Закручивают их в нижнюю часть волны металлопрофиля.

Между листами и крышей нужно оставлять небольшой зазор приблизительно в 0,5-1см. Без него под покрытием будет скапливаться влага, вследствие чего может образоваться ржавчина или плесень. Неправильно уложенный металлопрофиль придется часто ремонтировать, а может, даже и менять.

Перед тем как прикручивать металлопрофиль, следует тщательно измерить крышу и обрезать листы до достижения нужной длины. При измерении нужно учесть, что листы будут крепиться внахлест (его размер составляет 4 см).

Теперь перейдем к самому процессу крепления металлопрофиля.

Сначала крыша покрывается гидроизоляционным слоем.

Для этой цели идеально подойдут полимерно-битумные покрытия и специальные виды пленок. Иногда целесообразнее использовать мастику.

На гидроизоляционный слой укладываются деревянные бруски, которые обеспечивают наличие зазора между крышей и металлопрофилем. Лучше использовать именно их, потому что крепить листы проще всего к дереву. Можно приступать непосредственно к креплению металлического профиля.

Схема создания первого ряда крыши из металлического профиля предусматривает следующую последовательность действий:

  • лист выдвигается за свес кровли (на 3-4 см);
  • с помощью саморезов он временно фиксируется возле свеса и конька;
  • укладывается следующий лист (его выравнивание и крепление производится с учетом расположения предыдущего листа);
  • третий лист профиля размещается от свеса к коньку с шагом в 0,5 м;
  • после монтажа 3-4 листов они выравниваются по всему свесу и окончательно фиксируются.

Существует несколько правил фиксации листов металлопрофиля, которые следует соблюдать. Основными из них являются:

  • профиль крепится между волнами;
  • для крепления крайней части профиля используются комбинированные заклепки;
  • спустя 2-3 месяца саморезы следует подтянуть;
  • вкручивание саморезов в нижней и верхней части обрешетки производится в каждую канавку, а по краям — в каждый из брусков. Осуществление этой работы обусловлено тем, что крайние участки кровли подвергаются большим ветровым нагрузкам.

При монтаже металлического профиля следует передвигаться по зафиксированным листам. Ноги нужно ставить в канавки, которые совпадают с балками каркаса. Чтобы избежать царапин на профиле, рекомендуется воспользоваться обувью, которая имеет мягкую подошву.

Основное требование — не нужно торопиться. Металл является очень скользким материалом и при его установке можно упасть или уронить лист. Лучше потратить несколько лишних часов, чем рисковать своей жизнью или здоровьем. В процессе монтажа крыши из металлопрофиля наилучшим вариантом станет использование страховочных приспособлений.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector