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.
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.