Залізобетонні ферми - розміри, розрахунок і виробництво

Закінчення процесу зведення будинку вінчає установка даху. Цей елемент є основним для безпеки будови, а також безпосередньо впливає на комфорт його експлуатації. В якості несучих елементів покрівлі можуть використовуватися кроквяні і залізобетонні ферми 18 м, за допомогою яких здійснюється перерозподіл основного і додаткового ваги на стіни будівлі.

особливості розрахунку

Учитывая важность выполняемых функций стропильных и подстропильных ферм, к процессу их расчета, проектировки и монтажа необходимо отнестись максимально серьезно. Мельчайшая неточность может погубить всю конструкцию (читайте также статью «Бетонолом: как на этом инструменте можно заработать, как его выбрать и на что обращать внимание при покупке»).

Найбільш довго і надійно експлуатуються елементи, виконані із залізобетону. Однак складність монтажу в сукупності з великим підсумковим вагою обмежує використання такого виду крокв. Вони найчастіше використовуються в незвичайних випадках, коли, наприклад, необхідно зробити одноповерхова будівля великої площі.

При розрахунку не все так легко, як може здатися на перший погляд. Тому для його здійснення необхідним є певний багаж знань. В даному випадку використовується ГОСТ 20213 89 на ферми, виготовлені із залізобетону.

Порада: дуже важливо не втратити жодного чинника, який може зробити прямий або опосередкований вплив на підсумкові міцності якості.

Саме тому подібні розрахунки повинні проводитися ще на етапі проектування добре ознайомленими з даною сферою людьми. Тут важлива кожна деталь - від вибору самого варіанта конструкції крокв до вибору невеликих сполучних елементів.

У розрахунках необхідно обов'язково враховувати три фактори:

1. Загальну масу конструкції, яка включає в себе вагу покрівельного покриття і вага кроквяної системи.
2. Вага навантажень, які можуть додатково виникати в процесі експлуатації (сніг, вітер і т.п.).
3. Вага періодичних навантажень (різні кліматичні явища або ж випадкові фактори).

Гранична точність під час розрахунків допоможе не тільки заощадити загальний кошторис, але і зробить об'єкт максимально захищеним від всіляких руйнувань.

Інструкція вимагає для виготовлення ферм із залізобетону застосовувати високоточне обладнання, яке здатне виконувати роботу з мінімальними похибками. При монтажі крокв особливо важливо надійно скріпити все елементи, щоб стійкість об'єкта не була знижена.

Кроквяні ферми із залізобетону

Такі конструкції можуть істотно різнитися за зовнішнім виглядом, виходячи зі своїх параметрів, в тому числі, використовуваному матеріалу покриття і способам їх спирання. З їх допомогою можна зводити споруди з величезними прольотами (більше 24 м). Крім того, покрівля при цьому може бути скатної або ж малоуклонних, а на покритті споруд можуть використовуватися ліхтарі.

Порада: використовуйте подібні ж / б ферми при зведенні складів та інших приміщень промислового типу.

Основні переваги подібних конструкцій:

• високі характеристики міцності якості;
• хороша жорсткість;
• стійкість до впливу низьких температур;
• стійкість до впливу агресивних середовищ;
• пожежна безпека.

Виготовлення бетонних елементів несучих конструкцій

Для виробництва ж / б ферм використовується бетон конструкційного типу (легкий чи важкий), найчастіше аглопорібетон або керамзитобетон. Сам процес виготовлення здійснюється в стендах-камерах, що мають один або кілька ярусів, на яких монтуються сталеві форми з паровою сорочкою.

Для створення стійок і розкосів, які закладаються при армуванні, використовуються вібростоли зі спеціальними касетними формами.

Як верхній пояса при армуванні найчастіше використовуються звичайні стрижні, а ось нижні пояси оснащуються високоміцної дротом, O 5 мм, яка збирається в струнопакети. Для натягу останніх необхідне використання гідродомкратів, після чого туди додається бетонна суміш.

Через 2-3 години виріб направляється в цех термічної обробки. На кожному процесі виготовлення здійснюється контроль над якістю заздалегідь напружених виробів.

процес маркування

Для маркування такого матеріалу використовуються літери і цифри, написані через дефіс.

Літерами позначають розмір і тип заготовки, а цифри відображають, в тому числі:

• додаткові відомості;
• несучу здатність;
• марку используемого бетона.

За допомогою букв відображається і така характеристика бетону, як проникність, яка показує, наскільки конструкція пристосована до експлуатації при агресивних умовах:

• буква «П» позначає знижену пристосованість;
• за допомогою букви «Н» відображається нормальна пристосованість;
• вироби, які можуть витримати 8-бальні сейсмологічні явища, позначаються буквами «С».

Конструкційні особливості ж / бетонних стропильних ферм

Ферма виступає в якості скелета, який відображає те, якими обрисами буде володіти дах. Для того щоб каркас відрізнявся жорсткістю, міцністю і стійкістю, він повинен бути виконаний із застосуванням великої кількості стали і армованих матеріалів, що значно ускладнює його схему. Тільки така конструкція зможе забезпечити збереження будівлі навіть при екстремальних погодних умовах (дізнайтеся тут, що краще - газобетон або газосилікат).

Однак все одно виробники намагаються всіляко знизити вагу подібного «кістяка». Досягається це, в першу чергу, завдяки використанню бетонів легких марок, що не робить ніякого впливу на загальну міцність конструкції.

Традиційним компонентом внутрішньої структури ж / б ферм є високоміцний арматурний сталь, легко протистоїть корозійного впливу. Завдяки цьому потрапляння вологи або ж міцні морози ніяким чином не зможуть вплинути на міцність покрівлі.

Як її контуру виступають працюють на вигин два пояси, а от стійки і розкоси, що відповідають за осьове зусилля, є гратами.

Існує такі основні різновиди подібних ферм:

1. Сегментные, Для яких характерним є пояс обриси і решітка співпрацівники типу.
2. полігональні, Коли пояса розташовані паралельно або ж у формі трапеції.
3. Арочні безкраскосні, Що відрізняються жорсткими вузлами.
4. арочні співпрацівники, Що мають верхній пояс з криволінійними обрисами, а також рідкісну грати.

Досить часто полігональні ферми з рівними елементами верхнього пояса замінюють сегментні. Такий спосіб є більш економічно обґрунтованим.

Крім того, існує така класифікація ферм:

• розкосі.
• безрасковые.
• типові.

Сфера застосування різних типів ферм

1. Якщо покрівля планується будуватися малоуклонних, найбільш оптимальним варіантом буде використання безраскосних ферм, в верхньому поясі яких встановлюються додаткові стійки. Найчастіше подібні будівлі оснащуються великою кількістю систем комунікації. Крок для них становить 6 або 12 м.
2. Коли ж будівля є однопролітного, і його опалення не планується, ідеальним варіантом буде використання безраскосних конструкцій.
3. Похилі покрівлі оснащуються сегментним безраскосним або косооким каркасом.

При перекритті одноповерхових будівель з одним або декількома прольотами рулонними матеріалами, найкраще скористатися типовими ЗБВ.

Таких варіантів в даний час існує безліч, давайте зупинимося на їх позначеннях:

• ФС - співпрацівники вироби, використовуваний на похилих дахах;
• ФБС - безраскосний тип ферм, застосовуваний для скатних дахів;
• ФП - вироби, що використовуються в якості плитного покриття, довжина якого аналогічна довжині прольоту;
• ФПМ - використовується на малоуклонних дахах без попереднього напруження;
• ФПН - для покрівлі з малим ухилом і попереднього напруження стійками;
• ФБМ - безраскосние вироби, використовувані на малоуклонних скатних покрівлях;
• ФПС - зустрічаються на похилих дахах;
• ФТ - ферми безраскосного типу з трикутним обрисом.

Нюанси при установці

Перед монтажем подібних конструкцій необхідно максимально точно розрахувати несучу здатність будівлі. Кріплення здійснюється до розташованих на несучій стіні або колоні закладних деталей.

Порада: не слід починати установку, не переконавшись у повній відповідності якості елементів, а також їх розмірів.

Крім того, вам знадобляться послуги зварника, який повинен буде з'єднати закладні деталі і опори. До перших привариваются і металеві прогони, завдяки яким досягається оптимальне значення поздовжньої жорсткості каркаса.

Залежно від форми, залізобетонна ферма може бути:

1. Сегментной.
2. Арочної розкосу.
3. Арочной безразкосной.
4. Полігональної.

Весь процес виготовлення подібних конструкцій здійснюється відповідно до ГОСТ на конструкції бетонні або з ж / б.

Основними характеристиками при цьому є:

• міцність використовуваного бетону;
• його щільність;
• реакція на вплив низьких температур;
• діаметр шару, яке огортає арматуру;
• використовувана для армування сталь і її марка;
• реакція на корозійний вплив.

Незважаючи на високі показники міцності і надійності, подібні конструкції рідко можна зустріти в приватних будинках. Пояснюється це складністю установки і значною масою одержуваної покрівлі. А ось найчастіше дані ЗБВ можна побачити на будівлях, проліт яких перевищує 18 м, а крок знаходиться в межах 6-12 м.

Якщо ж проліт менше 18 м, вигідніше буде використовувати балки, однак при наявності великого числа комунікацій, розташованих усередині каркаса, найкраще зробити вибір на користь залізобетону. А ось при розробці будівель, прольоти яких перевищують 30 м, необхідно враховувати загальну вагу покрівлі, який буде значним. Тому раціонально буде розбити їх на окремі блоки, однак, при цьому вартість робіт істотно підвищується.

Якщо ж дивитися з точки зору співвідношення ціна / якість, то найбільш оптимальними варіантами будуть сегментні або арочні. На подібних фермах зміни зусиль на поясах практично не відбувається, при цьому висота їх опори невелика, в результаті чого досягається мінімізація загальної ваги конструкції, а також висоти стін.

Виготовлення ж / б ферм

Найбільш простий процес виробництва у арочного безраскосного типу, вузли у якого армуються дуже просто. Все отримане внутрішній простір можна заповнити відводами під різні системи комунікацій. Найчастіше використовуються при монтажі малоуклонних, плоских або ж скатних покрівель.

Для виробництва подібного матеріалу береться бетон марки В30-В60, що володіє високими характеристиками міцності. Нижній його пояс можуть становити арматурні канати, високоміцний дріт або ж стрижнева арматура.

Крім того, використовуються і легкі дротяні каркаси, які запобігають утворенню тріщин в процесі експлуатації. Щоб нижній пояс було зручно обжимати, рекомендується використовувати довжину каркасів менше трьох метрів.

А ось для армування елементів решітки і верхнього пояса застосовуються зварні арматурні каркаси, які встановлюються по двоє в опорних вузлах. В результаті цього збільшується міцність каркасу по похилих перетинах. Набір поперечних 6-10 мм стрижнів, крок яких 100 мм, становить зварений каркас, який використовується для армування проміжних вузлів обох поясів.

Для перевезення вже готових конструкцій використовується спеціально обладнана техніка, наприклад, фермовози ФКП-16. Внаслідок зростання попиту на сталеві конструкції полегшеного типу, попит на ЗБВ падає. Однак згідно протипожежним вимогам кращими є саме ж / б ферми.

висновок

Приведенные в статье конструкции относятся к массивному строительству, которое не получиться осуществить своими руками, лучше для этого использовать специальную технику. Изготовление данных изделий также следует отдать профессионалам, использующих современные материалы и технологии расчета нагрузки (см.также статью «Бетонная брусчатка или как недорого обустроить место на участке»).

Дані ЗБВ незамінні при зведенні будинків, які потребують широкі прольоти. Відео в цій статті допоможе знайти вам додаткову інформацію з цієї тематики.