Стропильные конструкции из железобетона

Почему важно проводить расчеты

Если учесть тот факт, что функции подстропильных и стропильных железобетонных ферм 18 м длины очень важны в конструкции здания, то необходимо максимальной серьезностью и тщательностью подойти к расчету, проектировке и монтажу.

Небольшая неточность может сказаться на прочности всего здания. И эксплуатация его вряд ли будет возможна.

При расчетах следует учитывать такие данные:

Снеговые районы	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Sg, кПа (кгс/м2)	0,8 (80)	1,2 (120)	1,8 (180)	2,4 (240)	3,2 (320)	4,0 (400)	4,8 (480)	5,6 (560)

Максимальная надежность и прочность у элементов, которые изготавливаются из железобетона. Но есть один минус – монтаж железобетонных ферм 18 м длиной очень сложный, да и суммарная масса конструкции очень большая. Сложность проведения монтажных работ – это момент, который ограничивает использование стропил такой конструкции. Как правило, фермы такого типа можно встретить в не очень обычных случаях. Например, если нужно построить одноэтажное сооружение большой площади.

Процесс изготовления ферм из металла и железобетона

Проще всего производить арочные безраскосные конструкции. Узлы подобных арок легко армировать. Пространство, которое остается незаполненным, можно закрыть отводами (например, для систем коммуникации или проводкой). Их используют для скатной, плоской и малоуклонной кровли.

Для того, чтобы создать железобетонную ферму любого типа, используют бетон В30 или В60. Он обладает высокой прочностью. На производстве из готовой бетонной смеси создают огромные заказные конструкции (либо ее детали). Затем их отправляют на место ремонтных работ. Перевоз осуществляется на специальной технике. Фермовоз — специальная машина, которая перевозит готовые установки на место их дальнейшего использования.

Железобетонным фермам принадлежат лидирующие позиции в устойчивости, прочности и соответствуют всем требованиям противопожарных норм.

Изготовление из дерева

Еще несколько лет назад стропильные фермы создавались непосредственно на месте использования. Теперь они выпускаются на промышленных заводах и переправляются в нужную локацию транспортом. Для изготовления стропильной конструкции требуется монтажный пресс. Деревянные изделия обрабатывают специальными составами (для защиты поверхности от гниения и насекомых). На монтажно-прессовых машинах создается форма будущей конструкции (или ее часть), которые отправляют на место ремонта и там собирают.

Современные технологии позволяют сделать установки абсолютно любой формы, которую потребует заказчик. следует также отметить, что заводы могут выпускать полностью готовую конструкцию, либо же отдельную ее часть. Это зависит от условий, на которых производится изготовление сооружения.

Изготовление жб ферм

Наиболее простой процесс производства у арочного безраскосного типа, узлы у которого армируются очень просто. Все полученное внутреннее пространство можно заполнить отводами под различные системы коммуникаций. Чаще всего используются при монтаже малоуклонных, плоских или же скатных кровель.

Для производства подобного материала берется бетон марки В30-В60, обладающий высокими прочностными характеристиками. Нижний его пояс могут составлять арматурные канаты, высокопрочная проволока либо же стержневая арматура.

Линия по производству ЖБИ

Кроме того, используются и легкие проволочные каркасы, которые предотвращают образование трещин в процессе эксплуатации. Чтобы нижний пояс было удобно обжимать, рекомендуется использовать длину каркасов меньше трех метров.

А вот для армирования элементов решетки и верхнего пояса применяются сварные арматурные каркасы, которые устанавливаются по двое в опорных узлах. В результате этого увеличивается прочность каркаса по наклонным сечениям. Набор поперечных 6-10 мм стержней, шаг которых 100 мм, составляет сварной каркас, используемый для армирования промежуточных узлов обоих поясов.

Для перевозки уже готовых конструкций используется специально оборудованная техника, к примеру, фермовоз ФКП-16. Вследствие роста спроса на стальные конструкции облегченного типа, спрос на ЖБИ падает. Однако согласно противопожарным требованиям лучшими являются именно ж/б фермы.

Реклама

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

3.1. Испытания ферм нагружением для контроля их прочности, жесткости и трещиностойкости следует проводить в соответствии с требованиями ГОСТ 8829 и рабочих чертежей на эти фермы.

3.2. Прочность бетона ферм следует определять по ГОСТ 10180 на серии образцов, изготовленных из бетонной смеси рабочего состава и хранившихся в условиях, установленных ГОСТ 18105.

При испытании ферм неразрушающими методами фактическую передаточную и отпускную прочность бетона на сжатие следует определять ультразвуковым методом по ГОСТ 17624 или приборами механического действия по ГОСТ 22690, а также другими методами, предусмотренными стандартами на методы испытаний бетона.

3.3. Морозостойкость бетона следует определять по ГОСТ 10060.

3.4. Водонепроницаемость бетона ферм следует определять по ГОСТ 12730.0 и ГОСТ 12730.5.

3.5. Среднюю плотность легкого бетона ферм следует определять по ГОСТ 12730.0 и ГОСТ 12730.1 или радиоизотопным методом по ГОСТ 17623.

3.6. Показатели пористости уплотненной смеси легкого бетона ферм следует определять по ГОСТ 10181.0 или ГОСТ 10181.3.

3.7. Контроль сварных арматурных и закладных изделий следует проводить по ГОСТ 10922 и ГОСТ 23858.

3.8. Измерение силы натяжения арматуры, контролируемой по окончании натяжения, следует проводить по ГОСТ 22362.

3.9. Размеры и отклонения от прямолинейности, ширину раскрытия поверхностных технологических трещин, размеры раковин, наплывов и околов бетона ферм следует проверять методами, установленными ГОСТ 26433.0 и ГОСТ 13015.

3.10. Размеры и положение арматурных и закладных изделий, а также толщину защитного слоя бетона до арматуры следует определять по ГОСТ 17625 и ГОСТ 22904. При отсутствии необходимых приборов допускается вырубка борозд и обнажение арматуры ферм с последующей заделкой борозд.

Размеры железобетонных ферм

В каждой стране методы изготовления, размеры и прочие параметры железобетонных конструкций, устанавливают ГОСТы. Перечень основных размеров:

• раскосные фермы: длина от 18 тысяч до 24 тысяч см; высота от 260 до 320 см; ширина от 20 до 30 см;
• безраскосные: длина от 18 тысяч до 24 тысяч см; высота от 260 до 320 см; ширина от 20 до 30 см;
• для скатной кровли: длина 1 тысяча см; высота 220 см; ширина 50 см;
• безраскосные (треугольные): длина до 2 тысяч см; высота от 120 до 27- см; ширина от 20 до 25 см;
• для плиточной кровли: длина 1 тысяча см; высота 330 см; ширина 50 см.

Наиболее распространенные размеры 18 м, 24 м, 36 м. В ГОСТе также прописан максимальный вес допустимый железобетонной ферме от 6 до 50 тонн.

Строительство с использованием ферм

Самый простой вариант строительства – это установка безраскосной арочной фермы. У нее достаточно просто происходит армирование узлов. Все пространство, которое получается внутри, без труда можно заполнить отводами для разнообразных систем коммуникаций. Очень часто это выполняют при строительстве плоских, малоуклонных и скатных конструкций.

Для изготовления ферм необходимо использовать марку бетона В30-В60. У него высокая прочность, а масса получается достаточно низкой. В нижнем поясе используются канаты из арматуры, стержни, прочная проволока.

При изготовлении армирования допускается использовать каркас из легкой проволоки. Он позволит избежать образования трещин при эксплуатации сооружения. Для удобной обжимки нижнего пояса лучше всего применять каркасы не больше 3 м.

Для того чтобы выполнить армирование компонентов верхнего пояса и решетки, нужно использовать каркасы из арматуры сварного типа. Они должны устанавливаться в опорных узлах. При этом увеличится прочность всего каркаса в наклонных сечениях. Для усиления промежуточных узлов на поясах используются наборы стержней толщиной 6..10 мм с шагом 100 мм. Именно они и составляют каркас сварного типа.

Для перевозки уже готовой конструкции используется специальная техника, например, фермовоз ФКП-16. Так как происходит увеличение роста спроса на стальные конструкции облегченного типа, неизбежно падает спрос на ЖБИ. Но, согласно противопожарным требованиям, в своем роде лучшими являются ж/б фермы.

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ СТРОПИЛЬНЫЕ ФЕРМЫ

Железобетонные стропильные фермы применяют в качестве ригелей покрытий промышленных и общественных зданий при пролетах 18, 24, 30 м и шаге 6 и 12м

Фермы устанавливают на колонны или крепят к подстропильным фермам с помощью анкерных болтов или сварки закладных опорных элементов. По фермам укладывают плиты покрытий и кровлю. Очертание стропильных ферм зависит от профиля кровли и общей компоновки покрытия. Для здании со скатной кровлей как типовые фермы применяют: сегментные раскосные с верхним поясом ломаного очертания (а, ж) и безраскосные арочного очертания (б, и), для зданий с плоской кровлей – раскосные с параллельными поясами (г). Для нетиповых решений возможны и другие виды ферм: арочные раскосные с разреженной решеткой (а), полигональные (д), треугольные (,е), с нижним ломаным поясом (д).

Наиболее рациональны с точки зрения статической работы сегментные и арочные раскосные фермы.

В сегментных раскосных фермах (а, ж) усилия в поясах по длине изменяются мало, а в элементах решетки—невелики. Это объясняется тем, что очертание верхнего пояса близко к кривой давления. Достоинством этого типа ферм также является то, что небольшая высота у опор приводит к уменьшению высоты стен здания и суммарной длины решетки. К числу недостатков следует отнести повышенную трудоемкость работ, связанных с устройством скатной кровли.

Безраскосные арочные фермы (б, и) отличаются простотой и удобством изготовления. Особенно целесообразно безраскосные фермы применять в зданиях, где межферменное пространство используется для коммуникаций, технических этажей, а также в цехах с насыщенным подвесным транспортным оборудованием. Эти фермы часто используются для устройства плоской кровли путем установки дополнительных стоек. Недостатком этого типа ферм является то, что в стойках и поясах фермы возникают значительные изгибающие моменты, для воспринятая которых требуется дополнительный расход арматуры, что приводит к увеличению стоимости ферм.

Железобетонные фермы с параллельными поясами обеспечивают более простое устройство плоской кровли. Однако они имеют большую высоту на опорах, что помимо увеличения высоты наружных стен приводит к необходимости устройства вертикальных связей между фермами в плоскости опорных стоек.

Сфера применения

Железобетонные (и другие виды) ферм применяются для постройки целого ряда объектов:

• покрытие (установка крыши) сооружений;
• пролеты мостов;
• гидротехнические затворы;
• опора для ЛЭП (линии электропередачи).

За что выбирают подобные конструкции в строительстве:

• морозостойкость;
• защита от трещин;
• надежность;
• прочность;
• выдерживают влияние внешней среды.

Ферма может перекрыть пролет, поддержать кровлю, перекрыть колонну и создать опору (чаще промежуточные) для последующих конструкций. Возможен вариант открытой фермы. Его часто используют для постройки промышленных зданий и участков. В жилом строительстве подобный вариант не используется.

Сведения о расчёте раскосных и безраскосных ферм

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ФЕРМЫ ПОКРЫТИЙ

Классификация, достоинства и недостатки

Отдельных видов ферм

Железобетонные фермы применяют при пролетах 18, 24 и 30 м и шаге 6 или 12 м. В железобетонных фермах в сравнении со стальными расход металла почти вдвое меньше, но трудоемкость и стоимость изготовления немного выше. При пролетах 36м и больше, как правило, применяют стальные фермы. Однако технически возможны железобетонные фермы и при пролетах 60 м и более.

При скатных, малоуклонных и плоских покрытиях применяют железобетонные фермы, отличающиеся очертанием поясов и решетки и имеющие различные технико-экономические показатели (табл.1). Различают

Таблица №1.

следующие основные типы фермы; сегментные с верхним поясом ломаного очертания и прямолинейными участками между узлами (рис.1,а); арочные pacкocныe с редкой решеткой и верхним поясом плавного криволинейного очертания (рис.1,б); арочные безраскосные с жесткими узлами в примыкании стоек к поясам и верхним поясам криволинейного очертания (рис.1,в); полигональные с параллельными поясами или с малым уклоном верхнего пояса трапециевидного очертания (рис.1,г); полигональные с ломаным нижним поясом (рис.1,д).

Рис.1. Конструктивные схемы железобетонных ферм

Высоту ферм всех типов в середине пролета обычно принимают равной 1/7…1/9 пролета. Панели верхнего пояса ферм, за исключением арочных раскосных, проектируют размером 3 м с тем, чтобы нагрузка от плиты покрытия передавалась в узлы ферм и не возникал местный изгиб. Нижний растянутый пояс ферм всех типов и растянутые раскосы ферм некоторых типов проектируют предварительно напряженными, с натяжением арматуры, как правило, на упоры.

Наиболее благоприятное очертание по условию статической работы имеют сегментные и арочные фермы, так как очертание их верхнего пояса приближается к кривой давления. Решетка этих ферм слабо работающая (испытывающая незначительные усилия), а высота на опорах сравнительно небольшая, что приводит к снижению массы фермы и уменьшению высоты наружных стен. В арочных раскосных фермах изгибающие моменты от внеузлового загружения верхнего пояса уменьшаются благодаря эксцентриситету продольной силы, вызывающему момент обратного знака, что позволяет увеличить длину панели верхнего пояса и сделать решетку более редком (рис.2). В арочных безраскосных фермах возникают довольно большие изгибающие моменты в стойках, поясах и для обеспечения прочности и трещиностойкости появляется необходимость в дополнительном армировании. Однако эти фермы несколько проще в изготовлении, удобнее в зданиях с малоуклонной или плоской кровлей и при использовании межферменного пространства для технологических коммуникаций (при устройстве дополнительных стоечек над верхним поясом). Полигональные фермы с ломаным очертанием нижнего пояса более устойчивы на монтаже и не требуют специальных креплений, так как их центр тяжести расположен ниже уровня опор.

Рис.2. Эпюры моментов в верхнем поясе арочной фермы:

а — от внеузловой нагрузки; б — от эксцентриситета продольной силы

Полигональные фермы с параллельными поясами или малым уклоном верхнего пояса имеют некоторое экономическое преимущество в том отношении, что при плоской кровле создается возможность широко. Применять средства механизации кровельных работ.

Для ферм всех типов уменьшение размеров сечений и снижение общей массы достигается, применением бетонов высоких классов (В30…В50) и высоким процентом армирования сечений поясов.

Фермы рационально изготовлять цельными. Членение их и на полуфермы с последующей, укрупнительной сборкой на монтаже повышает стоимость. Фермы пролетом 18 м изготовляют цельными; пролетом 24 м — цельными или из двух полуферм; пролетом 30 м — из двух полуферм. Решетку полуфермы следует разбивать так, чтобы стык нижнего пояса для удобства монтажного соединения был выносным, т. е. расположенным между узлами (с.м. рис.1,а). Чтобы обеспечить монтажную прочность участка нижнего пояса, у стыка устраивают конструктивные дополнительные подкосы (не учитываемые в расчете).

Решетка ферм может быть закладной из заранее изготовленных железобетонных элементов с выпусками арматуры, которые устанавливают перед бетонированием поясов и заводят в узлы на 30…50 мм, или изготовляемой одновременно с бетонированием поясов. Последний вариант получил большее распространение. Ширина сечения закладной решетки должна быть меньше ширины сечения поясов, а ширина сечения решетки, бетонируемой одновременно с поясами, должна быть равна ширине сечения последних.

Ширину сечения поясов ферм из условий удобства изготовления применяют одинаковой.

Железобетонные стропильные балки и фермы.

Железобетонные балки применяются в односкатных, многоскатных и малоуклонных, а также плоских (i=1:20) покрытиях одноэтажных промышленных зданий с пролетами (L) от 6 до 18 м.

Балки односкатных, плоских и малоуклонных покрытий имеют прямолинейный верхний пояс (рис. 26 а, б, в), а в двускатных балках верхний пояс имеет ломаное очертание с уклоном i = 1:12 (рис.28).

Конструкция балок допускает крепление к ним подвесных кранов грузоподъемностью до 50 кН.

Для пролетов 6 и 9 м балки имеют тавровое сечение с высотой на опоре 590 и 890 мм.

Балки пролетами 12 и 18 м изготавливают двутаврового или прямоугольного сечений с высотой на опоре 890, 1190 и 1490 мм.

Основные виды ферм

Существует всего 2 вида железобетонных каркасных конструкций:

• стропильные;
• подстропильные.

Проектирования и постройка подобных элементов должны производиться с наивысшей четкостью. Если рухнет каркас, обрушится все здание.

Стропильные конструкции

Могут быть сделаны из такого перечня материалов: железобетон, дерево (брус), металл. Наиболее популярными являются балки из металла и дерева. Конструкции из железобетона изготавливают только в тех случаях, когда больше никакой материал не может обеспечить нужной защиты и устойчивости.

Для деревянных конструкций важна площадь, на которой будет размещен объект. Чтобы сооружение на завалилось под собственным весом, нужно правильно рассчитать площадь и устойчивость ферм. Следует отметить, что деревянные фермы трудно надежно закрепить (лучше обратиться за помощью специалистов, а не проводить закрепление самостоятельно).

Железобетонные балки считаются наиболее долговечными и надежными по сравнению с предыдущими. Используют их довольно редко (из-за большого веса). Чаще всего их применяют в одноэтажных зданиях в местах, с достаточно большой площадью и специфическим климатом.

Подстропильные конструкции

Данный тип конструкций применяется реже. Чаще всего для сооружения мансард и в тех случаях, когда размер колонн больше размера несущих конструкций. Основа таких ферм: подстропильная балка длиной около 12 метров (максимальная ее длина 24 метра).

У подстропильных балок арматура имеет пучковую форму. Это облегчает вес и увеличивает надежность конструкции. Их устанавливают на колонны (стропильного вида) и соединяют нужными инструментами. Для конструкций из железобетона или металла следует применить дополнительную сварку.

Подобные сооружения применяются в случаях, когда у здания поперечные несущие стены (внутри здания), либо когда обе стены поперечные. Подстропильные балки единственные подходят для строительства мансардных крыш. Для этого следует вводить стойки прямо под ноги (колонны). Конструкция будет с больше силой давить на строение. При этом она остается надежной и устойчивой.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Обязательное

ФОРМА И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ФЕРМ

Форма и основные размеры ферм приведены:

типа ФС -на черт. 2, 3 и в табл. 2, 3;

типа ФБС -на черт. 4, 6, 7, 9 и в табл. 4, 5;

типа ФБМ -на черт. 5, 6, 8, 9 и в табл. 4, 5;

типа ФТ -на черт. 10 -14;

типа ФПС -на черт. 15 -17;

типа ФПМ -на черт. 18 -20;

типа ФПН -на черт. 18 -20;

типа ФП -на черт. 21.

Фермы типоразмеров 1ФС18…4ФС18

(серия 1.463.1-16)

Таблица 2

Типоразмер фермы	Размеры, мм
	H	b
1ФС18 2ФС18 3ФС18 4ФС18	2630 2640 2725 2735	200 250 250 300	180 180 250 250	180 200 300 320	120 120 150 150

Черт. 2

Фермы типоразмеров 1ФС24…4ФС24

(серия 1.463.1-16)

Таблица 3

Типоразмер фермы	Размеры, мм
	H
1ФС24 2ФС24 3ФС24 4ФС24	3160 3240 3280 3315	250 250 300 350	200 280 300 350	220 300 360 380	150 150 200 200

Черт. 3

Фермы типоразмеров 1ФБС18…4ФБС18

(серия 1.463.1-3/87)

Черт. 4

Фермы типоразмеров 1ФБМ18…4ФБМ18

(серия 1.463.1-3/87)

Черт. 5

Таблица 4

Типоразмер фермы	Размеры, мм
	b
1ФБС18 1ФБМ18	240	200	220
2ФБС18 2ФБМ18	240	250	280
3ФБС18 3ФБМ18	280	250	280
4ФБС18 4ФБМ18	280	300	340

Поперечные сечения элементов ферм

типоразмеров 1ФБС18…4ФБС18,

1ФБМ18…4ФБМ18

Черт. 6

Фермы типоразмеров 1ФБС24…5ФБС24

(серия 1.463.1-3/87)

Черт. 7

Фермы типоразмеров 1ФБМ24…5ФБМ24

(серия 1.463.1-3/87)

Черт. 8

Таблица 5

Типоразмер фермы	Размеры, мм
	b
1ФБС24 1ФБМ24	240	200	220	250	300
2ФБС24 2ФБМ24	240	250	280	250	300
3ФБС24 3ФБМ24	240	300	340	250	300
4ФБС24 4ФБМ24	280	300	340	300	300
5ФБС24 5ФБМ24	280	420	460	350	350

Поперечные сечения элементов ферм

типоразмеров 1ФБС24…5ФБС24,

1ФБМ24…5ФБМ24

Черт. 9

Ферма типоразмера ФТ6

(серия 1.063.1-1)

Черт. 10

Ферма типоразмера ФТ9

(серия 1.063.1-1)

Черт. 11

Ферма типоразмера ФТ12

(серия 1.063.1-1)

Черт. 12

Ферма типоразмера 1ФТ18

(серия 1.063.1-1)

Черт. 13

Ферма типоразмера 2ФТ18

(серия 1.063.1-1)

Черт. 14

Ферма типоразмера 1ФПС12

(серия ПК-01-110/81)

Черт. 15

Ферма типоразмера 2ФПС12

(серия ПК-01-110/81)

Черт. 16

Поперечные сечения элементов ферм

типоразмеров 1ФПС12, 2ФПС12

Черт. 17

Фермы типоразмеров 1ФПМ12, 1ФПН12

(серия 1.463.1-4/87)

Черт. 18

Фермы типоразмеров 2ФПМ12, 2ФПН12

(серия 1.463.1-4/87)

Черт. 19

Поперечные сечения элементов ферм

типоразмеров 1ФПМ12, 2ФПМ12,

1ФПН12, 2ФПН12

Черт. 20

Ферма типоразмера ФП12

(серия 1.463.1-15)

Черт. 21

Текст документа сверен по:

официальное издание

Госстрой СССР — М.: Издательство

стандартов, 1989

Процедура маркировки изделий

Для того чтобы выполнить маркировку готового изделия, используют цифры и буквы. Пишут их через дефис. Буквы – это тип и размер заготовки, цифры могут отражать различные характеристики, например:

1. Несущую способность конструкции.
2. Дополнительные данные.
3. Марку бетона, используемого при изготовлении.

Буквами также может отражаться проницаемость бетона. Это характеристика, которая показывает приспособленность конструкции к эксплуатации при различных агрессивных условиях, например:

1. Буква «П» в маркировке говорит о том, что у изделия пониженная приспособленность.
2. Буква «Н» отображается в том случае, если приспособленность нормальная.
3. У изделий, выдерживающих сейсмическую активность до 8 баллов, будет буква «С» в маркировке.

Преимущества железобетонных ферм

При изготовлении ферм из армированного бетона используются специальные легкие марки бетона, которые позволяют существенно уменьшить вес итоговой конструкции без потери ее качественных характеристик. Используемая высокопрочная арматура данных изделий имеет антикоррозионное покрытие, поэтому здания с основой из железобетонных ферм обладают высокой прочностью, надежностью, жесткостью и стойкостью к воздействию влаги и низких температур.

Где купить железобетонные фермы?

Купить фермы и прочие железобетонные изделия в Екатеринбурге недорого можно на сайте компании «ЖБК Уральский», которая специализируется на производстве, оптовых и розничных продажах и доставке продукции в любую точку города и области.

Что учитывать при установке

Прежде чем производить установку таких конструкций, нужно точно посчитать, какая у здания несущая способность. Крепеж должен производиться к закладным элементам на несущих стенах или колоннах. Учтите тот факт, что нельзя начинать монтаж, пока не убедитесь в том, что качество и размеры всех элементов соответствуют норме.

При работе нужно использовать сварку – с ее помощью осуществляется соединение опор и закладных элементов. К опорам также нужно приваривать прогоны из металла, с их помощью вы достигнете оптимального значения жесткости каркаса. Ферма может быть такого типа:

1. Арочной (раскосной и безраскосной).
2. Сегментной.
3. Полигональной.

Вся процедура изготовления должна быть осуществлена в полном соответствии с ГОСТом. При этом нужно опираться на основные характеристики изделий:

1. Прочность бетона, используемого при изготовлении.
2. Плотность бетона.
3. Реакцию на действие низкой температуры.
4. Марку стали и элементы армирования.
5. Реакцию на воздействие коррозии.
6. Диаметр слоя, который окутывает арматуру.

Несмотря на то что у конструкций высокие прочностные характеристики, их вряд ли встретите в частном строительстве. Причина в том, что монтаж очень сложен и суммарная масса чересчур велика. Очень часто изделия из железобетона можно встретить на сооружениях, которые имеют длину более 18 метров. При этом шаг между фермами составляет 6..12 м.

В том случае, если пролет не больше 18 метров, разумнее применять балки. Но если намечается прокладка большого количества элементов систем коммуникаций, которые будут расположены в каркасе, то все же стоит отдать предпочтение изделиям из железобетона.

В случае если вы планируете построить здание, у которого пролет будет больше 30 м, нужно учесть суммарную массу кровли. А ведь этот параметр будет весьма большим. Рациональнее окажется разбивать всю конструкцию фермы на блоки. Но есть недостаток такого способа – стоимость проведения работ увеличится в разы. Даже строительство с использованием железобетонных ферм 24 м длиной будет менее затратно.

Если посмотреть на все со стороны соотношения качества и цены, то оптимальным вариантом окажется использование арочных или сегментных конструкций. На них почти нет изменения усилия на поясах. Но нужно отметить и то, что высота опоры не очень большая. В результате можно добиться существенного уменьшения массы сооружения.

Производство элементов несущих конструкций из бетона

Железобетонные фермы производят из конструкционного бетона, тяжелого или легкого, в основном это керамзитобетон и аглопоритобетон. Их изготавливают в одно- или многоярусных стендах-камерах. На каждом из них обычно устанавливают несколько металлических форм с паровой рубашкой. Раскосы и стойки, соответственно, на вибростоле в специальных в кассетных формах, закладывают их в процессе армирования.

Для нижних поясов при армировании используют струнопакеты из высокопрочной проволоки (ø 5 мм), а для верхних – обычные стержни. Высокопрочную проволоку натягивают гидродомкратами и добавляют бетоноукладчиками бетон. Через 2–3 часа изделие проходит термическую обработку. Качество предварительно напряженных изделий регулярно проверяется путем нагружения, предусмотренного в проектных чертежах.

Маркировка

Их маркируют, используя буквенно-цифровые обозначения, разделенные дефисами. Для обозначения типа и размера используют буквы, а цифрами – всю остальную информацию, типа длины в метрах, ее несущей способности, класса напрягаемой арматуры, марки бетона и другую. Буквами также обозначается проницаемость бетона, то есть возможность использования конструкции в агрессивных условиях:

• Н –нормальная,
• П – пониженная,
• С – сейсмоустойчивость до 8 баллов.

Производство железобетонных ферм

Арочные безраскосные, они удобны в изготовлении. Армирование узлов у них проще. Пространство в ферме можно удобно использовать для коммуникаций и технических этажей. Они широко применяются при покрытии зданий со скатной, с плоской крышей или кровлей с малым уклонном. Готовят данные конструкции из высокопрочных бетонов класса B30-B60 с армирующим поясом. Для нижнего пояса используется стержневая арматура класс АIV-АтV, высокопрочная проволока ВрII, арматурные канаты К7, К19. Для предотвращения появления продольных трещин, возникающих по технологическим причинам, окаймляется напрягаемая арматура легкими проволочными каркасами. Длина таких каркасов принимается до 3 м, для беспрепятственного равномерного обжатия нижнего пояса.

С помощью сварных каркасов из арматуры армируется верхний пояс и элементы решетки. В опорных узлах устанавливаются, согласно расчету, по 2 плоских с поперечной рабочей арматурой каркаса. Такие каркасы дают прочность по наклонным сечениям. Промежуточные узлы нижнего и верхнего поясов армируются с помощью сварных каркасов, которые состоят из поперечных стержней 6-10 мм диаметром и шагом 100 мм, а также благодаря окаймляющему цельногнутому стержню диаметром 10-18 A-III. Готовую стропильную конструкцию фермы перевозят на специальных транспортных средствах, таких как фермовоз ФКП-16. Из-за того что все большее применение получает употребление стальных облегченных конструкций, железобетонные фермы нес­колько теряют спрос. Однако необходимость применения желе­зобетонных конструкций по противопожарным требованиям потребует дополнительных объемов производства железобетонных стропил в ближайшее время.

ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1. Транспортировать и хранить фермы следует в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.4 и настоящего стандарта.

4.2. Фермы следует транспортировать в вертикальном (рабочем) положении или с небольшим уклоном (до 10°).

4.3. Фермы должны храниться на специально оборудованных складах в вертикальном положении в кассетах рассортированными по типоразмерам и маркам.

При установке ферм в кассетные стеллажи должна быть обеспечена возможность захвата и подъема каждой фермы для погрузки и монтажа.

4.4. При транспортировании и хранении фермы должны устанавливаться на инвентарные подкладки из дерева или других эластичных материалов. Подкладки следует укладывать по плотному и тщательно выровненному основанию.

Деревянные подкладки под фермами должны быть толщиной не менее 40 мм, шириной не менее 150 мм, длиной — на 100 мм больше ширины фермы и располагаться:

при хранении — в пределах опорных узлов в местах установки опорных закладных изделий;

при транспортировании — в пределах опорных узлов в местах установки опорных закладных изделий или в местах, оговоренных в рабочих чертежах.

Конструктивные особенности ферм

Традиционный компонент любой фермы, изготовленной из железобетона – это арматурная сталь. Она достаточно легко противостоит воздействию коррозии. Поэтому высокая влажность и низкая температура не сможет даже незначительно повлиять на прочность кровельной конструкции. Контур фермы – это два пояса, которые работают на изгиб. Решетка – это раскосы и стойки, которые отвечают за усилие, действующее по оси. Можно выделить следующие разновидности ферм:

1. Сегментные железобетонные фермы. Для них характерной чертой является наличие раскосной решетки и очерчивающего пояса.
2. Полигональные – пояса находятся параллельно или расположены в виде трапеции.
3. Безраскосные арочные – отличаются наличием жестких узлов.
4. Раскосные арочные – имеют криволинейный верхний пояс и обрешетку.

Достаточно часто можно встретить такое, что железобетонные фермы с покрытием полигонального типа и ровными элементами на верхнем поясе заменяются сегментными. Этот вариант оказывается более выгодным с экономической точки зрения. Также можно провести такую классификацию ферм:

1. Типовые.
2. Раскосые.
3. Безраскосые.

Стропильные фермы из железобетона

Такие конструкции могут существенно разниться по внешнему виду, исходя из своих параметров, в том числе, используемому материалу покрытия и способам их опирания. С их помощью можно возводить сооружения с огромными пролетами (больше 24 м). Кроме того, кровля при этом может быть скатной или же малоуклонной, а на покрытии сооружений могут использоваться фонари.

Стропильная железобетонная ферма 24 метра

Совет: используйте подобные ж/б фермы при возведении складов и других помещений промышленного типа.

Основные преимущества подобных конструкций:

• высокие прочностные качества;
• хорошая жесткость;
• стойкость к воздействию низких температур;
• устойчивость к воздействию агрессивных сред;
• пожаробезопасность.

Скелет сооружения

Изготовление бетонных элементов несущих конструкций

Для производства ж/б ферм используется бетон конструкционного типа (легкий или тяжелый), чаще всего аглопорибетон либо керамзитобетон. Сам процесс изготовления осуществляется в стендах-камерах, имеющих один либо несколько ярусов, на которых монтируются стальные формы с паровой рубашкой.

Для создания стоек и раскосов, закладываемых при армировании, используются вибростолы со специальными кассетными формами.

На фото — железобетонные балки и ж/б фермы

В качестве верхнего пояса при армировании чаще всего используются обычные стержни, а вот нижние пояса оснащаются высокопрочной проволокой, Ø 5 мм, которая собирается в струнопакеты. Для натяжения последних необходимо использование гидродомкратов, после чего туда добавляется бетонная смесь.

Спустя 2-3 часа изделие направляется в цех термообработки. На каждом процессе изготовления осуществляется контроль над качеством заранее напряженных изделий.

Процесс маркировки

Для маркировки такого материала используются буквы и цифры, написанные через дефис.

Буквами обозначают размер и тип заготовки, а цифры отображают, в том числе:

• дополнительные сведения;
• несущую способность;
• марку используемого бетона.

При помощи букв отображается и такая характеристика бетона, как проницаемость, которая показывает, насколько конструкция приспособлена к эксплуатации при агрессивных условиях:

• буква «П» обозначает пониженную приспособленность;
• при помощи буквы «Н» отображается нормальная приспособленность;
• изделия, которые могут выдержать 8-бальные сейсмологические явления, обозначаются буквами «С».

Конструкционные особенности ж/бетонных стропильных ферм

Ферма выступает в качестве скелета, который отображает то, какими очертаниями будет обладать крыша. Для того чтобы каркас отличался жесткостью, прочностью и устойчивостью, он должен быть выполнен с применением большого количества стали и армированных материалов, что значительно усложняет его схему. Только такая конструкция сможет обеспечить сохранность здания даже при экстремальных погодных условиях (узнайте здесь, что лучше — газобетон или газосиликат).

Однако все равно производители пытаются всячески снизить вес подобного «скелета». Достигается это, в первую очередь, благодаря использованию бетонов легких марок, что не оказывает никакого влияния на общую прочность конструкции.

Традиционным компонентом внутренней структуры ж/б ферм является высокопрочная арматурная сталь, легко противостоящая коррозионному воздействию. Благодаря этому попадание влаги или же крепкие морозы никаким образом не смогут повлиять на прочность кровли.

Сегментные и безраскосные конструкции

В качестве ее контура выступают работающие на изгиб два пояса, а вот стойки и раскосы, отвечающие за осевое усилие, являются решеткой.

Существует такие основные разновидности подобных ферм:

1. Сегментные, для которых характерным является пояс очертания и решетка раскосного типа.
2. Полигональные, когда пояса расположены параллельно или же в форме трапеции.
3. Арочные безраскосные, отличающиеся жесткими узлами.
4. Арочные раскосные, имеющие верхний пояс с криволинейными очертаниями, а также редкую решетку.

Довольно часто полигональные фермы с ровными элементами верхнего пояса заменяют сегментные. Такой способ является более экономически обоснованным.

Кроме того, существует такая классификация ферм:

• раскосые.
• безраскосые.
• типовые.

Сфера применения различных типов ферм

1. Если кровля планируется строиться малоуклонной, наиболее оптимальным вариантом будет использование безраскосных ферм, в верхнем поясе которых устанавливаются дополнительные стойки. Чаще всего подобные здания оснащаются большим количеством систем коммуникации. Шаг для них составляет 6 или 12 м.
2. Когда же здание является однопролетным, и его отопление не планируется, идеальным вариантом будет использование безраскосных конструкций.
3. Скатные кровли оснащаются сегментным безраскосным либо раскосым каркасом.

Установка конструкции

При перекрытии одноэтажных зданий с одним или несколькими пролетами рулонными материалами, лучше всего воспользоваться типовыми ЖБИ.

Таких вариантов в настоящее время существует множество, давайте остановимся на их обозначениях:

• ФС – раскосные изделия, используемый на скатных крышах;
• ФБС – безраскосный тип ферм, применяемый для скатных крыш;
• ФП – изделия, используемые в качестве плитного покрытия, длина которого аналогична длине пролета;
• ФПМ – используется на малоуклонных крышах без преднапряжений;
• ФПН – для кровли с малым уклоном и преднапряженными стойками;
• ФБМ – безраскосные изделия, используемые на малоуклонных скатных кровлях;
• ФПС – встречаются на скатных крышах;
• ФТ – фермы безраскосного типа с треугольным очертанием.

Резка железобетона алмазными кругами с помощью УШМ

Нюансы при установке

Перед монтажом подобных конструкций необходимо максимально точно рассчитать несущую способность здания. Крепление осуществляется к расположенным на несущей стене либо колонне закладным деталям.

Совет: не следует начинать установку, не убедившись в полном соответствии качества элементов, а также их размеров.

Кроме того, вам понадобятся услуги сварщика, который должен будет соединить закладные детали и опоры. К первым привариваются и металлические прогоны, благодаря которым достигается оптимальное значение продольной жесткости каркаса.

В зависимости от формы, железобетонная ферма может быть:

1. Сегментной.
2. Арочной раскосной.
3. Арочной безраскосной.
4. Полигональной.

Весь процесс изготовления подобных конструкций осуществляется в соответствии с ГОСТ на конструкции бетонные или из ж/б.

Основными характеристиками при этом являются:

• прочность используемого бетона;
• его плотность;
• реакция на воздействие низких температур;
• диаметр слоя, окутывающего арматуру;
• используемая для армирования сталь и ее марка;
• реакция на коррозионное воздействие.

Стропильные готовые ЖБИ

Несмотря на высокие показатели прочности и надежности, подобные конструкции редко можно встретить в частных домах. Объясняется это сложностью установки и значительной массой получаемой кровли. А вот чаще всего данные ЖБИ можно увидеть на зданиях, пролет которых превышает 18 м, а шаг находится в пределах 6-12 м.

Алмазное бурение отверстий в бетоне специальной аппаратурой

Если же пролет менее 18 м, более выгодно будет использовать балки, однако при наличии большого числа коммуникаций, располагающихся внутри каркаса, лучше всего сделать выбор в пользу железобетона. А вот при разработке зданий, пролеты которых превышают 30 м, необходимо учитывать общий вес кровли, который будет значительным. Поэтому рационально будет разбить их на отдельные блоки, однако, при этом цена работ существенно повышается.

Если же смотреть с точки зрения соотношения цена/качество, то наиболее оптимальными вариантами будут сегментные либо арочные. На подобных фермах изменения усилий на поясах практически не происходит, при этом высота их опоры небольшая, в результате чего достигается минимизация общего веса конструкции, а также высоты стен.

Конструкция железобетонных стропильных ферм

Ферма создает практически своеобразный каркас, определяющий дальнейшие очертания крыши и другие особенности перекрытий. Структура этих бетонных конструкций, придающих каркасу прочность, жесткость и устойчивость, имеет довольно сложную схему, содержащую значительное количество армированных элементов и стали. Это очевидный факт, поскольку функции несущих платформ, которые они выполняют, требуют такой прочности и надежности, чтобы была обеспечена устойчивость здания в экстремальных условиях.

Использование при их производстве специальных легких марок бетона позволяет существенно снизить вес конструкции без потери качества. Арматурная сталь высокопрочной марки, традиционно входящая во внутреннюю структуру, имеет исключительные антикоррозийные свойства. Поэтому кровля оказывается неуязвимой к воздействию влаги или мороза.

Контур образуют два его пояса, которые работают на изгиб, а решетку – раскосы и стойки, работающие на осевые усилия. Различают следующие их виды:

• сегментные – отличаются верхним поясом очертания и раскосной решеткой;
• полигональные –пояса в них либо параллельные, имеют трапециевидное очертание, то есть отличаются раскосной решеткой и малым углом уклона верхнего пояса;

Сегментные фермы иногда заменяют на полигональные, в которых элементы верхнего пояса в пределах базовых узлов спрямлены. Это значительно экономичнее использования треугольных или прямоугольных очертаний.

• арочные безраскосные – имеют жесткие узлы;
• раскосные арочные – характеризуются криволинейными очертаниями верхнего пояса и редкой решеткой.

Типы: безраскосые, раскосые, типовые ↑

• Для строений с малоуклонной кровлей используют безраскосые фермы, снабженные в верхнем поясе дополнительными стойками. Как правило, это здания с большими системами коммуникаций, размещенных в пределах фермы. Их устанавливают с шагом в 6 (при подвесном транспорте) или 12 м.
• Безраскосными треугольными конструкциями перекрывают однопролетные неотапливаемые здания с пролетом в 6, 9, 12 и 18 м, под асбестоцементные волнистые листы.
• Сегментные раскосые и безраскосые применяют для скатных кровель.
• Типовые ЖБИ используют для перекрытия одноэтажных одно- и многопролетных зданий (пролеты – 18 и 24 м ) под рулонные материалы.

Типовых вариантов довольно много, и для них используются следующие обозначения:

• ФС – раскосные фермы для скатных крыш,
• ФБС – безраскосные для скатных крыш,
• ФП – под покрытия из плит, равных по длине пролету,
• ФПМ – для малоуклонной кровли без преднапряжения,
• ФПН – для малоуклонных крыш с преднапряженными стойками,
• ФБМ – безраскосные для малоуклонной скатной крыши,
• ФПС – для скатной,
• ФТ – безраскосные треугольного очертания для скатной.

Особенности монтажа

Использование конструкций этого типа требует тщательного расчета несущей способности строения. Стропильные конструкции из железобетона крепят к закладным деталям, которые расположены в колоннах или несущих стенах. Еще до начала монтажа проводят проверку качества элементов, их размеров, расположения закладных деталей, подготавливают места опирания. Для приваривания закладных деталей фермы к опорам в составе монтажной бригады должен обязательно участвовать сварщик.

Продольную жесткость конструкции обеспечивают при помощи металлических прогонов, которые приваривают к закладным деталям. В зависимости от типа кровельного покрытия его укладывают либо нf обрешетку, либо непосредственно к прогонам.

2018 stylekrov.ru

Что представляют собой фермы

Это конструкции, которые состоят из стержней (элементы, которые соединены между собой). Предназначено как каркас для будущего строения. Расположенные вверху стержни называют верхним поясом, внизу — нижним. Части ферм, которые расположены вертикально — стойки. Элементы, которые находятся под определенным углом, называются раскосными. Именно раскосные элементы и стойки формируют решетку конструкции. Точки на фермах, в которых соединяются раскосные блоки и стойки (вертикально расположенные) узлы железобетонной балки.

Фермы бывают двух типов:

• монолитные (целостная структура; создают на заводах);
• составные (структура состоит из нескольких частей).

Монолитные, как говорилось выше, изготавливают на заводах. Их переправляют в непосредственное место строительства, затем опирают на устойчивые колонны (опирают железобетонное строение). Составные конструкции собирают на месте ремонта из частей, которые имеют прямоугольное сечение.

 

Настоящий стандарт распространяется на стропильные и подстропильные железобетонные фермы, изготовляемые из тяжелого или конструкционного и предназначенные для покрытия зданий и сооружений пролетами шириной 6, 9, 12, 18 и 24 м.

Фермы применяют в соответствии с указаниями рабочих чертежей на эти фермы.

Стропильные железобетонные элементы

Существует большое количество ферм, у них различный внешний вид. Также можно найти отличия в используемых для изготовления материалах, способах опирания на стены. При помощи таких конструкций можно без труда построить здания, в которых достаточно большие пролеты – более 24 м. тип кровли может быть малоуклонным или скатным. На покрытии можно использовать фонари. Нужно отметить, что такие железобетонные конструкции лучше всего использовать при строительстве промышленных помещений, складов, ангаров.

Преимущества подобных сооружений следующие:

1. Очень высокая прочность здания в целом и отдельных элементов.
2. Не воздействуют низкие температуры на материал.
3. Пожаробезопасность.
4. Высокая степень жесткости.
5. Высокая устойчивость к воздействию агрессивной среды любого типа.

Но можно и недостаток выделить – сложно смонтировать, так как у конструкции большой вес. Но это незначительный минус, так как его затмевают все преимущества, перечисленные выше.

Особенности конструкции ЖБИ

Ферма – это, по сути, «скелет» крыши. Именно она позволяет выполнить очертания будущей конструкции. Чтобы придать каркасу жесткость, прочность, устойчивость, необходимо изготавливать фермы с применением большого количества армированных материалов и стали. В результате этого существенно усложняется схема всего изделия. Только подобные конструкции смогут обеспечить сохранность всего сооружения даже при воздействии экстремальных погодных явлений.

Но, несмотря на это, большая часть производителей стремится к тому, чтобы уменьшить массу готового изделия. При этом прочность, как понимаете, не страдает, ведь используется бетон легких марок. В результате получается уменьшить массу фермы, но не потерять при этом прочность.

Ферма железобетонная

Рис. 1. Железобетонные стропильные фермы покрытия: а — сегментная; б — с параллельными поясами; в — полигональная; г — арочная безраскосная.

Железобетонная ферма – это конструкция каркасного типа, состоящая верхнего пояса, нижнего пояса, решетки, места, в которых соединяются наклонные раскосы и вертикальные стойки, называются узлами железобетонной фермы.

Типы железобетонных ферм.

Железобетонная ферма может быть сборной монолитного типа (имеют целостную конструкцию, производится в промышленных условиях) или составной (состоит из ряда конструкционных элементов).

Производство ферм из железобетона

Изготовление железобетонных ферм регламентирует – ГОСТ 20213 – 89. Для изготовления ферм используют бетон классов от В30 до В50. Армирование конструкций выполняют из арматуры АIV и AтV, а также арматурная проволока Вр2. Фермы больших пролетов армируют предварительно напряженной арматурой.

Железобетонные фермы выполняют двух видов:

— железобетонные стропильные фермы;

— фермы подстропильные железобетонные.

По форме различают следующие группы ферм:

первая группа — железобетонные сегментные фермы;

вторая группа – изделия арочного типа;

третья группа – фермы из железобетона полигонального типа.

Наиболее распространенные типовые фермы имеют следующие обозначения:

ФС – раскосные фермы для скатных крыш;

ФБС – безраскосные для скатных крыш;

ФП – под покрытия из плит, равных по длине пролету;

ФПМ – для малоуклонной кровли без преднапряжения;

ФПН – для малоуклонных крыш с преднапряженными стойками;

ФБМ – безраскосные для малоуклонной скатной крыши;

ФПС – для скатной;

ФТ – безраскосные треугольного очертания для скатной

ТИПОВЫЕ СЕРИИ

При проектировании железобетонных ферм могут быть полезны следующие серии:

№ п/п	Номер	Наименование	Примечания
1	Серия 1.063.1-4	Фермы стропильные железобетонные пролетом 6; 9; 12; 15 и 18 м для покрытий зданий с уклоном асбестоцементной кровли 1:4.	Смотреть
2	Серия 1.463.1-1/87	Фермы стропильные железобетонные безраскосные пролетом 18 и 24 м для одноэтажных зданий с малоуклонной и скатной кровлей для V снегового района.	Смотреть
3	Серия 1.463.1-3/87	Фермы стропильные железобетонные безраскосные пролетом 18 и 24 м для одноэтажных зданий с малоуклонной и скатной кровлей.	Смотреть
4	Серия 1.463.1-15	Фермы подстропильные железобетонные пролетом 12 м с провисающим нижним поясом для зданий с покрытием из плит длиной на пролет.	Смотреть
5	Серия 1.463.1-16	Фермы стропильные железобетонные сегментные для покрытий одноэтажных производственных зданий пролетами 18 и 24 м (в опалубочных формах серии ПК-01-129/78).	Смотреть
6	Серия 1.463.1-17	Фермы стропильные железобетонные полигональные пролетом 18 и 24 м для покрытий зданий с малоуклонной кровлей.	Смотреть
7	Серия 1.463.1-19	Фермы подстропильные железобетонные предварительно напряженные пролетом 12 м для покрытий зданий со скатной кровлей.	Смотреть
8	Серия ПК-01-27	Сборные железобетонные предварительно напряженные сегментные фермы для покрытий зданий с пролетами 18, 24 и 30 м с шагом ферм 6,0 м.	Смотреть
9	Серия 1.463-3	Железобетонные предварительно напряженные безраскосные фермы пролетом 18 и 24 м для покрытий зданий со скатной кровлей.	Смотреть
10	Серия 1.466.1-5	Железобетонные многоволновые оболочки положительной кривизны размерами 18х24, 18х30 и 18х36 м из плит 3х6 м.	Смотреть
11	Серия ПК-01-129	Сборные железобетонные предварительно напряженные сегментные фермы для покрытий зданий пролетами 18, 24 и 30 м с шагом ферм 6 и 12 м.	Смотреть
12	Серия ПК-01-129/68	Сборные железобетонные предварительно напряженные сегментные фермы для покрытий зданий пролетами 18, 24 и 30 м с шагом ферм 6 и 12 м.	Смотреть

Устройство стропильных конструкций

Для устройства деревянных стропильных конструкций ограничением служит площадь сооружения, так как безопасно длину пролета не увеличишь, существует вероятность разрушения конструкции из-за тяжести собственного веса. Кроме того, такую конструкцию будет сложно надежно соединить. Если строится здание с большой площадью кровли, применяются стальные стропильные фермы. Такие конструкции используются практически всегда во время возведения промышленных объектов. Стальные стропила с помощью болтовых соединений и сварочного оборудования быстро монтируются. Такая конструкция получается достаточно легкая и очень надежная. Для сборки таких ферм используют стальной прокат. А покрытием в таком случае чаще всего становится профилированный лист или листовой прокат. В жилом домостроении не используются открытые стропильные конструкции. Если необходимо надежное перекрытие больших пролетов с большой нагрузкой, используются железобетонные фермы.

Железобетонные стропильные конструкции отличаются высокой надежностью и долговечностью. Тем не менее применение их ограниченно из-за слишком большого веса. Такие стропила сложно монтировать. Обычно железобетонные материалы используются, чтобы создавать стропильные конструкции в одноэтажных зданиях, но с большой площадью и в сложных климатических условиях.

Как изготавливаются фермы

Для изготовления используется тяжелый или легкий бетон (конструкционный тип). Обычно для изготовления ферм применяют керамзитобетон и аглопоритобетон. Изготовление проходит в специальных камерах-стендах, которые имеют несколько (иногда всего один) ярусов. На этих ярусах производится монтаж стальных форм с рубашкой парового типа. Обязательно нужно осуществлять правильный расчет железобетонных ферм. Это повлияет на все характеристики строения.

Для того чтобы создать стойки и раскосы, которые закладываются непосредственно при армировании, нужно использовать вибростол. На нем должны быть специальные кассетные формы. Верхний пояс армирования – это простые стержни, ничего сложного в конструкции нет. Но нижний пояс – это высокопрочная проволока диаметром 5 мм, собранная в специальные струнопакеты.

Чтобы осуществить натяжение этих струнопакетов, нужно использовать гидродомкраты. Как только натянутся пакеты, можно начинать заливку бетонного раствора. Через 2-3 часа можно ферму подвергать термической обработке

Обратите внимание на то, что на каждом этапе нужно осуществлять контроль качества натяжения струнопакетов.

Фермы длиной 24 м.

Подобные преимущества бетонных платформ объявляются, прежде всего, тем, что в своей структуре фермы имеют грамотно продуманную и проработанную арматурную систему, которая состоит из прочных стальных стержней. В результате даже под большим весовым давлением строительный элемент не прогнется и не обрушиться.

Надо сказать, что особую роль в прочности таких сооружений играет также состав легкого бетона. Дело в том, что он обладает высокими антикоррозийными свойствами, которые делают его цепким и неуязвимым для внешних повреждений. Кроме того, многие эксперты и профессиональные монтажники рекомендуют своим клиентам проводить дополнительную обработку стыковых площадок специальными смесями тяжелого бетона, что дает возможность стабилизировать и зафиксировать конструкционный элемент.

1. Стропильные фермы подразделяют на типы:

ФС — раскосные сегментные для покрытий со скатной кровлей;

ФБС — безраскосные сегментные для покрытий со скатной кровлей;

ФБМ — то же, для покрытий с малоуклонной кровлей;

ФТ — безраскосные треугольные для покрытий со скатной кровлей.

2. Подстропильные фермы подразделяют на типы:

ФПС — для покрытий со скатной кровлей;

ФПМ — для покрытий с малоуклонной кровлей;

ФПН — то же, с предварительно напряженными стойками ферм;

ФП — для покрытий из плит длиной на пролет.

ФОРМА И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ФЕРМ

Балки двутаврового сечения с толщиной стенки 80 мм усилены на опорах массивными вертикальными ребрами. Для снижения массы в балках прямоугольного сечения устраивают отверстия (рис.29 б).

Такие балки

опорных частях просты в изготовлении и облегчают разводку верхних коммуникаций, но имеют больший вес, нежели балки таврового или двутаврового сечений.

На верхнем поясе железобетонных балок предусматривают закладные элементы (М) для крепления прогонов или плит покрытия, на нижнем поясе и стенке – для крепления подвесных путей, а в – стальные листы с вырезами для крепления балок к колоннам. Опирание балки на колонну показано на рис. 30.

а)

а

б) г)

в)

Рисунок 28- Железобетонные балки пролетом 6, 9 и 12 м:

а) для односкатных покрытий (L= 6, 9 м);

б) для плоских покрытий (L= 12 м);

в) для малоуклонных покрытий (L= 12 м)

г) сечение балок для б) и в)

а)

а

2 — 2

б)

Рисунок 29 — Двускатные железобетонные балки:

а) сплошного сечения для L= 6, 9 м;

б) решетчатая для L= 12 и 18 м

Рисунок 30 — Опирание железобетонной балки на колонну

Железобетонные фермы применяют для перекрытия пролетов 18, 24 и редко 30 м.

По очертанию поясов они бывают сегментными, арочными безраскосными и раскосными, с параллельными поясами и полигональными (рис.32).

Рисунок 31 — Очертания поясов ферм: а – сегментное; б – полигональное;

в – трапецеидальное; г – с параллельными поясами; д — треугольное

Треугольные фермы применяют, в основном, для кровель из асбестоцементных и металлических листов, а с параллельными поясами – для плоских покрытий под рулонную кровлю.

Для придания кровле небольших уклонов используют сегментные и арочные фермы со столбиками для опирания на них панелей покрытия. Такие «рожковые» фермы для малоуклонных покрытий приведены на рис. 32 а.

Наиболее рациональны по распределению материала сегментные и арочные фермы, имеющие ломаный или криволинейный верхний пояс. По сравнению с фермами других очертаний в элементах решетки этих ферм усилия меньше, что позволяет делать решетку более редкой. Фермы с параллельными поясами и полигональные имеют простую конфигурацию и хороши тем, что взаимозаменяемы со стальными фермами. Однако, к их недостаткам следует отнести сравнительно мощную решетку и большую высоту, что приводит к перерасходу материала на стены и увеличению малополезного объема здания, кроме того, они требуют дополнительных вертикальных и горизонтальных связей в покрытии.

Опирание железобетонной фермы на колонну показано на рис.33.

а)

б)

Рисунок 32 — Железобетонные безраскосные фермы:

а – для малоуклонной ; б — для скатной кровли

Рисунок 33 Опирание железобетонной фермы на колонну

Дата добавления: 2015-11-18; просмотров: 3157;

Особенности расчета ферм

требует специальных знаний

Здесь важно множество факторов, которые могут повлиять на прочность конструкции. Такой расчет обязательно должен проводиться специалистами, еще во время проектирования объекта

Важность ситуации в том, чтобы правильно выбрать , материал для их изготовления, в подборе оптимальных соединительных элементов и деталей с учетом всех факторов. Расчет основывается на трех факторах:

Конструкция стропильных железобетонных ферм зависит от проекта строящегося здания.

• вес самой конструкции — и кровельного покрытия;
• вес дополнительных нагрузок: снега, ветра и пр.;
• вес периодической нагрузки: сейсмической активности, возможных ураганов и случайных факторов.

Точность расчета минимизирует затраты по строительству и обеспечивает безопасность объекта от разрушения. Производят железобетонные фермы на специальном оборудовании производственных мощностей. Точно соблюдают размеры, согласно указанным чертежам. Надежно скрепляют все элементы. К качеству стропил предъявляются очень высокие требования.

Специальным транспортом готовые стропильные конструкции поставляются к месту установки, где и монтируются при помощи подъемного крана. Для монтажа стропильных ферм необходимы специальные навыки и знания, поэтому выполнять такие работы должны профессиональные бригады. Самостоятельно можно возвести стропильные конструкции только из древесины. Они не сложные, но тоже требуют внимания и следует придерживаться правил их возведения. Все — очень важные детали, и поэтому во время проектирования, расчета и монтажа необходимо соблюдать рекомендации СНиП.

Виды железобетонных ферм и их применение

Железобетонные фермы подразделяются на несколько видов:

• сегментные, имеющие верхний пояс и решетку;
• полигональные с параллельными или трапециевидными поясами;
• арочные, которые не имеют раскосы, но оснащены жесткими узлами;
• раскосные арочные фермы, которые отличаются наличием криволинейного верхнего пояса и решеткой.

Но независимо от вида, все существующие железобетонные фермы могут использоваться во время строительства зданий с длиной пролетов более 24 метров и при обустройстве скатной кровли. Кроме того данные материалы применяются в строительстве промышленных и спортивных объектов, инженерных сооружений, мостов, опор для ЛЭП, акведуков и пр.

Где применяются фермы

Можно выделить несколько сфер применения разных типов железобетонных ферм 24 м и иной длины для изготовления стропильной системы сооружения:

1. При изготовлении малоуклонной кровли лучше всего использовать безраскосные фермы. В верхнем поясе рекомендуется устанавливать дополнительные стойки. Как правило, такие здания имеют большое количество коммуникационных систем. Расстояние между двумя соседними фермами – 6 или 12 метров.
2. При строительстве однопролетного здания (при отсутствии отопления) лучше всего использовать безраскосные конструкции.
3. Кровли скатного типа лучше всего оснащать безраскосными сегментными или раскосыми каркасами.

Если планируется перекрывать рулонным материалом одноэтажные здания с несколькими пролетами, лучше воспользоваться типовыми изделиями из железобетона.

Существует большое количество вариантов, но давайте подробнее поговорим о том, как они обозначаются:

1. ФБС – безраскосные фермы, используемые для изготовления скатной кровли.
2. ФС – изделия раскосного типа, которые применяются также на кровлях скатного типа.
3. ФП – изделия, которые используются как плитное покрытие. Длина материала такая же, как у пролета.
4. ФПН – для конструкции кровли, у которой малый угол наклона и стойки преднапряжены.
5. ФПМ – применяется на кровлях с низким углом наклона без преднапряжения.
6. ФБМ – изделия безраскосного типа, которые используются на скатных крышах с малым уклоном.
7. ФТ – безраскосные типы ферм треугольного очертания.
8. ФПС – зачастую их можно встретить на крышах скатного типа.

Заключение

Ферма (независимо от типа) — несущий элемент крыши. Перед тем как приступать к установке, следует провести огромное количество расчетов и проектирования, чтоб следующий этап — строительство, смог состояться. К каждому этапу следует отнестись ответственно. Каждым этапом должен заниматься специалист — инженер, архитектор, проектировщик и монтажник. Если каркас здания будет сделан некачественно — пострадает все здание. Исключить такой риск можно воспользовавшись железобетонными фермами.

Такие установки массивные и проделать работу по установке самостоятельно просто не получится, нужно использовать специальную технику. Чтобы установить конструкцию, свяжитесь с компанией, которая предоставляет подобные услуги. Оплатив строительные работы, вы можете быть уверены в надежности и прочности своего дома (или здания любого назначения).

Не стоит ломать голову над тем, какой именно вид железобетонного сооружения нужен вашему строению. Вас обязательно проконсультируют после обращения в строительную фирму. Проконсультируйтесь с представителями фирмы касательно материалов и оборудования, которое будет использоваться. Постарайтесь объяснить, что вы уже имеете и что хотели бы получить. Для возведения вам понадобится приблизительно 9 человек (за 1 час) для изготовления одного метра кубического конструкции.