Стропильные, подстропильные железобетонные фермы

Стропильные железобетонные фермы Строительные материалы

Железобетонные фермы применяются в зданиях каркасного типа в качестве несущих узлов для кровли. Задача ферм – принять на себя нагрузку от кровли и равномерно распределить ее между колоннами и фундаментом сооружения. Фермы являются ответственными элементами всего здания, поэтому проектируются и изготавливаются только на специализированных предприятиях. Из-за большой массы каждой фермы, при монтаже на объекте, применяется специальная грузоподъемная техника.

Виды ферм и их описание

Конструкция железобетонной фермы состоит из: верхнего и нижнего пояса, вертикальных стоек и наклонных раскосов – все эти элементы в комплексе составляют каркас фермы. Точки соединения отдельных элементов называются узлами. Ферма изготавливается из железобетона, каждый ее элемент имеет прямоугольное сечение.

Ферма может быть цельной или составной, для последующего соединения. В строительной отрасли применяют два основных вида ферм: стропильные (используются на пролетах менее 24м) и подстропильные.

Виды железобетонных ферм

Стропильные различаются по формам поясов:

  • арочные (сегментные);
  • с ломаным верхним поясом (полигональные);
  • с параллельными поясами;
  • треугольные.

На фермах встречаются несколько видов решеток:

  • треугольная;
  • раскосная;
  • безраскосная.

В случае, когда расстояние между опорами больше, чем длина стропильной фермы, применяются дополнительные подстропильные фермы. Они монтируются вдоль и присоединяются с помощью закладных изделий. Подстропильные фермы в сечении тавр, полка которого усиленна в местах опоры на колонны. Такие фермы тоже разделяются на виды:

— ФПС – под скатную крышу;

— ФПМ – под малоуклонную кровлю;

— ФПН – для малоуклонной кровли со стойками (с предварительно напряженной арматурой);

— ФП – для установки перекрытий из плит на весь пролет.

Стропильные и подстропильные фермы: чем отличаются?

Основная задача железобетонных ферм – полное перекрытие пролетов в помещениях. Фермы это основание под будущую кровлю, как обычные кровельные стропила. Пояса стропильной фермы бывают разных конфигураций:

  • — параллельные линии;
  • — трапеция;
  • — сегментная;
  • — криволинейная.

Такие конфигурации помогают наиболее оптимально перераспределить воспринимаемые нагрузки от кровли. Фермы прочны и устойчивы. Предельная длина такой фермы – 24 метра.

Стропильные и подстропильные фермы: чем отличаются?

Стропильные фермы используются совместно с подстропильными в том случае, если дистанция между несущими стенами, колоннами слишком большая. В строениях, несущие стены которых, поперечные, подстропильные фермы укладываются продольно, увеличивая устойчивость и надежность кровли. С целью повышения характеристик (прочность, надежность, снижение веса) ферм их усиливают пучковой арматурой.

Производство и армирование ферм

ГОСТ 20213-2015 регламентирует применение при изготовлении ферм следующих марок бетона М400-М700, а для устройства армирующего пояса используют сталь А400, А600, А800, А1000, допускается применение арматурных канатов К1400 и К1500, арматура связывается между собой с помощью проволоки Вр1200 и Вр1600.

Предварительно напряженная арматура применяется в строительной конструкции, длинна которой более 9 метров. Чтобы избежать образования трещин, иногда, применяют дополнительные каркасы из стальной проволоки.

Схема армирования сегментной безраскосной фермы

На опорных точках, парами монтируются сварные элементы из стального круга, из них и изготавливают армирующий каркас верхнего пояса. Эта мера позволяет усилить прочность всей конструкции, а особенно в ее наклонных сечениях. Применяют арматуру диаметром 60-10мм, расстояние между прутками 100мм. В точках соприкосновения, дополнительно, прутки сваривают между собой.

Производство ферм происходит на специализированных бетонных заводах. В подготовленную опалубку, устанавливается арматурный каркас и происходит заливка бетонной смеси. Далее идет операция уплотнения вибраторами. 21 сутки – именно столько требуется бетонной смеси, чтобы набрать свои максимальные физические характеристики, пока этого не произошло изделие запрещено эксплуатировать. Дополнительно в смесь добавляются специальные присадки, улучшающие его морозостойкость и пластичность.

Перевозка ферм

Для перевозки готовых ферм используют специализированный транспорт – тягач с прицепом-фермовозом, распространенный вариант платформа ФКП-16. Транспортировка ферм осуществляется только в рабочем положении и с опорой на края, в противном случае, ферма может прийти в негодность, треснув.

Чтобы исключить сдвиг, перемещение или падение ферм, на платформе фермовоза, нижнюю часть пояса тщательно закрепляют.

Обозначение

Для удобства предусмотрено, что в обозначении (маркировке) ферм прописываются все основные характеристики и технические нюансы. ГОСТ 23009 оговаривает применяемые маркировки, значения и аббревиатуры.

Группы букв и цифр в начале обозначает:

  1. Номер типоразмера фермы;
  2. Тип ж/б изделия;
  3. Общая длина, округленная до 1 метра.

Следующая группа, содержащая буквы и цифры, отделяется дефисом и обозначает:

  1. Несущая способность, выраженная цифровым индексом;
  2. Класс, если используется предварительно напряженная арматура;
  3. Марка используемого бетона (только для изделий из легкого бетона).

По необходимости отображается третья группа знаков и оговаривает она:

  1. Кислотную, щелочную и коррозионную стойкость;
  2. Сейсмоустойчивость;
  3. Информацию, об имеющихся закладных или технологических отверстиях.

Пример обозначения.

Изделие: ж\б ферма ЗФС длиной 18м, с шестой несущей способностью, напрягаемой арматурой А600 из легкого бетона, с закладными.

В соответствии с ГОСТ 20213-2015 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ «ФЕРМЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ», фермы следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта, а также рабочих чертежей и технологической документации, утвержденной в установленном порядке, по рабочим чертежам серий 1.063.1-4 [1], 1.463.1-16 [2], 1.463.1-3/87 [3], 1.463.1-1/87 [4], 1.463.1-17 [5], 1.463.1-19 [6], 1.463.1-4/87.

Форма и основные размеры ферм

Таблица А.1

 

         

Эскиз изделия

Типо-
размер изделия

Размеры, мм

Масса, т

 

 

L

H

h

h

h

b

 

Стропильные фермы серии 1.063.1-4 [1]

Серия 1.063.1-4 Фермы стропильные железобетонные пролетом 6, 9, 12, 15 и 18 м для покрытий зданий с уклоном асбестоцементной кровли, 1993 г. Выпуски 1-5

 

1ФТ 6

5960

1195

140

120

120

200

1,00

 

1ФТ 9

8960

1570

160

140

120

200

1,80

 

1ФТ 12

11960

1945

220

180

150

200

2,70

 

1ФТ 15

14960

2320

280

240

250

220

5,30

1ФТ 18

17960

2695

260

220

200

220

5,60

 

2ФТ 18

 

 

280

240

250

220

6,40

Стропильные фермы серии 1.463.1-16 [2]


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), 1988 г. Выпуски 1-5

1ФС 18

17940

2630

180

180

120

200

4,50
3,60

 

2ФС 18

 

2640

180

200

120

250

6,00
4,80

 

3ФС 18

 

2725

250

300

150

250

7,80
6,20

 

4ФС 18

 

2735

250

200

150

300

9,40

1ФС 24

23940

3160

200

220

150

250

9,20
7,40

 

2ФС 24

 

3240

280

300

150

250

11,20
8,90

 

3ФС 24

 

3280

300

360

200

300

14,90
11,90

 

4ФС 24

 

3315

350

380

200

350

18,60
14,80

Стропильные фермы серии 1.463.1-3/87 [3]

Серия 1.463.1-3/87 Фермы стропильные железобетонные безраскосные пролетом 18 и 24 м для покрытий одноэтажных зданий с малоуклонной и скатной кровлей, 1988 г. Выпуски 2-5

1ФБС 18

17940

3000

200

220

200

240

6,50

 

2ФБС 18

 

 

250

280

250

240

7,70

 

3ФБС 18

 

 

250

280

250

280

9,20

 

4ФБС 18

 

 

300

340

300

280

10,50

1ФБМ 18

17940

3000

200

220

200

240

6,90

 

2ФБМ 18

 

 

250

280

250

240

8,10

 

3ФБМ 18

 

 

250

280

250

280

9,80

 

4ФБМ 18

 

 

300

340

300

280

11,00

1ФБС 24

23940

3300

200

220

250

240

9,20

 

2ФБС 24

 

 

250

280

250

240

10,50

 

3ФБС 24

 

 

300

340

250

240

11,70

 

4ФБС 24

 

 

300

340

300

280

14,20

 

5ФБС 24

 

 

420

460

350

280

18,20

 

 

Примечание — Размер в скобках принять для ферм 5ФБМ24.

1ФБМ 24

23940

3300

200

220

250

240

9,80

 

2ФБМ 24

 

 

250

280

250

240

11,00

 

3ФБМ 24

 

 

300

340

250

240

12,20

 

4ФБМ 24

 

 

300

340

300

280

15,00

 

5ФБМ 24

 

 

420

460

350

280

19,00

Стропильные фермы серии 1.463.1-1/87 [4]

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, 1988 г. Выпуски 1-3

 

5ФБС 18

17940

3000

320

220

400

280

9,00

 

5ФБМ 18

17940

3150

320

220

400

280

9,50

 

6ФБС 24

23940

3300

370

280

450

280

14,00

 

6ФБМ 24

23940

3300

370

280

450

280

14,50

 

Продолжение таблицы А.1

 

         

Эскиз изделия

Типо-
размер изделия

Размеры, мм

Масса, т

 

 

L

H

h

 

Стропильные фермы серии 1.463.1-17 [5]

Серия 1.463.1-17 Фермы стропильные железобетонные полигональные пролетом 18 и 24 м для покрытий зданий с малоуклонной кровлей, 1990 г. Выпуски 1-6

Фермы 1.1ФСП18, 2.1ФСП18, 3.1ФСП18

1.1ФСП 18

17960

2835

180
120

120
140

160

280
180

7,50

 

1.2ФСП 18

 

 

 

 

 

 

7,10

 

1.3ФСП 18

 

 

 

 

 

 

6,70

Фермы 1.2ФСП18, 2.2ФСП18, 3.2ФСП18

2.1ФСП 18

 

 

240
120

160
160

200

280
180

9,30

 

2.2ФСП 18

 

 

 

 

 

 

8,90

 

2.3ФСП 18

 

 

 

 

 

 

8,60

Фермы 1.3ФСП18, 2.3ФСП18, 3.3ФСП18

3.1ФСП 18

 

 

240
120

160
160

200

320
220

10,60

 

3.2ФСП 18

 

 

 

 

 

 

10,20

 

3.3ФСП 18

 

 

 

 

 

 

9,80

Фермы 1.1ФСП24, 2.1ФСП24, 3.1ФСП24

1.1ФСП 24

23960

2880

180
160

220
120

120
140

280
180

10,00

 

1.2ФСП 24

 

 

 

 

 

 

9,70

 

1.3ФСП 24

 

 

 

 

 

 

9,30

Фермы 1.2ФСП24, 2.2ФСП24, 3.2ФСП24

2.1ФСП 24

 

 

240
200

300
120

160
160

280
180

12,50

 

2.2ФСП 24

 

 

 

 

 

 

12,20

 

2.3ФСП 24

 

 

 

 

 

 

11,80

Фермы 1.3ФСП24, 2.3ФСП24, 3.3ФСП24

3.1ФСП 24

 

 

240
200

300
120

160
160

320
220

14,40

 

3.2ФСП 24

 

 

 

 

 

 

14,00

 

3.3ФСП 24

 

 

 

 

 

 

13,60

         

Эскиз изделия

Типо-
размер изделия

Размеры, мм

Масса, т

 

 

L

H

h

h

h

b

 

Подстропильные фермы серии 1.463.1-19 [6]

Серия 1.463.1-19 Фермы подстропильные железобетонные предварительно напряженные пролетом 12 м для покрытий зданий со скатной кровлей, 1993 г. Выпуски 1-2

Ферма 1ФПС12

 

1ФПС 12

11960

2225

300

210

160

550

11,30

Ферма 2ФПС12

 

2ФПС 12

11860

2225

300

210

160

550

11,00

Подстропильные фермы серии 1.463.1-4/87 [7]

Серия 1.463.1-4/87 Фермы подстропильные железобетонные безраскосные пролетом 12 м для одноэтажных зданий с малоуклонной кровлей, 1988 г. Выпуски 1-2

Фермы 1ФПМ12, 1ФПН12

1ФПМ 12

11960

3320

200

160

200

500

8,80

 

1ФПН 12

 

 

 

 

 

 

 

Фермы 2ФПМ12, 2ФПН12

2ФПМ 12

11780

3320

200

160

200

500

8,75

 

2ФПН 12

 

 

 

 

 

 

 

Примечание — Для ферм серии 1.463.1-16 [2] в графе «Масса, т» в числителе приведена масса ферм, изготовленных из тяжелого бетона, в знаменателе — из легкого конструкционного бетона со средней плотностью до 2000 кг/м.

   

Установка ж/б фермы на оголовок колонны

Смонтированная ферма крепится к колонне, путем сваривание между собой, имеющихся на обоих изделиях, закладных. В месте стыка получается узел, который гарантирует надежность соединения. В случае, если стропильная ферма устанавливается непосредственно на оголовок колонны, значит, в процессе установки требуется обязательно совместить закладные элементы обоих изделий для дальнейшего сваривания их монтажным швом. Встречаются проекты, согласно которых, на одну колонну необходимо установить две фермы, в таких случаях обе фермы привариваются к закладным опоры.

Узел опирания фермы на металлическую колонну

Подконтрольные фермы устанавливаются на колонны по тому же принципу – путем совмещения и сварки закладных элементов. В случае, когда стропильная ферма укладывается на стыке концов подстропильной конструкции, то приваривание происходит только к одной из них.

Закладными элементами так же привариваются и плиты перекрытия, которые укладываются на опоры, а щели, образовавшиеся между плитами, замазываются самым простым цементно-песчаным раствором.

Установка, монтаж

До начала монтажных работ на колоннах монтируются люльки или лестницы, в которых будут размещаться монтажники, осуществляющие контроль за процессом установки. С помощью специальных траверс, подъемный кран поднимает ферму (для изделий длинной 18 метров зацеп осуществляется в 2 узлах, а для 24-метровых в 4 узлах). Чтобы ферму было легче и удобней направлять  на опорные колонны – снизу крепятся специальные канаты.

Монтаж железобетонных ферм

Пять монтажников – именно столько необходимо людей, для быстрого и качественного монтажа фермы на опоры. Из пяти двое располагаются у оголовков колонн на лестницах (люльках), двое на уже смонтированном покрытии и один на земле. Монтажники с колонн подают команду, после которой крановщик медленно подает ферму к оголовкам колонн. Между верхними поясами, рядом расположенных ферм, ставится фиксирующая распорка. Ферма опускается, одновременным совмещением отметок на колонне и на ней, ход этого процесса контролируется и управляется при помощи канат с земли и монтажников на колоннах.

Нормативы, регулирующие процесс установки ж/б ферм, отображены в СП 63.13330.2018. С целью равномерного распределения нагрузок и центра тяжести, в процессе установки, нужно строго соблюдать взаимное размещение рисок (отметок) на колоннах и фермах. Только после того, как внизу закончены все работы по монтажу конструктивных элементов, можно приступать к установке ферм. В случае, если до этого были установлены подстропильные элементы, то установка производится на утолщенные участки.

Схема монтажа подстропильных ферм
Схема монтажа подстропильных ферм

Во время монтажа ферм, они выставляются и фиксируются между собою, при помощи специальных временных связей, это означает, что за один рабочий день следует обязательно смонтировать хотя бы две фермы и часть перекрытий между ними. В дальнейшем балки, плиты монтируются уже после установки следующей фермы, чтобы крепко связать всю конструкцию. Вносить изменения в очередность монтажа возможно, только в случае, если это оговорено проектом.

Допускается смещение осей ферм и колонн относительно друг друга не более чем на 5 мм, а смещение опорных узлов возможно только до 20мм. Оси поясов в вертикальной плоскости могут отклоняться не более чем на 25м.

Качественная кровля возможна только в случае правильно и профессионального монтажа ферм. Каждый просчет в установке ферм может в будущем отозваться появлением трещин и даже обрушением кровли. Фермы следует приобретать только у производителей ЖБИ и монтажные работы доверять только специалистам.

На заводах ЖБИ изделия выпускаются согласно нормативной документации и соответствующего качества.

Виды, особенности железобетонных ригелей в строительстве, смотрите здесь.

Видео: Стальной каркас промздания. Подстропильная ферма: 

Оцените статью
Деловой квартал
Добавить комментарий