Стропильные и подстропильные железобетонные фермы

В каркасных зданиях и сооружениях, в качестве несущих элементов для кровли применяют железобетонные фермы. Их основная функция создать опору для кровли и равномерное распределение нагрузки на колонны здания и фундамент. Они рассчитываются и производятся на заводах ЖБИ, поскольку любая неточность может привести к обрушению всего здания. Для установки железобетонных ферм применяется строительная техника, поскольку они имеют большой вес.

Описание и виды конструкций

Железобетонная ферма представляет собой каркасную конструкцию, которая состоит из верхнего и нижнего пояса, соединяемых вертикальными стойками и наклонными раскосами, образующими решетку. Места соединений элементов называют узлами. Все элементы имеют прямоугольное сечение и изготавливаются из железобетона.

Железобетонные фермы

Фермы могут поставляться цельными или составными, из нескольких сегментов, которые впоследствии соединяются. В строительстве используется два основных вида ферм – стропильные и подстропильные.

Стропильные применяются на пролетах до 24 м. Они имеют несколько основных разновидностей по форме поясов:

  • Сегментные (арочные);
  • Полигональные (ломаный верхний пояс);
  • С параллельными поясами;
  • Треугольные.

Также фермы имеют несколько типов решетки:

  • Безраскосная;
  • Раскосная;
  • Треугольная.

Виды ферм

Подстропильные фермы – вспомогательный элемент, применяемый в качестве основы под стропильные конструкции, если их длина меньше, чем расстояние между опорами. Они устанавливаются продольно и крепятся к специальным закладным деталям. Эти конструкции имеют тавровое сечение, с полкой, усиленной в местах упора на колонны. Этот тип ферм тоже делится на подвиды:

  • Под скатную кровлю (ФПС).
  • Для малоуклонной кровли (ФПМ).
  • Со стойками с предварительно напряженной арматурой для малоуклонной кровли (ФПН).
  • Для возведения плитных перекрытий на весь пролет (ФП).

Отличия стропильной фермы от подстропильной

Главная функция железобетонных стропильных ферм – перекрытие пролетов зданий и сооружений. Они являются основанием непосредственно для кровли как стандартные кровельные стропила. Пояса стропильной фермы имеют различную конфигурацию – параллельные линии, трапеция, сегментную или криволинейную. Это позволяет оптимально распределить нагрузку на кровлю, добиться максимальной прочности и устойчивости. Максимальная длина этого элемента достигает 24 м.

Подстропильные фермы используются как основание для стропильных конструкций, когда расстояние между несущими стенами или колоннами слишком велико. Они укладываются продольно, если все несущие стены здания поперечные, обеспечивая устойчивость и прочность кровли. Для облегчения и повышения надежности в подстропильных конструкциях применяется пучковая форма арматуры.

Отличие стропильной фермы от подстропильной

Армирование и изготовление

По нормативам ГОСТ 20213-2015 железобетонные фермы изготавливаются из бетонов марок М400-М700. Для создания армирующего каркаса применяется сталь А400, А600, А800 или А1000, армирующие канаты К1400 или К1500, скрепляемые прочной проволокой Вр1200, Вр1600. Если длина конструкции превышает 9 м, в ней используется предварительно напряженная арматура. В некоторых случаях используются дополнительные каркасы из легкой проволоки для предотвращения появление трещин.

Арматурный каркас верхнего пояса делается из сварных элементов из стального прута, которые устанавливаются парами на опорных точках. Это обеспечивает повышенную прочность конструкции в наклонных сечениях. Для этого используются наборы арматуры диаметром от 6 до 10 мм с шагом 100 мм. Узлы арматурного каркаса дополнительно укрепляются при помощи сварки.

Пример армирования

Фермы ЖБИ изготавливаются на бетонных заводах, арматурный каркас устраивается в опалубке, которая заливается бетонным раствором, уплотняемым при помощи вибраторов. Изделие нельзя использовать до того момента, пока раствор не наберет прочность, для чего требуются 21 сутки. В бетон могут добавляться пластифицирующие и морозостойкие присадки.

Транспортировка

Готовые изделия транспортируются на прицепах-фермовозах, наиболее популярный вариант платформа ФKП-16.

Перевозить ж/б фермы нужно обязательно в рабочем положении с опиранием по краям. Иначе конструкция может треснуть под своей тяжестью.

Железобетонные элементы устанавливаются на нижнюю часть пояса и тщательно укрепляются на фермовозе, чтобы не сдвинулись или не опрокинулись при перевозке.

Перевозка жб ферм

Размеры и маркировка

Маркировка железобетонных ферм учитывает их тип, размеры, другие конструктивные особенности, отвечающие за их характеристики. Марки состоят из зашифрованных наборов букв и цифр по требованиям ГОСТ 23009.

Первая группа цифр и букв показывает:

  • номер типоразмера;
  • тип ЖБИ;
  • длина, округленная до метра.

Вторая группа букв и цифр записывается через дефис и показывает:

  • числовой индекс несущей способности;
  • для предварительно напряженной арматуры ее класс;
  • тип применяемого бетона, только для конструкций из легких бетонов.

Третья группа указывается при необходимости и указывает на:

  • стойкость к агрессивным средам;
  • сейсмическим толчкам;
  • наличие дополнительных отверстий, закладных и т.д.

К примеру, ж/б ферма 3ФС длиной 18 м, с шестой несущей способностью, напрягаемой арматурой А600 из легкого бетона, с закладными будет маркироваться таким образом: 3ФС18-6А600Л-1.
Формы и типоразмеры различных железобетонных ферм, как стропильных, так и подстропильных, можно найти в таблицах:

Эскиз изделияТипо-
размер изделия
Размеры, ммМасса, т
LHh1h2h3b
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 6596011951401201202001,00
1ФТ 9896015701601401202001,80
1ФТ 121196019452201801502002,70
1ФТ 151496023202802402502205,30
1ФТ 181796026952602202002205,60
2ФТ 181796026952802402502206,40
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 181794026301801801202004,50
3,60
2ФС 181794026401802001202506,00
4,80
3ФС 18179402725250300 1502507,80
6,20
4ФС 181794027352502001503009,40
1ФС 242394031602002201502509,20
7,40
2ФС 2423940324028030015025011,20
8,90
3ФС 2423940328030036020030014,90
11,90
4ФС 2423940331535038020035018,60
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 181794030002002202002406,50
2ФБС 181794030002502802502407,70
3ФБС 181794030002502802502809,20
4ФБС 1817940300030034030028010,50
1ФБМ 181794030002002202002406,90
2ФБМ 181794030002502802502408,10
3ФБМ 181794030002502802502809,80
4ФБМ 1817940300030034030028011,00
1ФБС 242394033002002202502409,20
2ФБС 2423940330025028025024010,50
3ФБС 2423940330030034025024011,70
4ФБС 2423940330030034030028014,20
5ФБС 24239403300420446035028018,20

Примечание — Размер в скобках принять для ферм 5ФБМ24.

1ФБМ 242394033002002202502409,80
2ФБМ 2423940330025028025024011,00
3ФБМ 2423940330030034025024012,20
4ФБМ 2423940330030034030028015,00
5ФБМ 2423940330042046035028019,00
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 181794030003202204002809,00
5ФБМ 181794031503202204002809,50
6ФБС 2423940330037028045028014,00
6ФБМ 2423940330037028045028014,50
Эскиз изделияТипо-
размер изделия
Размеры, ммМасса, т
LHh1/h4h2/h5hb/b1
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 18179602835180
120
120
140
160280
180
7,50
1.2ФСП 187,10
1.3ФСП 186,70

Фермы 1.2ФСП18, 2.2ФСП18, 3.2ФСП18

2.1ФСП 18240
120
160
160
200280
180
9,30
2.2ФСП 188,90
2.3ФСП 188,60

Фермы 1.3ФСП18, 2.3ФСП18, 3.3ФСП18

3.1ФСП 18240
120
160
160
200320
220
10,60
3.2ФСП 1810,20
3.3ФСП 189,80

Фермы 1.1ФСП24, 2.1ФСП24, 3.1ФСП24

1.1ФСП 24239602880180
160
220
120
120
140
280
180
10,00
1.2ФСП 249,70
1.3ФСП 249,30

Фермы 1.2ФСП24, 2.2ФСП24, 3.2ФСП24

2.1ФСП 24240
200
300
120
160
160
280
180
12,50
2.2ФСП 2412,20
2.3ФСП 2411,80

Фермы 1.3ФСП24, 2.3ФСП24, 3.3ФСП24

3.1ФСП 24240
200
300
120
160
160
320
220
14,40
3.2ФСП 2414,00
3.3ФСП 2413,60
Эскиз изделияТипо-
размер изделия
Размеры, ммМасса, т
LHh1h2h3b
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 1211960222530021016055011,30

Ферма 2ФПС12

2ФПС 1211860222530021016055011,00
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 121196033202001602005008,80
1ФПН 12

Фермы 2ФПМ12, 2ФПН12

2ФПМ 121178033202001602005008,75
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.

Опирание железобетонной фермы на колонну

Установленная конструкция закрепляется к стальным закладным на колонне. Для этого делается специальный узел, обеспечивающий прочное крепление конструктивных элементов. Если стропильная конструкция опирается непосредственно на оголовок железобетонной колонны, то при установке нужно совместить стальные опорные плиты обоих элементов, которые затем свариваются монтажным швом. Проект может предусматривать установку двух ферм на один оголовок, в этом случае они обе привариваются к закладному элементу на колонне.

Подстропильные элементы монтируются на колонны по тому же принципу – совмещаются закладные плиты, свариваемые монтажным швом. Если стропильная ферма устанавливается на стыке смежных концов подстропильной конструкции, то она приваривается только к одной из них.

Узел опирания ферм
1 — колонна; 2 — подстропильная ферма; 3 — стропильная ферма; 4, 6 — закладные детали; 5 — банкетка для опирания стропильных конструкций.

При укладке плит на стропильные фермы, они привариваются закладными элементами. Образовавшиеся между плитами швы тщательно заделываются бетонным или обычным раствором на основе песка и цемента.

Монтаж

Перед установкой на колоннах устанавливаются лестницы или люльки, где будут находиться монтажники, контролирующие установку. Ферма поднимается подъемным краном на траверсах, укрепленных в 2 узлах для 18-метровых изделий и 4 для 24-метровых. К нижнему поясу прикрепляют канаты для удобства наводки на опорные колонны.

Для быстрого и безопасного монтажа фермы на колонну потребуется пять монтажников. Двое находятся у оголовков ж/б колонн на лестницах или в люльках, двое на уже готовом покрытии кровли, один на земле. По команде монтажников на колоннах крановщик аккуратно подает конструкцию к оголовкам колонн. Далее устанавливается фиксирующая распорка, связывающая верхние пояса соседних ферм. Конструкция опускается с совмещением рисок на ней и на колонне, этот процесс контролируется при помощи каната с земли и монтажников на колоннах.

Правила монтажа железобетонных ферм регулируется нормативами, изложенными в СП 63.13330.2018. При установке конструкций особое внимание нужно обращать на четкое совмещение рисок на фермах и опорных колоннах для правильного распределения центра тяжести. Установка осуществляется только после окончания монтажа всех расположенных ниже конструктивных элементов здания и сооружения. Если перед этим устанавливались подстропильные элементы, монтаж проводится на специальные утолщенные участки.

При установке стропильных конструкций, они выверяются и закрепляются с опорными конструкциями или временными связующими элементами между собой. Это означает, что в течение одного рабочего дня нужно установить хотя бы две фермы и частично перекрытия их плитами. Далее балки или плиты устанавливаются после установки очередной фермы, чтобы надежно связать конструкцию. Изменять последовательность монтажа можно только, если это указано в проекте.

Правила монтажа ферм

При монтаже оси фермы и колонны не должны смещаться на расстояние более 5 мм. Отклонение опорных узлов допускается не более чем на 20 мм, а между осями поясов в вертикальной плоскости не больше 25 мм.

Правильный выбор и установка железобетонных ферм позволят построить надежную кровлю. Любая ошибка в монтаже этого элемента может стать причиной растрескивания и даже обрушения здания, поскольку элемент имеет значительную массу и поднимается над центром тяжести сооружения. Поручать установку можно только профессионалам, а заказывать их непосредственно на заводах по производству ЖБИ. Там изготовят конструкции со стандартными типоразмерами или рассчитают, и сделают проект по индивидуальному заказу.

 

Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации
Adblock
detector