Ферми металеві для навісів

Опубліковано: 16 Лютого 2025

Металеві ферми є найбільш поширеним видом несучих будівельних металоконструкцій для покрівель та навісів. Їх використовують для будівництва складів, ангарів, житлових будинків, сільськогосподарських споруд, торгових та виставкових павільйонів, тентів, козирків, промислових цехів, спортивних споруд, автостоянок. В конструктиві поєднується висока міцність, стійкість до великих механічних навантажень та мінімальна вага у порівнянні з суцільними балками.

Будівельні ферми прості у монтажі і транспортуванні, мають невелику матеріалоємність. Для будівництва споруд з прольотами великої довжини найбільш економічно доцільним рішенням є встановлення металевих ферм, адже при мінімальних витратах на матеріали і монтажні роботи вдається забезпечити надійність споруди, мінімізувати кількість опор, знизити навантаження на фундамент.

Що таке металева ферма

Ферми металеві – це гратчасті конструкції з металевого профілю зі зварними або роз’ємними вузловими з’єднаннями. Ферми спираються на вертикальні колони з металу або залізобетону та служать несучою конструкцією для покрівлі чи навісу. Між верхнім і нижнім поясами рошташовується решітка з комбінації металевих стрижнів – похилих розкосів та вертикальних стояків з профільної труби чи кутника. Стрижні утворюють трикутники – міцну геометричну фігуру, що здатна сприймати та правильно розподіляти навантаження. Міцність і висока несуча здатність ферм досягається за рахунок утворення особливої геометричної системи:

• металевий профіль не піддається згинальним навантаженням, тому не деформується і не ламається;
• основні експлуатаційні навантаження припадають на вузли з’єднання стрижнів та рівномірно розподіляються по всій конструкції.

Ферма побудована таким чином, щоб на кожен сегмент металевого профілю діяли не згинальні навантаження, а стискаючі та розтягуючі сили – такий вид навантаження не здатний деформувати чи зламати металеву конструкцію. Поєднання таких фізико-механічних особливостей робить геометричну систему ферм максимально вигідною, надійною і витривалою у різних будівельних застосуваннях.

Функції металевих ферм

Металеві ферми для даху та навісів виконують цілий комплекс важливих функцій, актуальних у будівельній справі:

• знижують загальну вагу споруди, зменшують навантаження на фундамент;
• рівномірно розподіляють навантаження, усувають ризики локальних деформацій і поломок;
• служать посиленим несучим каркасом, забезпечують жорсткість споруди;
• витримують вагу конструктивних складових покрівлі, перекриття, навісу;
• роблять споруду стійкою до снігових та вітрових навантажень;
• дозволяють монтувати довгі прольоти без додаткових опор;
• спрощують монтаж і транспортування будівельних конструкцій.

Використання ферм дозволяє оптимізувати бюджет проекту завдяки економії на матеріалах, монтажі, транспортуванні. Розрахунок ферм виконується за типовими алгоритмами з можливістю адаптації під задані технічні умови, завдяки чому скорочуються терміни підготовки проектів та підвищується точність проектних рішень.

Види металевих ферм для навісів і дахів

Ферми з металу поділяються на кілька типів залежно від способу розміщення поясів і стрижнів, які формують геометрію гратчастого конструктиву. Проектувальник обирає тип ферми на основі інженерних розрахунків за наступними критеріями:

• конструктивні особливості покрівлі чи навісу;
• робочі навантаження від власної ваги, вітру, снігу;
• ширина прольоту;
• умови експлуатації споруди;
• вимоги до архітектурного оформлення.

За геометрією зовнішнього контуру ферми поділяються на трикутні, арочні, трапецеїдальні, паралельні, багатокутні. 

Трикутні ферми

Трикутні металеві ферми використовуються для будівництва двоскатних та односкатних покрівель, навісів з різними кутами нахилу, дахів мансардних приміщень. Верхній пояс піддається стискаючим навантаженням, нижній – розтягуючим. Трикутні ферми оптимально підходять для експлуатації в умовах підвищених снігових навантажень та частих опадів.

Арочні ферми з металу

Один або обидва пояси мають арочну форму, яка оптимально розподіляє навантаження та робить конструкцію більш надійною в експлуатації. Формовка профілю для виготовлення арки потребує більших витрат порівняно з трикутним конструктивом. Але навіси і дахи у формі арки є більш естетичними та популярними в сучасній архітектурі.

Трапецеїдальні ферми з металу

Ферми трапецеїдальної конфігурації схожі по функціоналу з трикутними – більш прості у виготовленні, але витримують менші навантаження порівняно з арочними і полігональними. Такий варіант цілком підходить для будівництва гаражів, навісів, ангарів зі скатною покрівлею.

Паралельні ферми металеві

Особливість таких ферм – паралельне розташування верхнього та нижнього поясів, поєднаних між собою вертикальними та похилими стрижнями. Прямокутні ферми прості у монтажі та проєктуванні, використовуються для будівництва плоских навісів і дахів без похилих поверхонь. 

Багатокутні ферми

У багатокутних полігональних фермах верхній пояс виготовляється з кількох прямих сегментів, поєднаних між собою вертикальними та похилими стрижнями. Такі ферми найбільш складні у проектуванні та виготовленні, але витримують максимальні навантаження і підходять для будівництва масштабних споруд з широкими прольотами.

Отже, вибір типу ферми залежить від призначення споруди та умов експлуатації. Для стандартних скатних дахів та навісів використовуються трикутні, трапецеїдальні, паралельні ферми. Більш масштабні споруди з широкими прогонами будуються на арочних та полігональних фермах, якщо потрібно забезпечити максимальну стійкість до навантажень. При обмеженому бюджеті та невисоких вимогах до вантажопідйомності плоских дахів і навісів встановлюються паралельні ферми.

Проектування металевих ферм

Важливим етапом виготовлення металевих ферм є розробка проекту та розрахунок конструкції на міцність. Розрахунки ферм грунтуються на теорії опору матеріалів та мають на меті підібрати профіль і матеріал, визначити розміри та оптимальну геометрію розташування поясів, стояків і розкосів. Розроблений конструктив повинен відповідати вимогам технологічності – тобто не передбачати складнощів на етапах виготовлення та монтажу.

Для підвищення точності проектних рішень використовуються комп’ютерні системи автоматизованого проектування. В спеціальних програмах розраховуються експлуатаційні навантаження, будується цифрова 3D модель ферми, формуються креслення металоконструкцій та вузлів (розділ КМ) з деталізацією (розділ КМД). Це більш точний та продуктивний метод розробки у порівнянні з застарілими ручними розрахунками. Важливою перевагою є гнучкість проектування – можливість внесення змін у конструктив зі швидким автоматичним перерахунком даних. 

Врахування навантажень – сніг, вітер, вага конструкції

Проектування ферм виконується з урахуванням всіх видів експлуатаційних навантажень:

• Снігові навантаження. В районах з рясними снігопадами надається перевага трикутним та арочним покрівельним фермам, геометрія яких сприяє кращому відведенню снігових мас. Наприклад, дахи під кутом понад 60° не накопичують сніг та мають мінімальне снігове навантаження. Якщо конструктив передбачає плоский дах, вживаються заходи для посилення металоконструкції ферми.
• Вітрове навантаження. Вплив сили вітру може бути критичним для відкритих металевих ферм в конструктиві гратчастих опор ЛЕП, навісів, веж. Але решітчаста конструкція ферми має мінімальну парусність та вільно пропускає повітря між стрижнями. Для збільшення стабільності та стійкості до вітрових навантажень можна посилити пояси, включити в конструктив додаткові розкоси, зменшити крок стояків та висоту ферми, посилити кріплення металоконструкції до колон чи фундаменту.
• Власна вага. Ферма має витримувати навантаження від власної ваги, ваги покрівельного матеріалу і кріплення. При проектуванні ферми важливо забезпечити баланс між висотою ферми, вагою обраних матеріалів, вагою та кроком розташування металевого профілю, адже надмірне посилення конструкції може призвести до її перевантаження. 

Антикорозійне покриття

Оптимальним методом захисту ферм від корозії є гаряче цинкування. Металоконструкція проходить етапи очищення та хімічної підготовки, після чого занурюється у велику ванну з розплавленим цинком, в результаті формується рівномірне цинкове покриття з посиленими захисними властивостями. Цинк вільно обволікає решітчастий конструктив ферми з усіх боків, формує захист рівномірної товщини, в тому числі в місцях перетину профілю, на кутових ділянках, в місцях зварювання. Гарячецинкове покриття не потребує оновлення та реставрації протягом кількох десятків років, може працювати у важких умовах експлуатації – на відкритому повітрі, в контакті з вологою, грунтом, хімічними речовинами. Якщо потрібно покращити естетичні характеристики ферми, застосовується порошкове полімерне покриття в широкій палітрі кольорів.

Виготовлення металевих ферм для даху

Технологія виготовлення металевих ферм для навісів і дахів складається з кількох операцій:

• розкрій профілю на заготовки потрібної довжини;
• формування арочних поясів, якщо це передбачено конструктивом;
• зварювання чи болтове з’єднання вузлів;
• контроль геометрії;
• антикорозійний захист гарячим цинкуванням;
• доставка, монтаж конструкції на об’єкті;
• контрольні випробування – оцінка точності монтажу, тестування в навантаженому режимі.

Переваги виробництва ферм з кутника і труби

Для виготовлення металевих ферм використовується профільний прокат – кутник, прямокутна і кругла труба. Переваги застосування таких матеріалів:

• легкі металоконструкції з кутника і труби прості у транспортуванні і монтажі;
• мінімальна вага ферми зменшує навантаження на опорні конструкції;
• ферми з профільного прокату рівномірно розподіляють експлуатаційні навантаження;
• труба і кутник оптимально підходять для виготовлення ферм зі зварними та болтовими з’єднаннями.

Металеві ферми з труби є більш стійкими до навантажень, витримують більшу вагу, тому їх обирають для будівництва великих відповідальних споруд, які працюють у складних умовах експлуатації. Кутник має меншу вагу, тому краще підходить для виробництва легких ферм для навісів, козирків, тентів, павільйонів.

Способи монтажу та кріплення

Повне або часткове складання ферм виконується у виробничих умовах на заводі металоконструкцій. При частковому складанні остаточні складальні роботи проводяться на об’єкті, ферма збирається з кількох готових вузлів за модульним принципом. Модульний конструктив спрощує монтажні роботи та знижує витрати на транспортування, що особливо актуально в роботі з масштабними спорудами. Для складання використовуються технології зварювання та болтового з’єднання. Ферми складної конфігурації можуть виготовлятися в комбінації обох типів монтажу.

Зварні з’єднання

Зварювання використовується для виготовлення нерозбірних ферм при максимальних вимогах до жорсткості конструкції та стійкості до навантажень. Зварювання потребує високої кваліфікації, адже майстер повинен забезпечити не тільки міцність з’єднання, а й точність взаємного розташування профілю. Зварні ферми застосовуються переважно у будівництві масштабних стаціонарних споруд промислового, логістичного, сільськогосподарського, інфраструктурного, торгового призначення.

Болтові з’єднання

Профіль металевої ферми стягується болтами і гайками – це більш простий спосіб монтажу, який дозволяє будувати мобільні конструкції, які можна за потреби розібрати і встановити в іншому місці, регулювати положення стрижнів та загальної геометрії ферми. Болтові з’єднання менш жорсткі порівняно зі зварними, з часом можуть послаблюватися, потребують періодичного контролю, тому їх сфера застосування обмежується тимчасовими спорудами, легкими навісами і павільйонами, швидкорозбірними модульними конструкціями.

Звернувшись в нашу компанію ДП-Україна, ви можете отримати консультацію та замовити послуги проектування, виробництва, гарячого цинкування і монтажу будівельних металевих ферм будь-якої складності. Щоб отримати розрахунок вартості виготовлення ферм з металу в Києві, Харкові, Одесі, Львові, Дніпрі та по всій Україні – залиште заявку через форму на сайті, ми зв’яжемося з вами найближчим часом.

FAQ