Металлоконструкции из профильной трубы: фермы, каркасы, заборы, навесы

Исключительные свойства металлической профильной трубы позволяют применять ее во многих областях промышленности, в частности, это касается строительной сферы. Облегченные металлоконструкции устанавливают в качестве каркасов на промышленных объектах, в общественных зданиях, торговых центрах и выставочных павильонах. Из труб делают колонны и фермы, навесы и заборы, скамейки и беседки, лестницы и мостики. Сегодня полые профильные изделия достаточно часто используют в жилом секторе при возведении мансард, различного рода надстроек, флигелей и даже малоэтажных домов.

Способы изготовления профильной трубы, ее преимущества и виды

Производители выпускают трубы профильного сечения бесшовными и электросварными. В первом случае круглые или граненые металлические заготовки подвергают предварительной деформации – прессованию или прошивке. Во втором случае полосу стального листа (штрипса) пропускают через профилегибочное оборудование, а образующийся замыкающий шов сваривают. Полученные разными способами заготовки окончательно формуют на прокатных станах горячим, теплым или холодным способом, в результате чего получаются требуемые профили. В дальнейшем производится термообработка изделий, повышающая их технические и эксплуатационные характеристики.

В строительстве, как правило, используют металлические профильные трубы квадратного и прямоугольного сечения. Благодаря своей форме и технологии изготовления они получаются:

• легкими – небольшой вес облегчает сборку конструкций;
• надежными – ребра жесткости придают дополнительную прочность;
• удобными в транспортировке и хранении – задействуется меньше места, по сравнению с круглыми изделиями, и не требуется специального закрепления;
• простыми в монтаже – стыковка с плоскими поверхностями не вызывает трудностей.

Металлоконструкции, выполненные из профильной трубы, позволяют:

• уменьшить себестоимость строительства за счет сокращения сроков возведения сооружения;
• производить работы в холодный период времени;
• ослабить нагрузки на фундамент;
• не опасаться просадки каркаса здания;
• выполнять сложные конструктивные элементы.

Недостатком использования профильной трубы для любой металлоконструкции может стать неверный расчет нагрузок. Поэтому для проектирования ферм, колонн, сводов и других элементов каркаса следует привлекать специалистов. Иначе здание в процессе эксплуатации может попросту «сложиться».

Стоит отметить, что толстостенные трубы, пригодные для изготовления несущих элементов каркасных зданий, обладают высокой стоимостью. Но отсутствие необходимости устройства массивного фундамента и быстрота возведения объекта во многих случаях материальную сторону отодвигают на второй план.

Кроме размеров и формы сечения профильной трубы, металлические изделия различаются по виду используемого материала. Они могут быть изготовлены из стали, алюминия и его сплавов, с оцинкованной или окрашенной, впоследствии, поверхностью. Алюминиевые трубы используются для устройства ограждений, фасадных систем, внутренних элементов интерьера и «легких» построек, а более прочные конструкции, например фермы и колонны, выполняют из стальных аналогов. Оцинкованные трубы устанавливают там, где требуется эстетичность и надежность – при возведении «открытых» каркасов, внутриусадебных строений, спортивных комплексов, а также при изготовлении заборных секций.

Область применения профильной трубы настолько широка, что ее сложно переоценить. Но вот в отопительных и водопроводных системах ее не используют. Для них существуют более подходящие варианты.

Стропильные металлоконструкции

Фермы из профильных труб имеют значительно меньший вес, чем выполненные из уголков, швеллеров, либо тавров. Их вполне можно собрать самостоятельно непосредственно на стройплощадке, но только при наличии соответствующего опыта.

При возведении капитального здания рекомендуется заказывать готовые металлоконструкции или приглашать профессионалов для их качественной сборки.

При неправильной технологии вполне может получиться искривленная крыша, которая будет смотреться не эстетично. А через время, если не сразу, она наверняка разрушится. Следует помнить и о том, что металлические фермы из профильных труб следует укладывать в том случае, если в качестве кровельного покрытия будут использоваться легкие современные материалы.

В зависимости от пролета и формы крыши, фермы выполняют:

• треугольными;
• ломаными;
• трапециевидными;
• с параллельными поясами;
• односкатными;
• арочными;
• асимметричными.

Из профильных труб можно воссоздать практически любые фермы – с разными формами косынок, видами раскосов и стоек, а также вариантами опирания. Сборку производят методом сварки с использованием на стыковочных узлах дополнительных усиливающих элементов. Кроме этого, в конструкции фермы могут присутствовать растяжки и распорки, а в качестве крепежей – болты и заклепки.

Форма и размеры металлоконструкции, расположение труб и количество добавочных элементов определяется по расчетам, учитывающим передачу и перераспределение возможных постоянных и переменных нагрузок.

Правильно спроектированные и собранные фермы из профильных труб допускается использовать на ответственных участках сооружений. Они могут служить беспроблемно на протяжении долгих лет, но высокая стоимость пока не добавляет им популярности среди частных застройщиков. Чаще владельцы используют профильные трубы для монтажа небольших строений на своих придомовых территориях.

Каркасные дома

Практически в каждом населенном пункте сегодня можно встретить быстровозводимые каркасные сооружения в виде торговых центров и кафе, выставочных залов и складских ангаров, остановочных павильонов, крытых автостоянок и заправочных станций. Ранее производственные цехастроилииз массивных металлических конструкций, а теперь швеллеры и уголки заменили легкими профильными трубами. Новые технологии позволили расширить границы каркасного строительства и обеспечили быстроту появления новых строений.

В европейских странах, Японии и США малоэтажные жилые дома с использованием конструкций из профильных труб строят достаточно интенсивно, но для наших сограждан приоритетными остаются более дешевые деревянные каркасы. Но если сравнить «западные» строения со зданиями, возведенными из традиционных материалов (кирпича, бетона, цельных бревен), то по финансовым и трудовым затратам последние обойдутся дороже металлокаркасных домов.

На самом деле, себестоимость строения из профильных труб напрямую зависит от используемых материалов. В частности, большую роль играет размер сечения и толщина стенки труб, способы утепления, а также варианты внутренней и наружной отделки.

Общие принципы

Вертикальные металлоконструкции устанавливают на фундамент. Его закладывают ниже уровня промерзания почвы, но выполняют в более легком варианте, чем потребовалось бы при возведении несущих стен из традиционных материалов. Допускается не устраивать капитальный фундамент лишь под временные постройки, которые иногда могут перемещаться с места на место или разбираться. Это касается, к примеру, оранжерей, сезонных навесов или теплиц.

Каркас монтируют поэтапно, соединяя профильные трубы между собой при помощи:

• сварки;
• резьбовых соединений;
• клепок.

Фабричные металлоконструкции собираются быстрее и проще, так как комплектуются специальными крепежами, а трубы имеют четкие фиксированные размеры. Сварные же соединения требуют постоянного контроля правильности расположения соседних элементов. В этом случае возведение каркаса нуждается в более тщательном и аккуратном подходе. Монтажные работы производят снизу вверх. Устойчивость вертикальных элементов обеспечивают горизонтальной обвязкой и раскосами из профильных труб меньшего сечения.

Кровельную часть строения возводят двумя способами, в зависимости от его конструктивных особенностей. В первом случае она будет являться одним из элементов общего каркаса, а во втором – отдельной конструкцией, состоящей из нескольких ферм, устанавливаемых на несущие стойки, колонны или балки.

Следует отметить, что чем больше будет выбран уклон скатов и легче кровельные материалы, тем тоньше профильные трубы потребуются для монтажа крыши.

Дальнейшим этапом возведения жилого дома являются работы по утеплению ограждающих конструкций. Для этих целей специалисты рекомендуют воспользоваться экструдированным пенопластом и советуют не забывать о дополнительной изоляции металлоконструкций, чтобы они не превратились в своеобразные мостики холода.

Простые и популярные металлоконструкции

На территории садовых участков хозяева часто устанавливают сараи для хранения инвентаря и летние кухни, души и уличные туалеты, используя металлические трубы профильного сечения. Такие сооружения быстро возводятся, а при необходимости – разбираются. Но существуют и более капитальные постройки, служащие годами.

Забор из профильных труб

Владельцы частных домов отдают предпочтение сплошнымограждениям, скрывающим участок от посторонних взглядов. А вот территории общественных заведений, парков и садов окружают заборами из профильных труб, устраняя затененность и обеспечивая прекрасный обзор. Такие ограды выглядят изящнее бетонных и кирпичных, а возводятся быстрее и проще.

Металлические конструкции заборов могут состоять из прямых или гнутых профилей, иметь простые формы или сочетаться с ажурными элементами ковки.

Наиболее популярным вариантом считается ограждающая конструкция, состоящая из полых столбов квадратного сечения, пары горизонтальных и множества вертикальных профильных труб прямоугольного сечения малого размера. Как и при сборке фермы, элементы сваривают между собой, но их, также, можно фиксировать при помощи муфт или кронштейнов.

Работы производят поэтапно.

1. По натянутому уровню на расстоянии около трех метров друг от друга намечают места установки столбов.
2. Трубы вкапывают и бетонируют, либо вбивают.
3. На столбы приваривают нижние и верхние поперечины.
4. На горизонтальных элементах равноудалено крепят вертикальные профили, имеющие одинаковую, либо разную длину.

На каркас из профильных труб навешивают, также, металлоконструкции, представляющие собой готовые заборные секции, изготовленные в промышленных условиях или самостоятельно. В качестве заполнения, в этом случае, могут использоваться те же профили, сетка или арматурные стержни. А скрыть участок от любопытных прохожих помогут листы профнастила.

Трубы прямоугольного сечения нередко устанавливают на полотна калиток или ворот даже при сплошном ограждении участка. Преимуществом подобного решения является снижение нагрузок на опорные столбы, что дает возможность расширения проезда. К тому же, хозяева всегда смогут заранее увидеть посетителей и пообщаться с ними, не открывая калитку и не пропуская внутрь нежданных гостей, что в некоторых случаях бывает очень важно.

Козырьки и навесы

Легкие металлоконструкции, предназначенные для устройства отдельно стоящих навесов, козырьков над входами, а также крыш для беседок, террас и гаражей также выполняют из профильных труб. По своей форме они напоминают металлические фермы, но меньшие по размеру и отличные по наполнению. Они не усиливаются большим количеством распорок и раскосов, а в некоторых случаях, когда конструкция состоит из отдельно расположенных труб, и вовсе их не имеют.

Для арочных навесов металлические профили гнут, а для скатных козырьков их сваривают с вертикальными или горизонтальными элементами под требуемым уклоном в соответствии с чертежами. На готовые конструкции настилают легкие кровельные материалы. Для этого часто используют тенты или прозрачные листы поликарбоната.