Монтаж металлических ферм здания

Монтаж металлических ферм — это ключевой этап возведения каркаса здания, который требует строгого соблюдения технологии и техники безопасности. Весь процесс регламентируется нормативными документами и состоит из нескольких обязательных этапов.

Монтаж мансардной кровли продолжается устройством стропильных ферм. Перед установкой стропильных ферм выполняют шаблон, согласно которому в дальнейшем вымеряют все остальные фермы.

Нормативная база

Работы должны выполняться в строгом соответствии со следующими документами:

• СП 70.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87) «Несущие и ограждающие конструкции»

• ГОСТ 23118-2019 «Конструкции стальные строительные. Общие технические условия»

• СП 53-101-98 «Изготовление и контроль качества стальных строительных конструкций»

Все монтажные работы должны вестись по заранее разработанному Проекту производства работ (ППР).

---

Этап 1: Подготовительные работы

До начала подъема ферм необходимо выполнить ряд обязательных подготовительных операций:

1. Входной контроль конструкций: Проверить соответствие геометрических размеров, марки стали, качество сварных соединений, отсутствие видимых дефектов и повреждений согласно ГОСТ 23118-2019.

2. Подготовка основания: Убедиться, что все колонны окончательно закреплены, а на их опорных частях выполнена разметка мест установки ферм.

3. Подготовка монтажной площадки: Организовать подъездные пути, спланировать площадку для складирования конструкций в зоне действия крана.

4. Подготовка ферм к подъему:

   • Укрупнительная сборка: Если фермы доставлены отдельными отправочными марками, их собирают в единую конструкцию на специальном стенде у места монтажа.

   • Оснащение: Фермы (балки) необходимо оснастить предохранительным канатом и оттяжками для управления конструкцией во время подъема.

---

Этап 2: Основные монтажные работы

Сам процесс установки ферм включает следующие ключевые операции:

1. Строповка: Правильный выбор схемы строповки критически важен для сохранения геометрии фермы. Фермы пролетом до 18 м обычно стропят в двух точках, а более 18 м — в четырех. Строповка производится за узлы верхнего пояса.

2. Подъем и установка: Ферму поднимают краном (автомобильным, гусеничным или башенным) и наводят на опорные узлы колонн.

3. Временное закрепление и выверка:

   • Первую ферму в пролете обязательно фиксируют расчалками из стального каната к инвентарным якорям или соседним колоннам.

   • Последующие фермы на время монтажа фиксируют распорками к ранее установленным конструкциям.

   • Положение фермы выверяют геодезическими инструментами (теодолит, нивелир), совмещая осевые риски на ферме и опорной части колонны.

4. Постоянное закрепление: После выверки ферму окончательно закрепляют — сваркой закладных деталей или высокопрочными болтами.

5. Установка связей и распорок: После установки и закрепления группы ферм монтируются горизонтальные и вертикальные связи, обеспечивающие пространственную жесткость каркаса. Временные крепления (расчалки и распорки) можно снимать только после установки и приварки первых плит покрытия (обычно начиная со второй от торца фермы).

---

Обеспечение устойчивости

Устойчивость ферм — ключевое требование безопасности на всех этапах монтажа:

• Во время подъема: Устойчивость обеспечивается правильной схемой строповки. Для длинных ферм (24 м и более) может потребоваться расчет усилий в расчалках, чтобы предотвратить потерю устойчивости сжатыми поясами.

• До монтажа связей: Установленная, но еще не закрепленная связями ферма, особенно опертая нижним поясом, крайне неустойчива. Ее верхний пояс обязательно фиксируют расчалками или распорками, чтобы предотвратить опрокидывание (в том числе от ветровой нагрузки).

---

Оборудование и инструменты

Для монтажа понадобится следующий набор техники и инструментов:

• Грузоподъемная техника: Самоходные краны (автомобильные, гусеничные) соответствующей грузоподъемности.

• Геодезические приборы: Теодолиты, нивелиры для точной установки.

• Инструмент для соединений: Сварочные аппараты, гайковерты для болтовых соединений.

• Измерительный инструмент: Рулетки, уровни, угломеры.

• Средства защиты: Предохранительные пояса, канаты, монтажные люльки для работы на высоте.

---

Итоги

Качественный монтаж металлических ферм — это результат строгого следования ППР, тщательного контроля на каждом этапе и, прежде всего, неукоснительного соблюдения техники безопасности. Основные риски связаны с потерей устойчивости конструкций до их окончательного закрепления, поэтому этапу временного крепления и выверке уделяется особое внимание.

С этой целью требуется влезть на верх дома, соединить доски под требуемым углом, прикрепить поперечным ригелем и нанести отметки для возможных вырезов около мауэрлата и стены. Затем уже на земле выполняют сборку стропильных ферм, а далее поднимают и монтируют их. Сперва необходимо смонтировать крайние фермы с целью установки по их коньку нитевого уровня для устройства остальных.

Стропила к мауэрлату крепят шпильками, кронштейнами на саморезах и скобами. Между собой стропила могут быть прикреплены скобами и боковыми плоскими кронштейнами к верхнему углу. При значительной толщине стропил (более 20-25 см), могут быть использованы и шпильки с кронштейнами. 

Типичным сечением стропильной ноги считается 10*15 или 15*20 см. После установки ферм желательно их дополнительно скрепить между собой при помощи легких досок во избежание их непроизвольного наклона и смещения от дождя и ветра. По окончанию установки и закрепления всех стропильных ног их конструкция может быть усложнена для придания им, помимо жесткости, еще и мансардного вида.

Схема установки стропильных ферм. Как правило, возле верхнего соединения стропильных ног устанавливают ригель, который одновременно исполняет роль фиксатора стропил и основы для потолка мансардного помещения. Если на крыше предусмотрена мансардная ломаная кровля, ригель устанавливают на уровне «слома». Если в мансарде предполагается установка боковых дополнительных стенок, то между стропильными ногами и мауэрлатом крепят ровную вертикальную стойку или наклонный подкос. Окна в мансардной кровле могут устанавливаться либо под уклоном непосредственно в крыше, либо с выносом с целью вертикальной установки.

Вынос требует дополнительной постройки стропильной системы, тогда как встроенные наклонные окна устраивают в соответствующих проемах существующих стропил. Далее следует укладка пароизоляционной пленки с внутренней стороны стропил, после чего укладывают утеплитель между стропилами и поверх стропильной конструкции – гидроизоляционный слой. По окончанию указанных работ монтируют обрешетку для укладки кровельного материала.