Используется оцинкованная сталь специального сорта

Характеристики стали листовой оцинкованной: ГОСТ 14918–80

Использование цинкового покрытия на поверхности стали обусловлено способностью защищать металл и изделия из него от коррозии. Лист стальной оцинкованный ГОСТ 14918 80 является материалом, эффективно применяемым в производстве и строительстве. Удобный, надежный и практичный, он выдерживает определенные эксплуатационные нагрузки и действие окружающих вредных условий. Из-за своей легкости оцинкованная сталь применяется в качестве кровельного покрытия, так как не утяжеляет строение и не требует устройства дополнительного основания и усиления фундаментов.

  • Защита стали от коррозии
    • Способы нанесения пленки
  • Классификация листов
  • Области применения
  • Преимущества и недостатки
  • Проверка качества
  • Производство оцинкованного металла
    • Виды сырья
  • Категории стали

Защита стали от коррозии

Металл при воздействии на него кислорода окисляется, из-за этого на поверхности конструкции появляется тонкий слой пленки. Отдельные материалы, такие как олово, цинк, алюминий образуют стойкий слой, защищающий металл от действия кислорода. У железа образующиеся на поверхности гидроксидные пленки имеют рыхлую и объемную структуру. Такое образование называется ржавчиной, так как вместо защиты, слой отделяется от поверхности в виде коржей и хлопьев, причем коррозионный процесс продолжается постоянно, и конструкция разрушается.

Истончение деталей ведет к уменьшению несущих способностей, прочности, уменьшает прилегание элементов друг к другу, в результате загруженность соседних узлов и деталей увеличивается. Металлические емкости и резервуары теряют герметичность и разрушаются. Становится очевидным, что использовать черный металл без защитной пленки нельзя, требуется создать барьер для доступа воды и кислорода к поверхности.

Способы нанесения пленки

Часто пользуются методом окраски готовых изделий, но способ считается недолговечным и не всегда действенным. Эффективным решением является нанесение цинковой пленки, которая защищает поверхность от разрушения. Цинковый слой наносится несколькими способами:

  • холодный метод предполагает нанесение цинка по типу покраски, в современном производстве применяется довольно редко;
  • гальваническая обработка листов заключается в обработке поверхности стали в цинксодержащих электролитных растворах;
  • метод горячей оцинковки является наиболее распространенным из-за последующего сохранения заданных качеств длительное время.

Металл, оцинкованный горячим методом, выпускается с конвейера в соответствии с ГОСТ 14918–80 . Оцинкованный лист получается протяжкой в ванне с расплавленным раствором, с содержащем цинка, используют марки стали 08Ю, 10кп, 08кп, 08пс и другие. В состав наносимого сплава помимо цинка добавляется свинец, алюминий и другие металлы, стойкие к кислородному и влажному воздействию.

Перед рабочим процессом раствор нагревается до температуры 455−485˚С, это создает условия для хорошего смачивания и последующей адгезии, таким образом, пленка становится единым целым с телом листа. Метод горячего протягивания создает толстый защитный слой по сравнению с гальваническим способом.

Лист оцинкованный ГОСТ получает прогнозированную долговечность, чем окрашенный простым нанесением, пленка не трескается и не образует трещин при допустимых изгибах. В случае агрессивного окружающего пространства цинковый слой первым вступает во взаимодействие, оставляя металл нетронутым, не допуская коррозии.

Классификация листов

В зависимости от способа получения материала и его назначения сталь, покрытую цинком, подразделяют на группы:

  • оцинкованный материал общего назначения;
  • сталь с цинковым покрытием холодной штамповки;
  • оцинковка холодной полировки;
  • оцинковка, предназначенная для дальнейшего красочного покрытия.

Области применения

Оцинкованный материал в процессе изготовления из него деталей и заготовок подвергается штамповке и изгибу, оба способа не нарушают целостности листа. Высокие антикоррозийные свойства позволяют использовать материал в производстве бытовых приборов, строительстве, трубопрокате, автомобилестроении.

Особо актуально применение оцинковки в строительной отрасли. Материал после цинкования красится полимерными красителями и составами на основе эпоксидной смолы в расплавленных печах. Покрытая полимерами сталь служит основой в производстве кровельных покрытий и стеновых материалов, выгода от применения которых становится очевидной.

Профнастил, металлочерепица, кровельная сталь — вот наименования легкого прочного и практичного кровельного покрытия для современных коттеджей. Помимо кровельных работ, оцинковка используется для изготовления:

  • металлического декоративного штакетника;
  • при монтаже фальцевых крыш в качестве картины;
  • водопроводных труб;
  • штрипса — сортового лентопроката;
  • монтажных профилей для гипсокартона, евродоски, пластика и других стеновых покрытий;
  • перфорированного крепежа и различных кронштейнов;
  • кровельных фартуков, обделок, элементов водостоков, коньков, ендов и других вспомогательных деталей крыши;
  • вентиляционных каналов;
  • разводных лотков для кабелей в электротехнике, корпусов приборов, устройств и др.

Преимущества и недостатки

Профнастил в виде кровельного покрытия стоит достаточно дешево, чтобы его могли применять для строительства широкие слои населения. Легкость установки на стропильные конструкции позволяет сделать это даже новичку. К плюсам материала относятся:

  • длительный срок эксплуатации по сравнению с обыкновенным металлом, время работы оцинкованного листа исчисляется десятками лет без изменения не только качеств, но и внешнего вида изделия;
  • экономия на составах для лакокрасочной обработки — лист ставят в некоторых случаях без покраски, так как его покрытие является стойким к влажности и нагреванию солнцем;
  • покрытие из цинка на поверхности металла прочно соединено с центральным слоем, при изгибе, штамповке, растягивании слой цинка не скалывается, остается неотделимым;
  • часто у покрывающего слоя прочностные показатели превосходят эти значения для внутреннего слоя стали, поэтому в комплексе увеличивается восприятие нагрузок;
  • цинковое покрытие на металле соответствует экологическим нормам и является безопасным для человека и животных;
  • цинк обладает свойством затягивать мельчайшие царапины на поверхности и в местах прохождения крепежных метизов, а также на местах резов;
  • изделия из оцинковки стоят ниже таких же деталей, выполненных из нержавейки;
  • металлизированная матовая поверхность материала имеет привлекательный внешний вид и применяется в некоторых дизайнерских разработках без окрашивания.

Недостатки оцинковки можно считать условными:

  • с каждым годом эксплуатации теряется микроскопическая толщина слоя;
  • оцинкованный лист не подвергается соединению сваркой;
  • окраска лакокрасочными составами поверхности из оцинковки требует подготовительного процесса.

Проверка качества

Оцинковка ГОСТ предусматривает показатели, переводящие листы в ту или иную категорию качества — это может быть прописано в сопроводительных документах. Для покупателя важно, чтобы внешний вид материала не содержал поверхностных изъянов и нарушений целостности.

Поверхность стали должна быть гладкой и ровной, без трещин цинкового слоя. Иногда для некоторых марок материала допускается образование на поверхности пятен, тонких наплывов и шероховатостей. Это относится:

  • к оцинковке, полученной способом холодного штампования;
  • профилируемым листам, изготовленным на гибочных приспособлениях;
  • материалу, относящемуся к группе общего назначения.

Для других категорий стали с оцинкованным покрытием дефектов при визуальном осмотре быть не должно, особенно неприемлем брак в виде зазубрин. Если материал предназначается под окраску, то на нем не должно быть никаких проявлений брака. Любая трещина влияет на качество конечного изделия.

Производство оцинкованного металла

Чтобы в условиях производства получить листовой материал с оцинкованным верхним слоем, его покрывают марочным цинком по специальной технологии. Защитная пленка наносится с двух сторон или с одной. Используется покрытие разной толщины в зависимости от области дальнейшего применения и предполагаемых условий кислородного и влажностного воздействия.

Разработано специализированное оборудование для горячего метода цинкования — наиболее востребованного способа производства. Гальванический метод и холодное цинкование применяют достаточно редко, так как качество обоих методов оставляет желать лучшего. Нанесение цинкового слоя происходит в несколько этапов:

  • вначале стальной лист подвергается обжигу в печах при высокой температуре;
  • чтобы повысить сопротивляемость металла коррозионным процессам его помещают на втором этапе обработки в ванну с расплавленным цинковым составом;
  • затем делается консервация для улучшения защитной функции цинкового слоя, это выполняется с помощью промасливания, пассивирования, иногда эти операции сочетают между собой.

В результате производственного процесса с соблюдением всех технологических циклов получается материал, стойкий к коррозии, в виде листа, который в дальнейшем отлично штампуется, вальцуется, гнется и вытягиваются без ущерба для начальных качеств. Полученный оцинкованный лист по антикоррозионным качествам можно смело приравнивать к нержавейке.

Стандарты ГОСТа распространяются на листовой материал и тот, что выпускается в рулонах. Назначение материала при этом может быть различным, независимо от того, используется холоднокатаный лист для производства домашней посуды или применяется в качестве кровельного материала. Стандартами предусмотрены такие размеры листа при выпуске:

  • ширина варьируется от 70 до 150 см;
  • толщина металла может составлять от 0,4 мм до 1,5 см.

Виды сырья

Для изготовления оцинковки применяются различные марки стали, но основные из них такие:

  • сталь Ст3, Ст1 и Ст2, 100, причем используются все степени раскисления в соответствии с ГОСТ 380–1994 ;
  • ГОСТ 9045–1993 допускает к производству 08кп, 08пс, 08Ю;
  • ГОСТ 1050–1988 рекомендует сталь Юкп.

Категории стали

Оцинкованный металл подразделяется по способности вытягиваться без создания поверхностных дефектов:

  • категория Н присваивается материалу с нормальной способностью к вытяжке;
  • категория Г способна к глубокой вытяжке с получением усредненных показателей;
  • в категорию ВГ включены оцинкованные листы с качеством, позволяющим тянуться очень глубоко.

Классификация цинкового листа затрагивает и разницу в толщине защитного слоя по длине или ширине листа, полученного в процессе производства:

  • НР говорит о нормальной разнице в толщине слоя.
  • УР свидетельствует об уменьшенной разнице толщин на поверхности.

По желанию заказчика на поверхности цинкового слоя может быть выполнен рисунок кристаллизации (серия КР). Листы материала без такого нанесения относят к серии Мт.

Деление стали с оцинкованным защитным слоем производится также в зависимости от толщины полученного защитного покрытия:

  • сталь повышенного класса имеет вес одного квадратного метра слоя при толщине покрытия в микронах от 60 до 40 на двух сторонах листа 850−570 грамм;
  • высокого класса, при толщине в микронах от 40−19 квадрат слоя весит 570−260 грамм;
  • обычный класс предполагает вест квадрата покрытия при толщине от 10 до 18 микрон в 260−142 грамма.

Каждый вид категории и класса предназначен для работы в определенных условиях эксплуатации и предполагает различную дальнейшую обработку. Для выбора требуемого качества нужно определиться с этими условиями, чтобы не переплачивать за высокое качество, которое с успехом можно заменить обыкновенной категорией.

Оцинкованная сталь: свойства и классификация

Хороший дом создается, а не покупается. Спросите у нас, каким будет ваш!

Повсеместное использование цинка для защиты стальных листов оправданно высокими антикоррозионными свойствами этого металла. Оцинкованная сталь – это идеальный материал, который с успехом используется как в производстве, так и в строительстве для кровельных работ.
Легкий, удобный, недорогой и надежный материал, выдерживает большие нагрузки, агрессивную внешнюю среду, и может служить на протяжении нескольких десятилетий. Сегодня многие индивидуальные проекты одноэтажных домов предусматривают крышу из оцинкованной стали. Этот материал пользуется все большей популярностью.

Повсеместное использование цинка для защиты стальных листов оправданно высокими антикоррозионными свойствами этого металла. Оцинкованная сталь – это идеальный материал, который с успехом используется как в производстве, так и в строительстве для кровельных работ.

Легкий, удобный, недорогой и надежный материал, выдерживает большие нагрузки, агрессивную внешнюю среду, и может служить на протяжении нескольких десятилетий. Сегодня многие индивидуальные проекты одноэтажных домов предусматривают крышу из оцинкованной стали. Этот материал пользуется все большей популярностью.

Производство оцинкованной стали

Прежде чем обыкновенный стальной лист превратится в оцинкованную сталь, его нужно подвергнуть определенной обработке. Для этой цели на заводах давно и с успехом применяется процесс горячего оцинкования стальных рулонов.

Специально подготовленный и установленный стальной рулон проходит через жидкий цинк в специальных агрегатах непрерывного оцинкования. Приборы позволяют регулировать скорость оцинкования, качество и температуру расплавленного цинка.

После отжига и равномерного покрытия стального листа цинком получается гладкий профильный лист. Таким образом производится оцинкованная сталь, которая в дальнейшем идет на изготовление различных изделий.

Классификация оцинкованной стали

Оцинкованная сталь, как и любое другое изделие, имеет собственную классификацию:

  • оцинкованная сталь общего назначения;
  • оцинкованная сталь холодной штамповки;
  • оцинкованная сталь холодной полировки;
  • оцинкованная сталь, идущая под дальнейшую покраску.

Эта общепринятая классификация позволяет быстро ориентироваться в марке оцинкованной стали.

Применение оцинкованной стали

Листы оцинкованной стали благодаря легкости, низкой себестоимости и высоким антикоррозионным свойствам широко применяются для производства различных деталей. Для этой цели используются методы штамповки и изгиба. Также оцинкованная сталь нашла применение в автомобилестроении, производстве различных бытовых приборов, трубопрокате и строительстве.

О применении оцинкованной стали в строительстве следует упомянуть особо. Покрытый полимерами оцинкованный стальной лист (профнастил) используется в производстве кровельных материалов. Приобретая готовый или заказывая эскизный проект индивидуального жилого дома, можно сразу оговорить использование оцинкованной стали в качестве кровельного материла. Выгода очевидная.

Крыша из профнастила надежная, прочная и будет служить очень долго. Впервые крыши из профнастила начали делать за границей. Сегодня оцинкованная сталь широко используется для кровельных работ и в нашей стране. С каждым годом становится все больше домов с крышей из оцинкованной стали. В этом нет ничего удивительного, если взять во внимание очевидные преимущества, которые есть у этого уникального кровельного материала.

Преимущества оцинкованой стали в кровельных работах

Крыша из профнастила обладает неоспоримыми преимуществами. В первую очередь – это относительно низкая цена, прочность материала, высокая устойчивость перед перепадами температуры и легкость монтажа. Даже новичок, обладая минимальными знаниями и опытом, может самостоятельно провести кровельные работы, используя профнастил.

Следует также отметить, что такая крыша будет чрезвычайно легкой, что тоже является большим плюсом профнастила. Без преувеличения, индивидуальный проект загородного дома с крышей из профнастила станет гордостью его владельца.

Оценка качества оцинкованной стали

Прежде чем приобрести оцинкованную сталь, следует определить, какого она качества. Обычно для этой цели достаточно простого визуального осмотра. Поверхность оцинкованной стали должна быть ровной, гладкой и без трещин.

Иногда в некоторых марках оцинкованного листа допускается небольшая шероховатость, пятна и наплывы. Но это касается только оцинкованных листов холодного штампования (XШ), стали профилируемой с помощью специальных профилегибочных станов (ХП) и листов общего назначения (ОН).

В других видах оцинкованной стали все эти дефекты должны отсутствовать. В том числе и зазубрины. Сталь под окраску (ПК) полностью должна быть без дефектов. Крайне важно следить за наличием трещин. Любая трещина впоследствии может повлиять на качество конечного изделия из оцинкованной стали. В том числе и на профнастил.

Оцинкованная сталь – отличный материал для использования не только в производстве, но и в строительстве. Собираясь проводить кровельные работы, рекомендуется не делать это своими руками, а обратиться за помощью к специалистам.

Только специалисты могут выбрать идеальный профнастил для конкретного дома. Если необходимо, они могут также предоставить готовые проекты индивидуальных домов с применением профнастила. Строительные компании дают гарантию качества выполненным работам.

В заключение отметим, что оцинкованная сталь с каждым годом все больше используется в строительстве в нашей стране. Приобрести качественный профнастил можно в строительных магазинах в неограниченном количестве и по доступной цене.

Оцинкованная сталь: виды, особенности, применение

Оцинкованная сталь – популярный и относительно недорогой металл широкого применения. Конструктивно он представляет собой тонколистовой стальной прокат, покрытый с одной или двух сторон микроскопическим слоем цинка. Этот легкоплавкий и мягкий металл устойчив к коррозии в сухом и влажном воздухе и способен быстро образовывать на поверхности пленку менее миллиметра, но эффективно защищающую нижние слои от дальнейшей деструктуризации и разрушения под воздействием влаги, солей и других агрессивных сред. Такое свойство в сочетании с высокой гальванической активностью по отношению к железоуглеродистым сплавам обуславливает его широкое применение для их защиты от атмосферной коррозии и напрямую определяет эксплуатационные качества данного проката, а также увеличивает его срок службы до полувека.

Свойства оцинкованной стали

Благодаря физико-химическим свойствам цинка и доведенной до совершенства технологии производства лист оцинкованный всегда имеет условно равномерное по толщине защитное покрытие и при этом он:

  • не содержит хроматов, является экологически чистой продукцией и соответствует регламенту директив RoHS и ELV;
  • демонстрирует отличную коррозионную стойкость на протяжении нескольких десятков лет;
  • отличается хорошими декоративными свойствами и легковесностью.

Тонкий слой цинка, гладкая и однородная текстура поверхности позволяет покрытый металлопрокат окрашивать, сваривать точечной и шовной сваркой и подвергать термообработке. Он отлично принимает форму различных профилей, прекрасно переносит вытяжку, гибку, вальцевание и сохраняет целостность покрытия даже после горячей и холодной штамповочной обработки и рубки на ножницах.

Читайте также:  Формы скатных крыш

Его можно легко и эффективно консервировать пассивированием и промасливанием. Что в значительной мере упрощает организацию транспортировки и длительного хранения.

Виды и типы оцинкованной стали

Универсальность обработки и вариативность применения в свою очередь обуславливают обширную номенклатуру выпускаемой “оцинковки”. Сегодня ее производят:

  • рулонной и листовой;
  • с разной толщиной покрытия;
  • нормальной, глубокой и весьма глубокой вытяжки;
  • для профилирования и штамповки холодным способом;
  • для общего применения, кровельных работ и дальнейшей покраски.

Таблица 1. Класс толщины покрытия металла по ГОСТ 14918-80

Категория

Толщина, мкм

Масса двухстороннего покрытия 1 кв.м, г

Стандарты оговаривают, что с разных сторон оцинкованная сталь может иметь толщину идентичную и дифференцированную. При этом также регламентируется равномерность защитного слоя: НР – нормальная разнотолщинность, УР – уменьшенная разнотолщинность.

Оцинковка в листах

Сталь тонколистовая оцинкованная производится из низкоуглеродистых и углеродистых сплавов. Она широко используется для изготовления сварных, штамповочных и гнутых металлоизделий и выступает заготовкой для производства оцинкованного профнастила, а также гладкого и профилированного проката с полимерным покрытием.

Классификация

Сегодня химико-технологические разработки по-прежнему направлены на усовершенствование антикоррозионных видов защиты железоуглеродистых сплавов и кроме чистого Zn для создания покрытия стали широко использовать его сплавы. Горячеоцинкованный лист стальной классифицируют согласно ГОСТ 52246 на прокат с цинковым, железоцинковым, цинкоалюминиевым и цинкалюмомагниевым покрытием, что отражается в его маркировке – соответственно Ц, ЖЦ, ЦА, ЦАМ, а также разделяют его на классы:

  • с улучшенным и высоким качеством отделки (аббревиатура У и В);
  • с нормальным узором кристаллизации и без него (аббревиатура КР и МТ);
  • с учетом способа консервации: пассивированный, промасленный, комбинированный и без консервации (аббревиатура ПС, ПР, ПП и БК).

Основные ГОСТы для производства

Сортамент кровельной оцинковки определяется ГОСТ 8075. Но данный стандарт почти не применяется на практике, так как частично уже не соответствует рыночным требованиям.

Основной сортамент определялся ГОСТ 14918-80. Согласно нему холоднокатаный тонколистовой оцинкованный металл купить можно шириной 710…1800 мм и толщиной 0,5…2,5 м. Также на рынке стран СНГ можно встретить продукцию, изготовленную в соответствии с ГОСТ 52246.

Таблица 2. Основные марки листовой оцинкованной стали по назначению согласно ГОСТ 52246

Марка

Назначение

для и/я плоских изделий

для и/я посудо-хозяйственной утвари методом изгиба и соединения в замок

для и/я штамповочных металлоизделий со сложной конфигурацией методом глубокой вытяжки

для и/я штамповочных металлоизделий сложной, особо и весьма сложной вытяжки

для и/я штамповочных металлоизделий сверхглубокой вытяжки

для производства профилированных изделий строительного назначения

Оцинковка в рулонах

Холоднокатаная сталь рулонная оцинкованная также производится и классифицируется в соответствии с ГОСТ 14918-80. Но в отличие от листового проката к ее классу высшей категории предъявляют более жесткие требования на предмет:

  • серповидности. На каждые 3 метра длины допускается не более 6 мм;
  • телескопичности. При прокате шириной до 1000 мм допускается не более 30 мм.

Горячекатаная оцинкованная сталь в рулонах изготавливается согласно ГОСТ 52246. Принцип классификации идентичен с листовым прокатом.

Таблица 3. Основные параметры оцинкованных рулонов

Наименование

Единицы измерения

Значения

Внутренний ø рулонов и допустимое отклонение

500, 508, 600, 610, 750 ± 20

Предельно допустимый наружный ø рулонов

Наиболее распространенными сплавами для изготовления листов и рулонов оцинкованной стали согласно ГОСТ можно назвать ст0, ст1, ст2, ст3 всех степеней раскисления. А также качественные низкоуглеродистые и углеродистые стали ГОСТ 9045-93 и ГОСТ 1050-88.

Рисунок 1. Сталь оцинкованная – обозначение

Оцинковка для полимерного покрытия

К этой категории относят горяче- и холоднокатаный черный прокат, на который слой цинкового покрытия наносится электролитическим способом. Это обусловлено тем, что химическое конверсионное покрытие обеспечит одновременно антикоррозионный эффект и улучшит окрашиваемость за счет равномерности и усиленной адгезии.

Оцинкованная сталь с полимерным покрытием изготавливается из рулонной и листовой стали:

  • холоднокатаной низкоуглеродистой – ГОСТ 9045-93;
  • качественной и обыкновенной углеродистой – ГОСТ 16523-97.

Толщина листовых и рулонных заготовок лежит в диапазоне 0,35 ÷ 1,2 мм, а ширина – 500 ÷ 1250 мм. Заготовки, полученные путем продольной резки, как правило, имеют ширину 50 ÷ 500 мм. Точность изготовления и параметры плоскостности заготовок должны соответствовать ГОСТ 19904.

Все эти требования, а также технические условия оговорены в ГОСТ 54301-2011. Госстандарт четко регламентирует виды и толщины полимерных покрытий.

Основы производства

Цинк – активный электроотрицательный металл. Именно поэтому покрытия на его основе наиболее эффективно защищают все марки стали от коррозии. При воздействии влаги возникает гальваническая пара Zn-Fe , где железо выступает катодом и соответственно не разрушается. В случаях, когда на поверхности металла есть поры или оголенные от цинка участки, защитный слой разрушается, если покрытие было нанесено электрохимическим способом. В случае использования термодинамического метода, железо-цинковый сплав характеризуется поверхностной анодностью и при механическом повреждении защитного покрытия, оно способно к самовосстановлению под воздействием анодно-катодного взаимодействия. Поэтому гальванический и холодный способ уже практически не используются.

При этом химическая активность Zn и ценовая доступность делают горячее цинкование наиболее простым, эффективным и экономичным методом. Такой способ легко реализовывается и прекрасно дополняет общепроизводственный цикл на металлургических комбинатах. Но все равно, вне зависимости от того изготавливается лист или рулон оцинкованный, качественная подготовка заготовки – ключевой фактор, влияющий на эксплуатационный срок и декоративные свойства продукции.

Учитывая, что на предприятиях используется разное технологическое оборудование и внедряются собственные технологии, то в общем случае горячий способ цинкования можно представить в виде короткого алгоритма:

  • подготовка сырья: разделка торцов и выравнивание согласно обозначенному в техзадании классу качества;
  • нагрев заготовки с последующим этапом обезжиривания и травления;
  • подача стали в танки с расплавленным Zn.

Средства автоматики строго контролируют все процессы производства и толщину образующегося покрытия. На финишном этапе металл режется на листы или скручивается в рулоны.

Преимущества оцинкованной стали

Применительно к другим черным и цветным металлам, равно как к железоуглеродистым сплавам с альтернативными покрытиями, все виды стали оцинкованной:

  • отличаются универсальностью механической, термической и сварочной обработки;
  • демонстрируют высокую коррозионную и механическую прочность;
  • характеризуются увеличенным эксплуатационным ресурсом;
  • являются экологически безопасными;
  • стоят относительно недорого.

Интересный факт. С момента использования стальных сплавов человечество не только ступило на новый виток развития, но и в значительной степени стало уделять внимание проблеме коррозии металлов, которая обуславливает до 28% всех убытков в экономике и народном хозяйстве. По мере развития науки оказалось, что данную проблему можно успешно решать несколькими способами и одним из наиболее простых, доступных и действенных методов является нанесение защитного цинкового покрытия. Ученые проводили многочисленные опыты на предмет эффективности использования Zn с целью увеличения срока службы металлоизделий и результативной пролонгированной борьбы с коррозией железоуглеродистых сплавов. Мнения и методы исследований меняются, но, как и 100 лет назад, оцинкованный металл наиболее стойко сопротивляется разрушению по сравнению с другими видами сталей и результаты, представленные в таблице 4 и полученные экспериментальным путем уже в новом тысячелетии, лучше всего это демонстрируют.

Таблица 4. Скорость коррозии, вызванной жизнедеятельностью железобактерий

Вид металла

Показатель активности водородных ионов (уровень pH)

Наличие железобактерий через 3 недели

Показатели скорости коррозии, мм/год

Сталь 3 без покрытия

Спецсталь: состав, изготовление, обработка

Новые отрасли промышленности, бурно развившиеся во второй половине ХХ века (аэрокосмическая, атомная, электроэнергетическая) предъявили новые требования ко многим сортам стали. Космической и атомной отраслям необходимы материалы, способные работать в вакууме, при температуре от нескольких тысяч градусов до почти абсолютного нуля, в условиях высокой радиации и вибрации, в химически-агрессивных средах. Стали, способные выдерживать такие условия и нагрузки относятся к категории специальных.

Они могут отличаться от обычных сортов стали

  • особым химическим составом
  • специальным способом изготовления и выплавки
  • специальным способом обработки

Обычно спецстали отличаются от остальных по всем трем параметрам (хотя в принципе достаточно наличия и одного из данных факторов, чтобы определить сталь как специальную). В настоящее время доля специальных сталей в сортаменте металлургической промышленности постоянно растет, что и не удивительно: спрос на такую сталь существует машино- и судостроении, на транспорте. не говоря уж о военно-промышленном комплексе.

К специальным сталям относятся сплавы с повышенным содержанием никеля, хрома, вольфрама, молибдена, ванадия и др. элементов.

Главным признаком легированной специальной стали является то, что легирующие добавки вводятся в ее состав специально для достижения определенных свойств металла.

В маркировке таких сталей легирующие добавки обозначаются буквами:

  • Х – хром (Cr)
  • Н – никель (Ni)
  • К – кобальт (Co)
  • М – молибден(Mo),
  • В – вольфрам(W),
  • Т – титан (Ti)
  • Д – медь (Cu)
  • Г – марганец (Mn)
  • С – кремний (Si)
  • Ф – ванадий (V),
  • Р – бор (B)
  • А – азот (N),
  • Б – ниобий(Nb)
  • Е – селен (Se)
  • Ц – цирконий(Zr),
  • Ю – алюминий(Al)
  • Ч – редкоземельные элементы.

Например, для придания стали повышенной жаростойкости, в ее состав добавляют хром (а также отчасти алюминий и кремний).

Вступая в реакцию с кислородом, эти элементы образуют в структуре металла особо плотные и прочные структуры из тугоплавких кристаллов, что позволяет металлу выносить высокие температуры.

Увеличивают жаростойкость стальных сплавов и добавки таких металлов, как титан, ниобий или тантал.

Такие стальные сплавы называют еще сильхромами, к ним, например, относятся:

  • 08Х17Т
  • 15Х25Т
  • 15Х6СЮ
  • 36Х18Н25С2

Первые две цифры в их маркировке обозначают сотые доли процента углерода, процент легирующих добавок определяют цифры после маркирующей буквы (кроме тех случаев, когда содержание добавки составляет мене одного процента).

Следовательно, в жаропрочной стали 36Х18Н25С2 будет 0,36% углерода, 18% хрома, 25% никеля и 2% кремния. А в марке 15Х6СЮ при 0,15% углерода и 6% хрома будет еще около одного процента кремния и алюминия.

Хром и никель, будучи добавленными в состав стали придают ей также и устойчивость к коррозии. При этом по своей структуре хромо-никелевые нержавеющие стали делятся на несколько видов, среди коих наибольшее значение получили:

  • ферритная (F)
  • мартенситная (C)
  • аустенитная (A)

Ферритная хромистая нержавейка содержит очень мало углерода, имеет малую твердость и может притягиваться магнитом. В отечественной маркировке такая нержавеющая сталь определяется чаще всего по сочетанию 12Х17. Ферритные стали отличаются высокой жаропрочностью и плохой свариваемостью. В этой связи из нее производят преимущественно цельнокатаные изделия: листовой прокат, трубы и прутки.

Мартенситные сплавы наиболее тверды, но менее устойчивы к коррозии, и тоже могут (но не всегда) проявлять магнитные свойства. Их использование уместно при изготовлении столовой посуды, производстве металлорежущего инструмента и в некоторых областях машиностроения.

Аустенинтная нержавейка отличается высоким содержание хрома (до 20 %) и никеля (до 15 %), хорошими антикоррозийными свойствами и отсутствием магнитных свойств. Она наиболее популярна у потребителей, поскольку достаточно легко поддается обработке. Аустенитные сплавы широко употребляются в промышленности и особо популярны при использовании в крепежных элементах.

Кислотоустойчивость стали увеличивается также при введения в ее состав никеля и молибдена. Придают устойчивость к кислотам и добавки марганца и меди.

Например, в стали 10Х17Н13М2Т кроме 0,1% углерода, 17% хрома и 13% никеля будет еще 2% молибдена и около процента титана. Но заводская марка стали отражает ее состав не полностью. В стали марки 12Х18Н10Т кроме 0,12% углерода, 18% хрома, 10% никеля и процента титана будет еще присутствовать 0,3% меди, 0,2% марганца и 0,8% кремния. Но об их наличии можно узнать уже только в специальной справочной литературе.

Там же можно выяснить, что сталь 12Х18Н10Т относится к аустенитным и входит в группу высоколегированных термо- и коррозионноустойчивых сталей. Для получения полной информации о свойствах “нержавеек” можно еще обратиться к ГОСТ 5632–72, в котором описаны все виды специальных сталей, их химсостав, физические свойства и даны рекомендациями по применению.

Из ГОСТ 5632–72 легко понять, что к аустенитной группа сталей относится множество стальных сплаво, в том числе и так называемые нержавейки 300 серии. Они все жаропрочны, устойчивы к коррозии и поэтому очень востребованы на рынке.

Разумеется, свойства сплавов могут изменяться в зависимости от соотношения легирующих элементов. Так, примесь серы может сделать сталь более прочной, но снизит ее устойчивость к коррозии.

Например, чрезвычайно жаростойкая аустенитная сталь А1, способная работать при температуре до 1100 C, содержит довольно много серы – поэтому подвержена коррозии и не должна использоваться в кислотной среде. Но зато детали из нее незаменимы при производстве щелочей, из стали А1 делаются крекинговые узлы, установки каталитического реформинга и проч.

Надо заметить, что в процессе производства также и нелегированной стали в ее состав могут попадать различные примеси и легирующие элементы, которые присутствуют в железной руде. Такие естественные добавки обычно не оказывают заметного влияния на качество стали, но иногда их сочетание может «само собой» придавать ей особые свойства. Такое наблюдалось, например, в средневековье, когда «дамасская сталь», выгодно отличалась от всех прочих по своим качествам, просто в силу особого состава железной руды, не будучи легированной в строгом смысле этого слова. «Дамасская сталь» отличалась, как известно, сочетанием высокой прочности и гибкости (упругости).

Эти свойства современная металлургия может воспроизводить вполне целенаправленно. Например, ее близким аналогом «дамасской стали» можно считать ножевую сталь 95Х18.

Это высоколегированная хромистая нержавейка не уступает «дамасской» по твердости и устойчивости режущей кромки, и превосходит по устойчивости к коррозии. Не удивительно, что ее и по сей день используют для производства холодного оружия. Хотя основное, промышленное, предназначение данного вида стали — быть материалом для производства износостойких деталей, которые работают при температуре до 500 градусов в умеренно-агрессивных средах.

Что же касается упругости, то по этому показателю дамасскую сталь превосходит сплав 60С2А, содержащий кремний (1,6-2,0%), марганец ( 0,60-0,90%), хром (до 0,3%), никель (до 0,25%), медь ( 0,20%), фосфор и серу (до 0,025%), который используется при производстве рессор и тяжело нагруженных пружин.

Кроме того, надо отметить, что порой и очень малая доля легирующего элемента (в количестве 0,1% и менее), влияет на ее свойства весьма существенно. Поэтому “специальным составом” следует признать и беспримесно-чистое железо. Благо, что одним из примеров спецстали может служить т.н. «цементированная» сталь, в которая получается путем внедрения углерода в особо чистое железо.

Тот же процесс является и примером того, что сталь может становиться специальной и в зависимости от специального особого способа выплавки.

Свойства обычных и специальных сортов стали, имеющих один и тот же химический состав, могут сильно различаться в зависимости от того, каким технологическим путем они получены – томасовским или бессемеровским способами, в мартеновских, тигельных или электрических печах.

Примером тому могут служить стальные сплавы с содержанием 0,6-0,8% углерода и около 0,6-1% марганца.

Сплавы для продукции широкого применения (например для закаливаемых рельсов), производятся томасовским способом или в обычных мартеновских печах. Специальную сталь почти того же состава, необходимую для производства штампов и особо прочных режущих инструментов получают в электропечах; металл, подходящий для пил и лемехов выплавляют в бессемеровских и «кислых» мартеновских печах.

Разница в итоговых физических свойствах стали связана с тем, что при использовании определенных технологий плавки даже минимальные примеси различных элементов (азота, кислорода, серы и фосфора и пр.) могут оказать своё влияние на конечные свойства сплава. Из чего следует, что повлиять на свойства стали, сделав ее специальной, может и технология последующей обработки. Примером тому могут служить сорта листовой стали для глубокой вытяжки, полученные из мягкой низкоуглеродистой стали.

Сейчас активно разрабатываются технологи, которые позволяют придавать многим сортам стали специальные свойства в процессе обработки. Особенно это относится к спецэлектрометаллургии, основные направления развития которой заключаются в:

  • Совершенствовании способов выплавки и переплавки агрегатов специальных составов для получения спецсталей заданного качества металла
  • Разработке способов изготовления спецсталей «земного» (то есть не авиакосмического) назначения.
Читайте также:  Скребок должен быть пластиковым или деревянным

При этом наибольшее внимание направлено на достижение снижения себестоимости производства специальных сталей. Наиболее перспективным направлением в этой сфере считается производство специальных сплавов методами порошковой металлургии.

Как выбрать стропила: учимся выбирать действительно качественный стройматериал

Если вы уже приступаете к возведению крыши, можем вас поздравить: строительство дома подходит к концу! И позади самые сложные этапы: дотошное проектирование, ответственная закладка фундамента, строительство идеально ровных стен и кропотливое создание общей геометрии, где важна каждая мелочь. Обычно на той финишной прямой, когда остается только соорудить стропильную систему крыши, утеплить ее и накрыть красивой кровлей, у многих, к сожалению, уже на нуле энтузиазм и желание затягивать процесс. А еще именно здесь подводит смета: в строительстве любого объекта всегда есть незапланированные расходы и форс-мажоры. И возникает желание приобрести материал подешевле, и побыстрее достроиться. Но подобные уступки в качестве оборачиваются для нового дома серьезными проблемами в будущем.

А поэтому лучше не расслабляться раньше времени, и внимательно отнестись к тому, чтобы приобрести хорошие стропила: как выбрать действительно качественные и как не допустить при этом досадных ошибок, мы сейчас подробно вам расскажем. Почему это так важно? Дело в том, что всего несколько досок с дефектами, недостаточно высушенных или зараженных способны выкрутить буквально за год всю конструкцию. Давайте не допустим этого!

Содержание

Итак, вот для каких основных элементов закупается древесина:

Как выбрать качественный пиломатериал для крыши?

Первым делом подробно разберемся с тем, какие доски подходят для изготовления стропил, а какие использовать нельзя. Выбор досок для стропил будет зависеть от того, какую цель вы поставили при покупке пиломатериалов:

  • Если вам нужен бюджетный вариант, например для стропильной системы гаража или мастерской, тогда вам необходимо забраковать только доски, где явно заметна волна.
  • Если же вам необходимы качественные доски для строительства дома, тогда следует брать хороший лес, который нарезался ленточной пилой – такие доски ровнее.

А далее – подробнее о самом качестве пиломатериала.

Бревна или брус: вековые традиции против современной технологии

Долгие века на Руси для стропильной системы задействовали бревна и полубревна. Их долго заготавливали, придавая нужные параметры, и довольно сложно было рассчитать итоговый вес на стены дома. А поэтому строить новый дом дело было привычным после того, как покосился старый (или сгорел, т.к. древесина слишком высохла). К слову, некоторые традиции такого зодчества сохранились до сих пор, но уже в виде специальных услуг строительных фирм.

Сегодня же в качестве стропильных досок для стропил используется прямоугольный брус, который чаще всего делают из хвойных и лиственных пород древесины. Стандартное сечение такого бруса – 50 мм на 150 мм, для более сложных участках – 50 на 200 мм или больше.

И, в отличие от сруба, которого всегда оберегала от гнили и заражения внешняя оболочка – заболонь – у нарезанного бруса никакой подобной защиты нет, а потому любые дефекты делают его непригодным для строительства крыши. Вот почему, если вы используете такую древесину без специальной пропитки и подготовки, со временем вся конструкция разрушится. А поэтому к брусу для стропил есть целый ряд требований.

Вопросы влажности: можно ли сушить стропила прямо на крыше

Главное требование к сырью стропильной системы состоит в том, что доски для стропил должны быть высушены до степени влажности 15-20%, обработанны фунгицидными и противопожарными средствами. Что касается именно влажности досок, здесь есть свои моменты:

  • Если стропильные элементы будут спрятаны под обшивкой, как это обычно бывает, тогда влажность древесины должна быть не более 15%.
  • Если элементы будут находиться на открытом воздухе, как, например, участок крыши над балконом или террасы, или речь идет о стропилах навеса, тогда влажность должна быть не более 20%.

Учитывайте, что древесина с влажностью более 30% уже в полтора раза менее прочна, чем древесина с важностью 15-20%. Чем это грозит? Такую стропильную систему может «повести». Вы будете сильно удивлены насколько!

Например, та же лиственница 100х100 см буквально за один сезон может повернуть на 90 градусов, и при этом она покроется сильными трещинами. Поэтому, выбирая доски для стропил естественной влажности, берите всегда с запасом, чем если бы вы забрали сухие. Все равно в строительстве стропильной системы всегда должны быть лишних 10% материала для мелких непродуманных работ.

Причем определить проблему неправильно высушенной древесины вы сможете даже на глаз:

Вот почему в заводских условиях доскам для стропильной системы уделяется столько времени. Там даже существует специальная сушильная камера, внутри которой – высокая температура. И в этом способе подготовки досок есть свое ценное преимущество: при такой температуре погибают личинки насекомых и споры плесени.

Совет: если вам вас угораздило приобрести древесину с превышающей норму влажностью, вы можете высушить ее в естественных условиях. Для этого вам понадобится продержать ее хотя бы год в сухом и прохладном месте.

Тревожные признаки: как приобрести здоровую древесину

А чтобы вам было легче понять, какие должны быть стропила в плане качества, специально для вас мы подготовили подробные иллюстрации. Они помогут вам определить «симптом» нездоровой древесины и избежать такой покупки:

Визуально все эти дефекты выглядят вот так:

Сейчас ваша главная задача – это приобрести качественный пиломатериал для будущих стропил. А это уже зависит не только от размеров и породы дерева, но еще и от тонкостей технологического процесса обработки такой древесины, и даже условий произрастания дерева.

Нередко бывает, что у древесины – много различных пороков развития, которые неопытному глазу не особо заметны, зато усложняют потом обработку таких досок и значительно – прочность готовых стропил. А настоящие профессионалы видят эти пороки еще до рубки дерева! И тогда такое растение уже не трогают, или же определяют, насколько качественным получится сырье, насколько высоко нужно перепилить.

К сожалению, во время рубки лесов не всегда присутствуют такие специалисты, а потому среди продающегося пиломатериала можно встретить что угодно. А ведь та же стволовая гниль может находиться в таком месторасположении, что сама древесина тоже будет выглядеть вполне здоровой. Почему мы и хотим научить вас некоторым важным аспектам.

К примеру, будьте внимательные, если вы заказываете нарезку досок из бревен и замечаете:

  1. Кривизну ствола. Такое случается, если дерево потеряло свою верхушку или вынуждено было заменить ее боковой ветвью, либо менялась освещение или рядом был холм. Доски из такого бревна получатся с совершенно непрогнозируемыми параметрами на изгиб, и их даже может деформировать прямо на крыше.
  2. Форму эллипса у бревна. Лучше откажитесь от такого материала, скорее всего дело в клине.
  3. Наросты в стволе дерева. Обычно причина кроется в бактериях и радиационных реагентах, иногда – в механических повреждениях. Такой материал особенно сложно поддавать обработке ввиду крайне низкой упругости, что не совсем нехорошо для стропильной системы.
  4. Карманы, закрытые или открытые, с аномальными утолщениями и наплывами. Это – рак дерева. Если речь идет о хвойной породе, тогда ожидайте повышенное смолистости, но в любом случае круглая форма бревна будет нарушена.

Не подходит для стропил также доска из сердцевины дерева, т.е. центральной части его ствола – у нее рыхлая древесина, особенно подверженная гнили и растрескиванию. А самые плохие сучки – это табачные, т.к. древесина в этих местах просто стирается в порошок. Если приобрести дефектные и зараженные доски для стропил, о надежности самой стропильной системы нет смысла даже говорить.

Вопросы сорта: можно ли делать элементы стропильной системы разного качества?

И, наконец, поговорим о сорте. Сорт древесины определяет величина и количество пороков, их расположение, а также наклон волокон. Для тех элементов, которые берут на себя всю нагрузку в стропильной системе, вам нужна древесина достаточно прочная, в которой не будут происходить трещины.

А вот для изогнутых и сжатых деревянных конструкций можно применять древесину как раз второго сорта, ведь такой материал все еще работает хорошо на изгиб и сжатие. Но для растянутых элементов конструкции необходима только древесина 1 сорта. Помните, что все сучки снижают несущую способность стропила, а чем их больше – тем ниже сорт.

Например, в наиболее прочной древесине 1-го сорта допускаются сучки общим диаметром не длиннее 20 см, не более 1/4 ширины доски и наклон волокон не более 7%. В древесине средней прочности 2-го сорта допускается относительно большая общая ширина сучков – до 1/3 ширины доски и наклон волокон не более 10% к оси. В наименее прочной древесине 3-го сорта допускаются сучки еще большей ширины на длине 20 см: до 1/2 ширины и наклон волокон не более 12%:

Если обобщить все, то изготовления:

  • балок перекрытия нужна древесина первого сорта;
  • для стропильных ног подходит как первый, так и третий сорт;
  • для подкосов, на которые обычно не возлагаются большие нагрузки, подходит древесина третьего сорта.

Как вы видите, если подойти к вопросу выбора досок для стропил грамотно, можно еще и немало сэкономить бюджет, не потеряв при этом в качестве.

Какой породе древесины отдать предпочтение?

Теперь, надеемся, в предыдущем пункте все понятно. А вот что насчет породы древесины?

Многие домашние мастера на этом этапе задумываются о таком моменте: какие стропила лучше в плане практичности и сметы? Стоит ли отдать предпочтение более прочным лиственным породам, или более гибким и влагостойким сосновым? На самом деле выбор достаточно широкий, и у каждого варианта – свои преимущества. Давайте коротко пройдемся по каждому из них.

Лиственные породы: прочность и надежность

Если в вашей местности дожди – не редкость, и вы переживаете, что ваша кровля не будет идеально защищена от проникновения влаги, тогда выберете в качестве древесины для стропильных досок именно лиственницу. Из всех перечисленных она обладает наименьшей гидрофобностью и отлично противостоит противодействию влаги, если была до этого подвержена правильной сушке:

Благодаря особым свойствам из древесины лиственницы изготавливают также открытые небу стропила, например, для перголы и подобным ей постройкам:

Вот так выглядит изготовление стропил из древесины осины, которая отлично режется, глубоко пропитывается огне- и биозащитой и обладает однородной структурой:

Лиственная древесина березы отличается высокой прочностью и лучше других пород переносит ударные нагрузки. Единственный ее недостаток – совсем слабое противостояние гниению, а потому такие стропила (которые лучше использовать для небольших построек) заранее необходимо качественно обработать и защитить от влаги. Да и использовать такую породу для строительства лучше только в том случае, если доски вам достались даром, и их не жалко:

Древесина бука – самая капризная порода для изготовления стропильных элементов. Она гигроскопична, подвержена гниению и способна даже набухать при отсутствии специальной защиты. Но, с другой стороны, это одна из самых красивых пород, которую даже дополнительно тонируют в розовый цвет в заводских условиях.

И с буком приятно работать в домашних условиях: легко режется и полируется, и при этом практически не образует трещин. Главное – приобрести качественную и сухую древесину бука, тщательным образом подготовленную для строительства крыши:

Хвойные породы: дешевизна и долговечность

Если говорить о выборе хвойной древесины, то отметим, что ели и сосны считаются малопригодными для столярных изделий, ведь качество их строганной поверхности радует не всегда, и есть обилие мелких сучков. Хотя при этом всем такая древесина имеет приятный цвет и хорошо поддается обработке, если сам сучок не выскальзывает, поэтому конкретно для обустройства стропильной системы она подходит.

Но знайте, что стропила можно изготавливать из сосны и ели, если только они – с комлевой части бревна. Для стропил также подойдет хвойная древесина красноватого оттенка – у нее однородная структура, замечательная прочность и легкость.

Если сравнивать ель и сосну в качестве материала для стропильной системы, то отметим такие интересные моменты:

  • Стропила из сосны более хрупкие, а вот у ели – более гибкие.
  • Работа с еловыми стропилами достаточно легка, как часто говорят опытные плотники, «сплошное удовольствие». Интересные факты не правда ли? Вот почему в Сибири издавна изготавливали для себя деревянные изделия из ели, а вот на продажу – из сосны.
  • Разницу в качестве легко заметить, когда дерево падает при перевозке: у сосны верхушка разлетается вдребезги, а у елки – нет.
  • В отличие от ели, сосна больше поддается гниению.
  • Сосна способна «играть» местами, тогда когда ель не страдает такими недостатками.
  • Ель хорошо переносит сушку и небольшое количество циклов «тепло-холод» потому, что она светлая, не синеет.

И, наконец, сосновые стропила тяжелее из-за большего содержания смолы. Поэтому сосна больше подходит для строительства крыши малых архитектурных форм:

Ель в качестве древесины также подходит почти идеальна благодаря таким своим свойствам, как способность резонировать, однородность структуры, прочность на изгиб и нагрузки:

Клееные и двутавровые стропила: максимальная выносливость

Также в качестве стропильных досок вы можете использовать клееный брус. Он отличается еще большей прочностью, обладает высокой влагостойкостью и не деформируется. Обычно такой брус изготавливается из древесины третьего сорта, но прочность у него – как у первого.

Неспроста клеенный брус сегодня так популярен и используется для строительства каркасных домов, ведь он отлично противостоит нагрузкам, и его никогда не выкручивает. Знаете, в чем секрет? Между соединенными участками досок находится клей, а он создает особо прочные маленькие нити, которые сами по себе надежнее, чем волокна древесины.

И такое свойство – только плюс для стропильной системы крыши в суровых условиях. Именно из клееной древесины получается изготавливать стропила абсолютно любого размера и длины. Существуют даже балки для крыши с высотой до 60 см!

Обычно для изготовления клеенного бруса для стропил берут хвойные или лиственные ламели толщиной 18-45 мм и соединяют их на резорциновый клей или меламиновую смолу. Это заметно по тому, светлые швы у балки или темные. Далее стропила из клееной древесины обязательно обтесывают, иногда фрезеруют и обрабатывают пропиткой, дополнительно также вскрывают морилкой или лаком. При этом вес у них будет сравнительно небольшой.

Кроме того, доски для стропил из клееного бруса могут быть до десятка метров длиной! Благодаря этому вы сможете проектировать стропильную систему без дополнительных опорных стоек.

И, наконец, еще один вариант хороший досок для стропил – это двутавровые балки, которые состоят из двух брусков, соединенных пластиной, и в разрезе напоминают две буквы «Т» или одну «Н». Обычно сами бруски сделаны из клееной древесины, а стойка – из фанеры или ДСП плиты, а иногда двутавровые стропила полностью состоят из клееной древесины. В итоге такие стропила получается намного легче по весу, чем из массива древесины, и с ними проще работать (например, поднимать на высоту).

Вот интересный репортаж об этих новых технологиях:

Подготовка досок для стропильной системы

Обычно доски для стропил приобретают не сразу после разделки бревна, а уже подготовленные, нарезанные на одинаковые бруски нужных параметров и обработанные специальными составами. С такими вам работать будет легче, ведь все, что остается – только разрезать их по длине и сделать вырезы для соединения с мауэрлатом или балкой. Главное только – найти действительно качественный материал, и здесь есть некоторые тонкости.

Прежде чем купить такие доски, обратите внимание на их поверхность: строганная со всех сторон доска для стропил более стойка к гниению и возгоранию, чем необработанная. Дело в том, что по гладкой поверхности пламя просто скользит, как и насекомые практически не могут проникнуть вовнутрь. Далее, все доски, которые вы собираетесь использовать для изготовления стропил, должны быть предварительно специально обработаны. Наверняка вы уже слышали о таком термине, как импрегнирование – это обработка пропиткой.

Читайте также:  Снижает воздействие на кровлю ветровых нагрузок

Сегодня многие фирмы предлагают доски, которые были импрегнированы в вакууме – хороший метод. В более кустарных производствах импрегнирование проводят путем быстрого погружения в ванну с раствором. Впрочем, в домашних условиях вы можете подготовить будущие стропила самостоятельно, при помощи распыления или кистью.

Сама импрегнация должна быть влагозащитной, огнезащитной и биологической. Советуем вам у фирмы-продавца спросить документ, который подтверждает метод интеграции и название средства, которое используется. Кроме того, увидеть, насколько хорошо будут пропитаны стропила, вы сможете самостоятельно: разрежьте пополам образец и посмотрите на разрез – там всегда будет видно, насколько глубоко проникла пропитка. Если же вы обрабатываете доски для стропил самостоятельно, тогда внимательно прочитайте инструкцию производителя.

Как вы видите, в каждом из способов есть свои ценные для кого преимущества и определенные недостатки. Главное – подойдите к вопросу выбора стропил со всей серьезностью!

Как правильно выбрать доски для создания стропил крыши?

Любая стропильная система формируется из многочисленных стропил, для создания которых используется брус или доски. Наиболее часто выбираются именно доски за счет доступной стоимости, но их прочность считается не слишком высокой по сравнению с брусом.

Важно! От качественно выбранного пиломатериала зависит долговечность крыши и безопасность проживания в доме.

Требования к стропильным доскам

Стропила для крыши выдерживают существенные воздействия от снега, ветра и кровельного покрытия, поэтому в процессе их создания должны учитываться определенные правила, которым они обязаны соответствовать.

Важно! Во время формирования стропил учитывается не только правильный выбор их размера и сечения, но и материал, используемый для создания.

Оптимально считается выбирать брус для стропил, но этот материал обладает высокой стоимостью, поэтому для снижения затрат нередко покупаются доски. Выбирается только качественная древесина, причем нередко выбор падает на хвою или лиственницу.

При поиске досок, используемых для создания стропил, учитываются основные требования к ним:

  • на 1 м не допускается наличие больше трех сучков, причем их диаметр не должен превышать 30 мм;
  • нельзя, чтобы присутствовали сквозные трещины, а несквозные не могут обладать значительной длиной, превышающей половину длины доски;
  • стропила для крыши изготавливаются из древесины, влажность которой не превышает 18%, причем желательно во время выбора пользоваться влагомером, чтобы убедиться, что информация, имеющаяся в сопроводительной документации к доскам, соответствует действительности.

Приобретаются доски только у проверенных продавцов, предоставляющих покупателям информация о товаре. Для этого должна иметься специальная сопроводительная документация, причем в ней содержится информация:

  • сорт древесины, используемой для изготовления досок;
  • название и номер стандарта изделия;
  • наименование производственной организации, занимающейся его изготовлением;
  • число единиц в одной упаковке;
  • дата выпуска досок;
  • размеры пиломатериала, а также его влажность.

Важно! Древесина является натуральным материалом, поэтому разные биологические воздействия приводят к его разрушению, поэтому важно грамотно выбрать доски, а также защитить их специальными защитными составами.

Доска для стропил перед использованием должна обрабатываться разными составами:

  • обработка качественными антисептиками, которые не допустят гниения материала;
  • пропитка антипиренами, защищающими древесину от возгорания;
  • обработка средствами, отпугивающими вредителей и насекомых.

Только при грамотном выборе досок и после их качественной обработки имеется возможность сделать стропила, обладающие не только высоким качеством, но и стойкостью перед разными воздействиями.

Какими размерами должны обладать стропила?

После того, как будет выбрана оптимальная доска для стропил, можно приступать к формированию специального чертежа и схемы будущей стропильной системы. Для этого определяется сечение, длина, ширина и иные параметра стропил, которые после изготовления будут соединяться друг с другом в правильной последовательности.

Размер стропил может значительно отличаться, так как на этот параметр оказывает влияние много факторов. К ним относятся габариты дома и крыши, выбранная конструкция стропильной системы, возможные нагрузки от ветра и другие аналогичные воздействия. Оптимальным будет использование рекомендаций:

  • минимальный размер равен 50х150 мм;
  • если создаются значительные пролеты, то выбирается размер 150х150 или же 250х100;
  • нередко используются более значительные по размерам стропила, если планируется возведение существенного по габаритам торгового павильона или иного крупного строения.

Важно! Чтобы точно знать оптимальные размеры стропил для крыши, требуется правильно рассчитывать данный показатель.

Для расчета важно определить, какая нагрузка будет воздействовать максимально на крышу, что позволяет выбрать сечение и иные параметры стропил. Дополнительно имеется возможность воспользоваться специальными нормативными значениями, но они не учитывают определенные климатические условия различных регионов, поэтому специалисты предпочитают проводить правильные расчеты, материалы по теме: как рассчитать длину стропил, расчет стропильной системы.

Грамотное определение габаритов стропил

При определении оптимальных размеров стропил, важно учитывать, какой толщиной должна обладать доска, применяемая для создания стропил.

Важно! Толщина доски оказывает непосредственное воздействие на прочность созданных изделий из нее.

Желательно пользоваться для этих целей доской, толщина которой варьируется от 4 до 6 см. Если же возводится стропильная система не небольших строениях, предназначенных для хозяйственного применения, то для снижения затрат допускается пользоваться досками толщиной в 3,5 см. Для жилого дома рекомендуется выбирать изделия, толщина которых не будет меньше, чем 5 см.

При выборе ширины доски непременно учитывается, какой длиной обладает проем, перекрывающийся стропилами. Чем длиннее должны быть стропила, тем шире используется для их создания доска:

  • если длина стропила равна примерно 6 м, то желательно пользоваться доской, ширина которой равна примерно 15 см;
  • если длина ног превышает 6 м, то ширина доски вовсе должна составлять 18 см;
  • если требуется получить еще более длинную стропильную ногу, то используется наращивание элементов, а места, где имеется нахлест, должны находиться рядом с коньковой частью крыши.

Сечение стропил рассчитывается в зависимости от определенного оптимального расстояния между ними, а также учитывается длина элементов. Во время работы надо решить, какие постоянные нагрузки будут воздействовать на крышу от ветра и снега. Берется в расчет масса созданной стропильной конструкции, угол наклона, имеющийся у ската, а также, какой длиной обладает проем, нуждающийся в перекрытии. При расчете дополнительно учитывается, какой шириной обладает строение.

Важно! Для облегчения расчетов рекомендуется пользоваться специальными компьютерными программами, имеющимися в свободном доступе в интернете, причем с их помощью не только обеспечивается быстрое получение результата, но и гарантируется точность значений.

После определения сечения стропил, надо решать, на каком расстоянии друг от друга они будут устанавливаться. Шаг стропил непосредственно связан с их сечением, поэтому если эти параметры не будут правильно определены, то это может негативно сказаться на надежности и долговечности крыши.

Важно! Допускается снижать сечение стропил, если применяются специальные подкосы.

Основные правила выбора досок

Стропильная доска должна отвечать многочисленным требованиям и условиям, описанным выше. Чтобы выбрать действительно качественный материал, рекомендуется пользоваться определенными советами специалистов. К ним относится:

  • отсутствие больших по размеру сучков и трещин;
  • оптимальная влажность, причем не желательно доверять информации, содержащейся в документации к доскам, поэтому рекомендуется вовсе взять с собой специальный инструмент – влагомер, позволяющий быстро определить влажность древесины;
  • отсутствие существенных дефектов, подгнивших участков или иных значимых недостатков, так как все они негативно будут сказываться на качестве сделанной конструкции из досок.

Важно! Если будет приобретен материал с высоким показателем влажности, то не допускается пользоваться им для возведения стропильной системы, так как она будет непрочной, а также вовсе имеется опасность для проживания в доме с такой крышей, поскольку через небольшой промежуток времени будет нарушена геометрия конструкции.

Если обнаруживаются в одной партии досок несколько неподходящих элементов, не рекомендуется пользоваться ими для создания важных частей крыши, поэтому они применяются для дополнительных элементов.

Видео по теме:

Как наращиваются стропила?

Во время создания качественной и большой по размеру крыши нередко требуется значительные по длине стропила. Чтобы их получить, требуется наращивать несколько элементов. Для этого используются разные способы:

  • обычно выбирается метод, предполагающий сплотить доски, для чего они складываются друг с другом, причем именно широкими сторонами, после чего сшиваются, для чего используются гвозди;
  • укладка досок с небольшим сдвигом, причем обычно он делается в половину длины, что позволяет сделать действительно длинные стропила, обладающие хорошей прочностью;
  • создание косого среза, располагающегося на торцах элементов, но до создания среза надо делать противоскользящий упор по вертикали, после чего формируется сквозное отверстие, позволяющие осуществить стяжку элементов болтами.

Таким образом, грамотное наращивание стропил дает возможность получить оптимальную по размерам стропильную ногу, используемую для формирования надежной и прочной стропильной конструкции.

Как защитить стропила?

Для создания стропил используется натуральная древесина, подвергающаяся негативному воздействию грызунов, влажности, огня и плесени. Чтобы элементы прослужили долгое время, требуется обязательно защищать их разными растворами.

Поэтому перед применением любой доски важно убедиться, что она была покрыта антипиренами, антисептиками и особыми средствами, отпугивающими насекомых и грызунов. Если этого не было выполнено в заводских условиях, сами покупатели обязаны позаботиться о такой защите основных частей крыши.

Таким образом, стропила являются основными элементами для создания любой крыши. Для их создания может использоваться брус или доски. Требуется выбирать для этого только качественную древесину, не обладающую какими-либо существенными недостатками и дефектами. При грамотном выборе материала гарантируется получение долговечной и надежной конструкции на крыше.

Доска для стропил: подбор сечения и толщины

Деревянные стропильные ноги делают из бруса или доски, второй вариант более экономичен, не уступая по прочности первому. Чтобы обеспечить надлежащую надежность и долговечность всей конструкции, важно правильно подобрать пиломатериал, грамотно рассчитать его сечение.

Требования к качеству стропильной доски

Выполняя расчет стропильной конструкции, в которой предусмотрено изготовление стропильных ног из доски, важно учитывать не только сечение данных элементов, но и качество пиломатериала, который предполагается использовать.

В первую очередь, необходимо определиться, какая древесина более всего подходит для изготовления стропил. Это хвойный и лиственный пиломатериал, полностью отвечающий требованиям ГОСТ 8486-86 и ГОСТ 2695-83. Исходя из данных требований, доска для изготовления стропильных ног может иметь:

  • не более трех сучков на каждый погонный метр пиломатериала, максимально допустимый диаметр сучка составляет 30 мм;
  • несквозные трещины, длина которых не превышает 1/2 длины доски;
  • влажность не более 18% (измеряется влагометром).

Согласно предписаниям СНиП, приобретая пиломатериал для изготовления стропил и других элементов каркаса крыши, необходимо делать проверку документа, информирующего о качестве продукции. Там должны быть указаны:

  • наименование производителя и основные данные о нем;
  • название изделия и его номер стандарта;
  • размер пиломатериала, порода древесины, степень влажности;
  • количество единиц в упаковке;
  • дата выпуска партии пиломатериалов.

Древесина – натуральный материал, подверженный биологическому разрушению и горению. Чтобы снизить риск повреждения и разрушения готовой конструкции из пиломатериалов, требуется выполнить предмонтажную подготовку стропильных элементов, выполненных из доски. Подготовка подразумевает выполнение конструктивных и защитных мероприятий согласно требованиям СНиП. В число защитных мероприятий входит:

  • обработка древесины антисептическими составами с целью предотвратить преждевременное загнивание;
  • пропитка древесины антипиреновыми средствами, предотвращающими возгорание;
  • обработка стропил и других деревянных элементов средствами, защищающими от насекомых-вредителей.

В число конструктивных мероприятий входит:

  • монтаж гидроизоляционных прокладок в местах примыканий деревянных конструкций к кирпичным;
  • формирование гидроизоляционного ковра под кровельным материалом и пароизоляции со стороны помещения;
  • оборудование специальных проемов для вентиляции кровельного пирога.

Стропила, выполненные из доски, при соблюдении предписанных технологий обустройства крыши, смогут прослужить длительный срок, не требуя проведения ремонта.

Обработка древесины защитными средствами

На стропила после изготовления следует нанести спецсредства для био- и огнезащиты. Если делать обработку уже собранной стропильной конструкции, не получится защитить места стыков элементов и впоследствии именно они могут стать очагами гниения каркаса крыши. Это приведет к преждевременному разрушению кровли и повлечет за собой необходимость вложения серьезных финансовых средств в ремонт или замену крыши.

Стропила рекомендуется изготавливать их древесины хвойных пород, содержащей большое количество смолы, которая служит природным барьером от гниения. Тем не менее, даже деревянные элементы из лиственницы и сосны нуждаются в обработке специальными составами. Влажность доски для стропил не должна превышать 18%, в противном случае в процессе эксплуатации элементы стропильной конструкции может «повести», что вызовет деформацию кровли и потерю прочности всей системы.

Для нанесения защитных средств может использоваться мягкая кисть, валик, распылитель садовый или краскопульт, практикуется и метод окунания. Поверхность стропила должна быть чистой, сухой и не иметь лакокрасочного покрытия, препятствующего проникновению защитного состава в древесные волокна. Особенно тщательно пропитываются места будущих стыков стропильных ног. Обработку следует делать в сухую теплую погоду. Антисептики и огнезащитные составы (либо универсальное огнебиозащитное средство) наносятся двукратно. Между первой и второй обработкой стропильные доски должны успеть высохнуть.

Монтаж дважды обработанных стропил можно начинать только после их полного высыхания.

Сечение стропил из доски

Стропила могут изготавливаться из бревна, бруса или доски. К недостаткам бревна относится его большой вес и необходимость выполнять сложные врубки в местах креплений, которые существенно ослабляют несущие способности элемента из кругляка. Брус значительно лучше в применении, но стоит дороже, чем доска. Стропильные ноги из доски – оптимальный выбор, данный материал активно используется для изготовления боковых стропильных ног. Доска также позволяет делать удлиненные боковые стропила и прочные накосные (диагональные) стропильные ноги.

Такой параметр, как толщина доски, существенно влияет на ее прочностные характеристики. Толщина доски, пригодной для изготовления стропил, составляет 40-60 мм, причем для возведения кровли на постройках хозяйственного назначения лучше использовать доску толщиной 40 мм в целях снижения затрат. При этом для строительства крыши жилого дома данный параметр не должен быть менее 50 мм.

Ширина доски для стропил выбирается с учетом длины проема, который требуется перекрыть – чем длиннее стропильная нога, тем шире должна быть доска для ее изготовления. Стропила длиной до 6 метров могут выполняться из доски шириной 150 мм – таким образом, минимальное сечение стропила для крыши жилого дома составляет 50×150 мм. Если длина стропильной ноги превышает 6 метров, ширина доски должна быть не менее 180 мм. Удлиненную ногу делают из сплоченных досок шириной 150 мм, причем участок нахлеста досок, составляющий не менее 500 мм должен располагаться максимально близко к коньковой части.

Сечение стропил зависит от величины нагрузки на крышу (снеговой и ветровой), а также веса самой стропильной конструкции, угла наклона ската, длины перекрываемого проема и ширины дома. Чтобы рассчитать сечение, используются специальные таблицы и формулы, можно воспользоваться соответствующей компьютерной программой. В сложных случаях лучше всего доверить выполнение расчетов профессионалам.

Определив оптимальное сечение стропильных ног, необходимо обратить внимание на шаг установки стропил. Это взаимозависимые параметры, которые можно немного варьировать без ущерба для надежности кровли. Применение подкосов позволяет несколько уменьшить сечение стропил.

Наращивание стропил

Если длины или толщины доски не хватает для изготовления цельной стропильной ноги, выполняют наращивание стропила. Это можно делать различными способами. Проще всего сплотить доски, сложив их друг с другом широкими сторонами, и сшив гвоздями. Если укладывать доски со сдвигом в половину длины, можно изготовить длинную, прочную стропильную ногу, способную выдержать высокие нагрузки. Так делают, когда требуется создать накосные стропила вальмовой крыши.

В другом случае наращивания стропил делают косой срез на торцах, причем перед косым срезом выполняется небольшой вертикальный противоскользящий упор. Далее выполняется вертикальное сквозное отверстие для стяжки соединения болтом.

Удлинить стропило можно соединив гвоздями или шпильками две доски, уложенные с нахлестом в метр.

Ссылка на основную публикацию