(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Фермы из профильной трубы чертеж


Фермы из профильной металлической трубы: чертеж, правила сборки

Фермы из профильной трубы получили свое распространение в сфере домашнего хозяйства и промышленности. На основе такого каркаса можно построить любое сооружение: от жилого здания до ангара, складского помещения или даже стадиона. Виды и размеры таких металлических конструкций очень разнообразны: фермы могут служить даже каркасом для дымовых труб. Основой любой постройки будет чертеж, поэтому особое внимание следует уделить правильности его составления.

Фермы — обязательная часть конструкции навеса, гаража или ангара

Перечень видов ферм из профильной трубы

Металлические фермы из профильной трубы для навеса конструируют из профиля, чаще всего стального. Профиль может иметь различные формы сечения: овальное, квадратное и наиболее популярное — прямоугольное.

Виды ферм имеют подразделения на две категории: фермы, где все элементы крепятся между собой в одной плоскости и сооружения с подвесной конструкцией (включает в себя верхний и нижний пояса).

Разделяются конструкции по следующим признакам: необходимая нагрузка на профиль, уклон системы, тип расположения перекрытий, длина пролета и градус наклона. В зависимости от этих факторов фермы могут быть такими:

1. Сооружения с уклоном, составляющим 22-30 градусов. Требования к устойчивости ферм подобного плана гласят, что их высота не должна превышать 1/5 от всей длины. Обычно расчет высоты производится именно по этому принципу, разделяя планируемую длину ангара на 5. Такой уклон выбирают тогда, когда хотят добиться относительной легкости системы.

Если протяженность всей конструкции превышает 14 метров, в таком случае раскосы следует располагать по направлению сверху вниз. При этом на верхнем ярусе размещают панель длиной 150-250 см. В конечном счете получается сооружение с двумя поясами, число панелей также будет четным.

Форма ферм и их количество зависит от типа и размера сооружения, а также от предполагаемой нагрузки на его кровлю

Полезный совет! Если планируется возведение фермы с пролетом более 20 метров, необходим монтаж подстропильных элементов, опорой которым будет служить дополнительные колонны.

Еще одной часто используемой разновидностью данного вида будут так называемые фермы Полонсо – сооружения треугольной формы с соединением в форме затяжки. Ферма из профильной трубы Полонсо считается очень легковесной, так как при ее строительстве удается избежать чересчур длинных раскосов.

2. Фермы с номинальным уклоном кровли в пределе 15-22 градусов. Этот вариант рассматривается для сооружений, которые не будут в итоге иметь длину пролета более 20 метров. Виды ферм с таким уклоном имеют высоту, составляющую 1/7 от общей протяженности. При необходимости увеличения высоты нижний пояс следует составить из ломаных сегментов.

3. Конструкции с наименьшим уклоном, не превышающим 15 градусов. При запланированном угле фермы до 15 градусов лучшим вариантом будут трапециевидные конструкции. Расчет высоты проводится из индивидуальных соображений, все зависит от конкретного угла кровли и назначения ангара. Высота может находиться в пределе от 1/7 до 1/12 протяженности.

Для трапециевидных ферм оптимальная длина металлических панелей должна составлять 1,5-2,5 м. Если чертеж не включает навесной потолок, раскосы можно заменить решеткой треугольной формы.

Если речь идет о форме конструкции, фермы из профильной трубы бывают следующего типа:

  • односкатные;
  • двускатные;
  • прямые;
  • арочные.

Последняя разновидность — фермы арочного типа — являются наиболее распространенными. Они достаточно прочные, их можно обшить поликарбонатными листами. Расчет навеса арочной конструкции должен быть очень точным для того, чтобы вес распределялся по профилю максимально равномерно. Арочные фермы строят и из обычных профильных труб, и из сваренных вместе.

Арочный тип ферм позволяет сделать полукруглую крышу из поликарбоната

Расчет фермы из стальной профильной трубы

Механизм расчета и создания чертежа фермы из профильной трубы производится в несколько важнейших этапов:

  1. Начальный этап — расчет длины ангара (гаража, сарая – помещения, строительство которого планируется).  От данного показателя будет зависеть высота металлоконструкции. В свою очередь, длина конструкции напрямую зависит от угла наклона кровли.
  2. Далее выбираются контуры поясов профиля. На выбор будут влиять тип назначения ангара, разновидность перекрытия кровли и угол ее наклона.
  3. Теперь, когда известны все габариты металлоконструкции, следует определиться с тем, будет ли возможность транспортировки фермы на объект, если строительство производится на строительной площадке.
  4. Необходимо предусмотреть наличие строительного подъема кровли, если длина ангара находится в диапазоне 12-36 м.
  5. Рассчитайте габариты панелей. Расчет основывается на показателе нагрузок, постоянно или периодически воздействующих на строение. Если ферма будет треугольной формы, номинальный угол наклона составит 45 градусов.
  6. Определяются расстояния между всеми узлами, составляется чертеж фермы из профильной трубы на основании проведенных измерений и вычислений.

Полезный совет! Для более точных расчетов постройки арочного ангара из профильной трубы рекомендуется использовать строительный калькулятор. Вообще проведение подобных вычислений вручную сейчас – большая редкость, претензионную точность расчетов можно получить, пользуясь специальными программами для архитекторов и строителей на ПК.

Чертеж фермы можно создать ручную или при помощи компьютерной программы

Проведение расчета арочной фермы из профильной трубы

Рассмотрим конкретный пример расчета для арочного навеса. Параметры предполагаемого сооружения будут следующими: фермы расположены с шагом 1,05 м, нагрузки будут сосредотачиваться в узловых участках. Высота арки в нашем случае не должна превышать 3 метров. Рекомендованной высотой фермы будет 1,5 м – такой параметр считается более привлекательными и с эстетической точки зрения, и из соображений прочности. Между опорами берется пролет 6 м (L), стрела нижнего уровня – 1,3 м (f). Окружность в нижнем ярусе будет иметь радиус 4,1 м (r). Угол между радиусами будет составлять α=105.9776°.

Длина профиля из нижнего пояса рассчитывается по формуле:

mн = π*Ra/180.

В ней: mн – величина профиля нижнего пояса; R – радиус окружности; A – угол между радиусами; π – постоянная.

В итоге:

mн = 3,14 х 4,1 х 106 / 180 = 7,58 (м).

Шаг между узлами конструкции в участках нижнего пояса должен составлять 55,1 см, в то время как шаги между крайними участками рассчитываются индивидуально. Для упрощения монтажа показатель можно округлить до 55 см, но увеличивать шаг не стоит.

Расчет навеса мелких габаритов допускает количество пролетов в районе 8-16. Для минимального количества длина стержней будет составлять 95,1 см при шаге меж поясами в районе 87-90 см. Для максимального числа пролетов шаг составит 40-45 см.

Требования к расчету профильной трубы для строительства фермы

При выборе изделий профильного проката, в особенности для крупногабаритных навесов, стоит руководствоваться данными, предоставленными СНиП:

  • 07-85 – данные о взаимодействии снеговых нагрузок и веса остальных конструктивных деталей сооружения;
  • П-23-81 – алгоритм работы с профилированными стальными изделиями.

Пристенный навес также несет нагрузки, и его проектирование тоже нужно производить с учетом снежного покрова в зимнее время

Данные из представленных положений помогут быстрее сориентироваться в выборе типа фермы, угла наклона кровли и сечения, размера профильной трубы для стоек постройки.

Важно! Влиять на  выбор также будет местоположение региона, количество выпадающих осадков на протяжении зимнего периода.

Рассмотрим следующий пример: планируется постройка пристенного навеса с габаритами 4,7х9 метров. Его передний край опирается на стойки, а задняя часть крепится к внешней стене дома. Сооружение будет возводиться в южном регионе, например, в Краснодарском крае. Информацию о снеговой нагрузке для каждого региона можно найти в сети Интернет, в нашем случае она будет составлять 84кг/м2. Оптимальным углом наклона кровли для навеса такого габарита будет всего 8 градусов.

Одна стойка высотой в 2,2 метра имеет вес в 150 кг, а ее вертикальная нагрузка приблизится к 1,1 тоннам. Трубы профильные круглого (овального) сечения для данных целей не подойдут, минимальные показатели для профильной квадратной трубы – сечение 45 мм и толщина стенки 4 мм. Но если несколько модернизировать конструкцию, введя в нее два параллельных пояса с косой решеткой, для них можно взять профиль с сечением 25 мм и толщиной стенки 3 мм. При высоте фермы из профильной трубы в 40 см для поясов следует применить квадратные профтрубы с показателями 35 мм и 4 мм соответственно.

Для простоты расчета фермы из профильной трубы для навеса можно воспользоваться таблицей соответствия сечения и толщин стенок из ГОСТ 30245.

Таблица 1

Замкн. про- филь прямо-

уг. сечения

Замкн. про-

филь квадр. сечения

Показатели толщины стенок
1 1,5 1,8 2 2,5 3 3,5 4 5 5,5 7 8 9 10 12 12,5 14 16
15 +
20 + + +
40х20 25 30 + +
40х25 + + +
60х30 и 60х40 40 50 + + + +
80х40 + + +
60 + + + + + + +
80 + + + + +
120х80 90 + + + + + +
140х120 150х100 100 120 + + + + + + + +
160х140 180х120 180х140 240х120 140 150 160

180

+ + + + + + +
150х130, 160х120, 180х100 + + + + + + + +
240х150 250х140 200 220 + + + + + +
300х100 + + + + + + + + + +
260х240 300х200 250 300 + + + + + + + +

Чтобы конструкция не разрушалась под действием коррозии, для ее основы нужно выбирать трубы из легированной стали

Металлические трубы для строительства арочного навеса стоит приобретать высококачественные, желательно из легированной стали. В сплаве должно быть большое количество углеродов – это создает достаточную защиту металлу от воздействий природных факторов и окружающей среды.

Рекомендацию по расчету металлической фермы из профильной трубы

В проектировании ферм есть некоторые тонкости:

  • Для принудительного облегчения веса конструкции возможна постройка ангара с дополнительными решетками (в том случае, есть уклон кровли взят минимальный);
  • чтобы облегчить кровлю со средним уклоном, используются ломаные нижние пояса;
  • расстояние между отдельными фермами не превышает 175 см.

При изготовлении и сварке ферм металлических из профильной трубы следует придерживаться следующих правил:

  1. Соединение элементов ангара производится при помощи прихваток и спаренных уголков.
  2. Детали нижнего пояса свариваются равносторонними уголками.
  3. Каркас ферм в верхних поясах соединяется двутавровыми уголками. Их стороны должны иметь разную длину, а стык производится по меньшей стороне.
  4. Для распределения нагрузок применяются швеллеры парного типа и накладные пластины, сваривающиеся между собой. Такой метод соединения используется при необходимости увеличить длину навеса.
  5. При проведении работ строго контролируется качество каждого сварного шва. По окончанию процесса сварки каждый шов следует зачистить.
  6. При необходимости можно осуществить окрашивание навеса антикоррозийной краской. Легированные стали не требуют дополнительной покраски.

Фермы из профильной трубы являются оптимальной основой для объектов бытового и коммерческого назначения. Расчет ангара трудоемок, он должен производиться специалистом, только в таком случае можно получить надежную схему будущей конструкции.

trubamaster.ru

Сечение фермы чертеж. Как варить ферму для навеса: металлическая ферма своими руками.

Фермы из профильной трубы представляют собой металлоконструкции, собранные при помощи решетчатых стержней. Изготовление металлических ферм – процесс более трудоемкий, чем в случае сплошных балок, но более экономичный. В производстве используют парный материал, а в качестве соединяющей детали – косынки. Всю конструкцию собирают, используя сварку или клепки.

С их помощью можно перекрывать пролеты любой длины, однако, стоит отметить, что для правильного монтажа необходим грамотный расчет. Тогда при условии качественного выполнения сварочных работ остается только в дальнейшем перенести трубные сборки наверх и смонтировать по верхней обвязке, согласно разметке.

Несущие фермы из профильной трубы имеют немало неоспоримых преимуществ:

  • минимальный вес;
  • они долговечны;
  • выносливы;
  • узлы очень крепкие, поэтому способны противостоять высоким нагрузкам;
  • с их помощью можно возводить конструкции со сложной геометрией;
  • позволяют сэкономить финансовые средства, поскольку расценки на изготовление металлоконструкций из профильной трубы достаточно приемлемы для решения широкого круга задач.

Конструкции ферм из профильной трубы

В основе деления этих конструкций на конкретные виды лежат разные параметры. Начнем с главного –

Различают:

  • опоры, компоненты которой расположены в единой плоскости;
  • висячие, в их состав входят два пояса, по расположению их называют соответственно нижним, верхним.

По первому параметру различают:

  • арочные фермы из профильной трубы,
  • бывают и прямыми;
  • односкатные либо двухскатные.

В соответствии с контуром различают:

  • имеющие параллельный пояс. Это оптимальный вариант для обустройства мягкой кровли. Такая опора собирается очень просто, поскольку ее компонентами являются идентичные детали и, что немаловажно, размеры решетки совпадают с размерами стержней для пояса;

  • односкатные. Отличаются жесткими узлами, которые позволяют воспринять значительные внешние нагрузки. На их сооружение уходит небольшое количество материала, поэтому эти конструкции достаточно экономичны;
  • полигональные. Хотя они в состоянии выдерживать большой вес, однако, их монтаж трудоемок и довольно сложен;
  • треугольные. Они практически незаменимы при устройстве крыш с большим углом наклона. Единственный их минус в большом количестве отходов при сооружении.
  • Угол наклона. Типовые фермы из профильной трубы делят на три группы:
  • 22°- 30°. Высота и длина металлоконструкции в этом случае соотносятся, как один к пяти. Это оптимальный вариант для перекрытия небольших пролетов в бытовом строительстве. Главным их преимуществом является небольшой вес. Больше всего для подобного аналога подходят треугольные.

Для пролетов, имеющих длину более 14 м используют раскосы, которые устанавливаются сверху вниз. По верхнему поясу располагают панель (порядка 150 – 250 см в длину). Таким образом, при этих исходных данных мы имеем конструкцию, включающую два пояса. Количество панелей при этом четное.

Если пролет превышает 20 м, то возникает необходимость в подстропильной металлоконструкции, связанной опорными колоннами.

Отдельного упоминания стоит так называемая ферма Полонсо. В ее составе имеются две треугольные системы, соединенные одна с другой через затяжку. Такое конструктивное решение позволяет избежать установки в средних панелях длинных раскосов, что приводит к значительному снижению общего веса.

  • 15°- 22°. Соотношение высоты и длины в этом случае равно один к семи. Наибольшая допустимая длина под подобный каркас составляет 20 м. Если по условиям эксплуатации необходимо увеличить ее высоту, то нижний пояс выполняют ломаным.
  • меньше 15°. В подобный проектах рекомендуется использовать трапециевидные металлические стропила. Наличие в них коротких стоек способствует увеличению противодействия продольному изгибу.

Внимание!

Фермы из профильной трубы для односкатной крыши с углом наклона 6–10° должны иметь асимметричную форму.

Высоты определяют через деление длины пролета на семь, восемь либо девять частей, взяв за основу особенности заданной конструкции.

Расчет для навеса

Проведение расчетов основывается на требованиях СниП:

Обязательным компонентом любого расчета и последующего монтажа конструкции является чертеж.

Подготавливается схема с указанием зависимости между длиной металлоконструкции и уклоном кровли.

  • В ней также учитываются очертания поясов опоры. Контур пояса определяется назначением конструкции, типом покрытия кровли и углом наклона.
  • При выборе размеров, как правило, следуют принципу экономии, если, конечно, ТТ не требуют иного. Высоту конструкции определяет тип перекрытия, минимальный общий вес, возможность перемещения, длину же – установленный уклон.
  • Размеры панелей рассчитывают с учетом нагрузок, воспринимаемых конструкцией. При этом следует помнить, что углы раскосов у разных металлических стропил отличаются, панель же должна им соответствовать. Для треугольной решетки искомый угол равен 45°, для раскосой – 35°.
  • Завершает расчет определение промежутка между узлами. Обычно он соответствует ширине панели.

Расчеты выполняют с учетом того, что увеличение высоты приводит к росту несущей способности. На подобном навесе снежный покров не будет задерживаться. Одним из способов усиления ферм из профильной трубы является установка нескольких прочных ребер жесткости.

Для определения размеров металлоконструкции для навесов следуют следующим данным:

  • для сооружений шириной не более 4,5 м используют изделия размером 40 на 20 на 2 мм;
  • менее 5,5 м – 40 на 40 на 2 мм;
  • свыше 5,5 м оптимальными будут изделия размером 40 на 40 на 3 мм либо 60 на 30 на 2 мм.

При расчете шага необходимо учесть, наибольшее возможное расстояние от одной опоры навеса до другой равно 1,7 м. При нарушении этого ограничения прочность и надежность сооружения будет под вопросом.

Когда будут полностью получены необходимые параметры, при помощи формул и особых программ получают соответствующую схему конструкции. Теперь остается продумать, как сварить ферму правильно.

На заметку

При расчетах должны учитываться:

  • закупочная стоимость одной тонны металла;
  • расценки на изготовление металлоконструкций из профильной трубы (либо можно просуммировать взятые в отдельности расходы на сварку, антикоррозийную обработку, монтаж).

Рекомендации по правильному выбору и изготовлению металлоконструкций трубчатого типа

    • Выбирая типоразмер желательно остановить свой выбор на прямоугольных или квадратных изделиях, поскольку имеющиеся два ребра жесткости обеспечат готовой металлоконструкции наибольшую устойчивость.
    • Используйте исключительно качественные изделия из высокоуглеродистой легированной стали, которая не корродирует и устойчива к агрессивным воздействиям внешней среды. Толщину стенок и диаметр подбирают в соответствии с заложенными в проекте. Таким образом будет обеспечена требуемая несущая способность металлических стропил.
    • Для соединения основных компонентов фермы друг к другу используют прихватки и спаренные уголки.
    • В верхнем поясе для смыкания каркаса необходимы разносторонние двутавровые уголки, причем стыковку выполняют по меньшей стороне.
    • Для сопряжения деталей нижнего пояса применяют равносторонние уголки.
    • Основные части длинных конструкций соединяют посредством накладных пластин.

  • Раскосы устанавливаются под 45 градусов, а стойки – под прямым углом. Завершив сборку основной конструкции, переходят к сварке фермы из профильной трубы. Каждый из сварочных швов обязательно необходимо проверить на качество, поскольку именно они определяют надежность будущего сооружения. Металлические стропила после завершения сварки обрабатывают специальными антикоррозийными составами и покрывают краской.

Изготовление металлических ферм для навеса на видео.

Сегодня навес из профильной трубы можно встретить буквально в каждом дворе. Это может быть как небольшой козырек над крыльцом, так и просторная крытая стоянка на несколько автомобилей.

Популярность этого строительного материала понятна – конструкции получаются красивыми, крепкими, а работы по их возведению занимают совсем немного времени. В этой статье мы раскроем основные вопросы, касающиеся конструкции навеса из профильной трубы.

Навес из профтрубы: расчет, чертежи, строительство и виды креплений

Особенного внимания при расчетах требуют габаритные навесы – для автомобиля, бассейна, зоны отдыха и т. д. Небольшие козырьки для односкатных навесов своими руками можно делать без учета СНиП.

Как рассчитать навес, чертежи

Расчет навеса из поликарбоната из профильной трубы начинается с создания эскиза. На нем отражается желаемый тип конструкции и отделки, а также примерные размеры. Точные параметры определяем только после похода на место будущего размещения сооружения – делаем замеры строительной площадки и стены дома, если каркас навеса из профильной трубы будет приставным. Эскиз может быть сделан как вручную, так и с помощью специальной программы.

Делаем навес из квадратной трубы своими руками: эскиз, сделанный в компьютерной программе

Исходные данные для расчетов: дом 9 х 6 м, свободная площадка (9 х 7 м) имеется перед свободной его стороной.

  • Навес можно делать шириной во всю стену дома – 9 м, вылет пусть будет на метр короче площадки – 6 м. Получаем сооружение 6 х 9 м.
  • Оптимальная высота низкого края – 2,4 м, высокий поднимаем до 3,5 или 3,6 м.
  • По перепаду высоты ската вычисляем угол его наклона – получается 12 – 13 градусов.
  • Смотрим ветровые и снеговые карты своего района и высчитываем по ним вероятные нагрузки.
  • Выбираем на основании полученных цифр материалы, приступаем к составлению чертежа навеса из профильной трубы.

Отдельно надо сделать отдельные чертежи для стропильных ферм. Несколько их вариантов отображены на следующем рисунке.

Изготовление ферм из профильной трубы для навеса: схемы разных типов конструкций

Обратите внимание: СНиП позволяет делать расчет фермы из профильной трубы для навеса с уклоном от 6 градусов. Однако лучше отталкиваться минимум от 8 градусов. Это связано с тем, что малый уклон зимой создаст проблему накопления снега на поверхности кровли.

Чертеж с размерами

Процесс изготовления навеса из профильной трубы

Сделать небольшой пристенный навес из труб совсем не сложно. Начинаем расчетов конструкции и подбора подходящих материалов. Этот процесс описан в предыдущем и следующем абзацах. Далее, согласно чертежу, размечаем рабочую площадку, а точнее расположение фундаментных ям на ней.

  • Откапываем ямы на нужную глубину.
  • На дно засыпаем слой щебня.
  • В ямы вертикально устанавливаем закладные детали.
  • Заливаем яму цементно-песчано-гравийным раствором.

На нижние концы стоек навариваем квадраты стали, по размеру точно совпадающие с площадками закладных деталей. Отверстия под болты также должны совпадать. После того как фундаментные столбы застынут, прикручиваем стойки к закладным.

Как зафиксировать навес из профтрубы своими руками: фото коллаж с примером использования закладной детали

Теперь переходим к сборке каркаса кровли. Профтрубу размечаем и режем на части нужной длины. Свариваем или скрепляем болтами сначала боковые фермы, затем фронтальные перемычки и в самом конце монтируем элементы раскосных решеток, если они нужны. В процессе сверяемся со строительным уровнем, также можно использовать магнитные уголки. Готовый каркас поднимаем на стойки и фиксируем метизами/привариваем.

Навес из профильной трубы, фото фиксации кровли на стойках

К сведению: перед началом монтажа кровельного материала навес из профтрубы должен быть окрашен или обработан антикоррозийным составом. Это связано с тем, что в процессе сборки конструкции заводская защита металла повреждается на местах вхождения креплений.

Виды крепления элементов между собой

Очень часто навесы собираются при помощи сквозных болтов или саморезов. Этот способ хорош тем, что в процессе вам не потребуется сварка – не все владеют приемами сварочных работ. Понадобятся только сами метиз и дрель со сверлом по металлу. Диаметр выбираемых болтов/саморезов напрямую зависит от сечения профтрубы – на этот счет вас сориентирует продавец в магазине стройматериалов.

Собираем навесы из профильной трубы своими руками: фото крепления сквозными болтами

Сварка не менее популярна для сборки навесов из профтрубы, чем болты или саморезы. Для работы требуется сварочный аппарат, электрический или газовый. Последний предполагает использование некоторого количества расходников. Сварка обеспечивает очень прочное крепление, не нарушающее целостности тела элементов. К примеру, те же болты предполагают сверление отверстий, что ослабляет всю конструкцию.

Обратите внимание: недостаток такого монтажа – сложность процесса. Не все владеют приемами сварки на уровне, достаточном для сборки сооружений, испытывающих большие нагрузки. Поэтому, если вы не уверены в себе или не имеете возможности нанять специалиста, лучше отдайте предпочтение болтам/саморезам.

Как сделать навесы из профильной трубы своими руками: на фото сварных швов

Небольшие навесы из профиля сечением до 25 мм собираются с помощью специальных хомутов, или, по-другому, краб-системы. Они бывают Т-образными – для соединения трех концов и Х-образными, для соединения четырех концов. Стягиваются хомуты болтами (6х20 или 6х35) с гайками – метизы обычно в комплекте не идут и приобретаться должны отдельно. Недостаток краб-системы – элементы соединяются только под углом 90 градусов. Сварка здесь не уместна, так как профтруба указанного сечения имеет маленькую толщину стенок.

Чем можно скрепить навес из профильной трубы своими руками: краб-системы

К сведению: антикоррозийную обработку профтруба имеет только снаружи, внутри металлическая поверхность остается подверженной ржавлению. Поэтому все срезы конструктивных элементов навесы обязательно должны быть закрыты заглушками.

Выбираем профтрубу для навеса: размер и сечение

При выборе профтрубы для крупных навесов необходимо пользоваться данными из СНиП:

  • 01.07-85 — регламентирует сочетание снеговых нагрузок и вес конструктивных элементов постройки.
  • П-23-81 – работа с изделиями из стали.

Руководствуясь данными из этих положений и собственными потребностями вам надо будет определиться со следующим: выбрать угол наклона кровли, тип профтрубы для стоек и тип ферм. Для примера возьмем пристенный навес 4,7х9 м, передний край которого будет опираться на стойки, задний – жестко крепиться к стене дома. Местоположение, допустим, Краснодарский край. Оптимальный угол наклона кровли для навесов такого типа – 8 градусов. Снеговая нагрузка для крыши 4,7х9 м для этой местности будет 84 кг/м 2 .

Примерный вес одной стойки (2,2 м) – 150 кг, вертикальная нагрузка на нее получится 1,1 т. Популярная в строительстве круглая профтруба сечением 43 мм и со стенками в 3 мм тут не подойдет, минимальные показатели – 50 мм и 4 мм. Труба квадратного сечения может быть 45 мм со стенкой 4 мм.

Таблица соответствия толщины стенок сечению

Самый простой и удобный вариант ферм – два параллельных друг другу пояса с раскосной решеткой. При высоте фермы 40 см на пояса лучше подойдет квадратная профтруба сечением 35 мм и стенкой 4 мм, на раскосные решетки – 25 мм и 3 мм. Система связей обязательно должна идти по стойкам и фермам.

Пример стропильной фермы

Перед созданием навеса арочной формы своими руками делается чертеж и расчет всех элементов и узлов крепления.

Арочный навес из поликарбоната

Чертеж и проект помогут решить вопросы относительно номенклатуры и количества приобретаемых строительных материалов, интерьера и экстерьера металлической конструкции и дизайна всего участка.

Чертеж навеса из поликарбоната

• Расчет прочности опор и ферм;

• Расчет сопротивления крыши ветровой нагрузке;

• Расчет нагрузки на кровлю в виде снега;

• Эскизы и общие чертежи металлического навеса арочной формы;

• Чертежи основных элементов с их габаритами;

• Проектно-сметная документация с расчетом количества и стоимости стройматериалов.

Основа конструкции металлического навеса по чертежу — стропильная ферма. Расчет формы, толщины, сечения и расположение откосов фермы сложен. Главные элементы фермы — пояса верхнего и нижнего вида, образующие пространственный контур. Сборка арочной фермы для навеса производится по арочным балкам. Особенность арочной фермы — минимизация изгибающих моментов в конструктивных поперечных сечениях. При этом материал арочной конструкции сжимается. Поэтому производимые чертеж и расчеты осуществляются по упрощенной схеме, где кровельная нагрузка, нагрузка крепежной обрешетки и снежной массы равномерно распределяются всей площади.

Проект навеса из поликарбоната

Проект навеса и его чертеж включают в себя следующие расчеты:

• Реакция горизонтальных и вертикальных опор, напряжение в поперечных направлениях, что повлияет на подбор сечения несущего профиля;

• Кровельные снеговые и ветровые нагрузки;

Районирование территории РФ по расчетному значению веса снегового покрова

• Сечение внецентренно сжатой колонны.

Таблица расчета арочной фермы

Ферма – это основа всего покрытия. Для ее установки потребуются прямые стержни, соединяемые в шарнирных или жестких узлах.

Установка арочной фермы

Ферма включает в себя пояса верхнего и нижнего вида, стойки и раскосы. В зависимости от оказываемых нагрузок на все элементы арочной фермы выбирается материал для нее. Нагрузки на сооружение определяются в соответствии с требованиями СНиП. Для чего выбирается схема строения, где указываются контуры поясов фермы. Схема зависит от того функции навеса, его крыши и ее угла размещения.

Таблица расчета арочной фермы

После определяются размеры фермы. Ее высота фермы зависит от кровельного материала и вида фермы — стационарная или передвижная. Ее длина – по желанию. При пролетах между стойками от 36 м рассчитывается строительный подъем — обратный изгиб фермы от ощущаемых нагрузок. После рассчитываются размеры панелей, которые зависят от промежутка между элементами, распределяющими нагрузку на конструкцию фермы. От этого зависит расстояние между узлами. Совпадение обоих показателей обязательно.

Строительный подъем арочной фермы

У арочной фермы направляющим является нижний пояс, выполненный в виде дуги. Профили соединяются ребрами жесткости. Радиус арки может быть любым и зависит от природных условий расположения фермы и ее высоты. От несущей способности конструкции фермы зависит ее качество. Чем выше ферма, тем меньшее снега будет задерживаться. Количество ребер жесткости помогает противостоять нагрузкам. Все детали навеса лучше сварить.

Количество ребер жесткости арочной фермы

Для начала рассчитывается коэффициент μ для каждого пролета пояса верхнего вида — переходящая нагрузка снежной массы на земле на его нагрузку на конструкцию. Для чего нужно знать угол наклона касательных. С каждым пролетом радиус угла становится меньше. Для вычисления нагрузки используются показатели Q — нагрузка от снега на 1-вый узел фермы, и l — длина стержней из металла. Для этого вычисляется cos угла расположения перекрытия.

Таблица общей нагрузки арочной фермы на почву

Нагрузка вычисляется по формуле — произведение l и μ и 180. Соединив все показатели вместе, рассчитывается общая нагрузка арочной фермы на почву и подбираются материалы и их габариты.

Изготовление обрешетки из профильной трубы и покрытие фермы поликарбонатом

Фермы из профильной трубы долговечны, прочны и экономичны. Профильная труба — профиль из металла, прокатанный и обработанный с помощью станков.

Профильные трубы

По типу сечения они классифицируются на профили овального, прямоугольного и квадратного сечений. Фермы из профильной трубы арочного типа обладают высокой прочностью, длительным сроком их эксплуатации, возможностью сооружения сложных конструкций, доступной стоимостью, небольшим весом, устойчивостью к деформациям и повреждениям, влаге и ржавчине и возможностью их отделки полимерными красками.

Разновидность профильных труб

Для сборки или крепежа элементов используются спаренные уголки. Конструируя верхний пояс, используют 2 тавровых уголка различной длины.

Уголки стыкуются сторонами с меньшим размером. Нижний пояс соединяется уголками с равными сторонами. Соединяя большие и длинные фермы используют накладные пластины.

Стыкование тавровых уголков

Парные швеллеры распределяют нагрузку равномерно. Раскосы монтируются под углом 45, а стойки — под 90.

Схема монтирования раскосов и стоек

После сборки приступают к сварочным работам, после чего каждый шов зачищается. Завершающий этап — обработка антикоррозийными растворами и краской.

Зачистка сварного шва

На готовую ферму устанавливаются листы поликарбоната — полупрозрачного пластика, который способен защитить от погодных осадков. При этом учитывается толщина и форма используемого листа. При большом радиусе изгиба используются сотовый поликарбонат от 8 до 10 мм в толщину. При малом радиусе — монолитный волновой до 6 мм.

Сотовый поликарбонат

Монолитный волновой поликарбонат

Фермы из профильной трубы предназначены для придания всей конструкции навеса жесткости и соединения стоек воедино. Образованные арки — основа для крепления поликарбоната. Рекомендуется использовать такие же уголки, как и при изготовлении ферм. Должна быть предусмотрена резиновая подложка, чтобы материал не контактировал напрямую с элементами из стали, что сохранит от быстрого износа козырька.

Смонтированная ферма под поликарбонат

Для установки стоек навеса делается столбчатое основание, чьи габариты на 5-7 см превышают размеров опоры. Для защиты от воды и влаги основание покрывается рубероидом. В процессе заливки фундамента производится установка крепежных штырей.

После монтажа навеса из поликарбоната производится крепление фермы, которая соединяет все элементы навеса в общий каркас. Нарезая и устанавливая листы поликарбоната:

• Используют термошайбы, компенсирующие расширение пластика от высоких температур.

Монтаж поликарбоната с помощью термошайб

• Осуществляется обработка торцов сотового поликарбоната паропроницаемой лентой.

Обработка торцов сотового поликарбоната паропроницаемой лентой

• Наружная сторона должна остаться в заводской упаковке для ее защиты от выцветания.

• Расположение ребер жесткости по дуге. При использовании монолитного волнового поликарбоната направление изгибов совпадает с арками.

При необходимости в сооружении навеса используют профильные трубы. Фермы из профильной трубы - долговечная, прочная и экономичная конструкция, которая позволяет перекрыть любой пролет. Как соорудить фермы из профильной трубы рассмотрим далее.

Особенности конструкции фермы из профильной трубы

Фермы из профильной трубы сооружают из металлического профиля, который изготавливают прокатывая и обрабатывая металл с помощью специальных станков, в зависимости от типа сечения профильные трубы разделяют на:

  • профиль овального сечения,
  • прямоугольного сечения,
  • квадратного сечения.

Для производства профильных труб используется высококачественная сталь. Первоначальная форма профильной трубы - круглая. Но, после прохождения обработки горячим или холодным способом, труба деформируется в нужную форму. Профильные трубы бывают разных размеров, минимальное сечение 15х15 мм, а максимальное 45х5 см. Толщина стенки трубы 1,12 мм, а длина - 612 см.

Размер пролета, в котором устанавливается ферма влияет на нагрузку и экономичность расхода материалов.

Фермы плоского типа требуют закрепления, а фермы пространственного типа - выступают в качестве жесткой конструкции, которая способна выдержать любые нагрузки.

Основные составляющие фермы:

  • пояса - выступают в качестве контура,
  • стойки,
  • раскосы,
  • опорный раскос.

Для изготовления фермы необходимо наличие соединителей в качестве которых выступает парный материал, косынки, клепки и сварка.

Фермы из профильной трубы фото

Достоинства использования фермы из профильной трубы

  • высокая прочность обеспечивает длительность эксплуатации;
  • использование профиля позволяет соорудить самые сложные конструкции, прилагая минимум затрат;
  • доступная стоимость;
  • вес конструкции ферм небольшой, так как трубы внутри пустые;
  • ферма из профильной трубы устойчива к деформациям, механическим ударам или другим повреждениям;
  • антикоррозийность - такая конструкция устойчива к влаге, и металлические трубы со временем не ржавеют;
  • возможность дальнейшей отделки с помощью полимерных красок, которые придадут ферме красивый внешний вид.

Сфера использования ферм из профильной трубы

Фермы из профильной трубы используют для сооружения металлических каркасов, которые в будущем станут навесами или постройками.

Отлично справляется ферма из профильной трубы с ролью навеса для машины, при отсутствии гаража.

Чтобы защитить открытые площадки от солнца, также сооружают фермы из профильной трубы.

Используют фермы для строительства мостов или перекрытия промышленного или частного здания.

Дополнительное фермы из профильной трубы используют:

  • на объектах связи,
  • линиях электроснабжения,
  • транспортных дорогах,
  • в сооружении мостов, заводов, спортивных комплексов или сцен.

Виды ферм из профильной трубы

Фермы из профильной трубы разделяют на два вида. Один вид фермы представляет сооружение, в котором все элементы соединяются в одной плоскости.

Другой вид подразумевает ферму с изготовлением висячей конструкции, которая включает верхний и нижний пояс.

Выбор конструкции зависит от таких факторов:

  • уклон конструкции,
  • место размещения перекрытий,
  • протяженность пролета.
  • В зависимости от угла уклона выделяют такие фермы:

    1. Ферма с углом уклона от 22° до 30°. При наличии данных об угле уклона крыши, при сооружении небольшого шиферного перекрытия, наилучшим вариантом будет использование треугольных ферм из профильной трубы. Для вычисления высоты фермы следует длину пролета разделить на пять. Преимуществом такой конструкции является легкий вес. Если протяженность пролета большая и превышает четырнадцать метров, следует выбрать конструкцию, в которой раскосы располагаются сверху вниз. На верхней части фермы изготавливают панель, длина которой составляет от 150 до 250 см. Такая конструкция состоит из двух поясов с четным количеством панелей. При изготовлении промышленных ферм из профильной трубы, длина которых больше двадцати метров, их монтируют с помощью подстропильного металлического сооружения. Такие конструкции связывают опорные колонны. Ферма Полонсо представляет собой конструкцию, которая состоит из двух треугольных ферм, соединенных затяжкой. Такая ферма позволяет предотвратить наличие длинных раскосов в середине конструкции, и облегчают общий вес конструкции. В верхней части таких ферм располагается большое количество панелей, длина которых составляет более 2,5 м. При закреплении потолка на ферме, затяжки фиксируют в верхнем узле пояса.

    2. В случае уклона кровли под углом от 15 до 22° высоту фермы рассчитывают путем разделения длины пролета на семь. Длина такой фермы не превышает двадцать метров, при большей длине лучше использовать ферму Полонсо. Чтобы увеличить высоту конструкции следует изготавливать нижний пояс ломанным.

    3. При минимальном наклоне крыши, который не превышает 15 градусов устанавливают фермы в виде трапеции. Высота такой фермы рассчитывается путем разделения длины пролета на число от семи до девяти, в зависимости от точного значения уклона. Если ферму не устанавливают непосредственно на потолок, тогда в качестве раскосов используют решетку треугольной формы.

    В соответствии с формой фермы из профильной трубы разделяют на:

    • односкатные фермы из профильной трубы,
    • двухскатные фермы из профильной трубы,
    • прямые фермы из профильной трубы,
    • арочные фермы из профильной трубы.

    В зависимости от очертания пояса фермы разделяют на:

    1. Фермы с устройством параллельного пояса отличаются такими преимуществами:

    • легкость монтажа из-за большого количества одинаковых деталей,
    • длина стержней, используемых при устройстве решетки и пояса одинакова,
    • наличие минимального количества стыков,
    • полная унификация конструкции,
    • использование при наличии мягкой кровли.

    2. Односкатные фермы из профильной трубы имеют такие преимущества:

    • устройство жестких узлов,
    • отсутствие длинных стержней в середине фермы,
    • сложность, но в то же время экономичность конструкции.

    3. Фермы поригонального типа отличаются особенностями:

    • используют для устройства строений, которые имеют большой вес,
    • обеспечивают экономичность использования профиля,
    • устройство поригональной фермы достаточно сложное и трудоемкое.

    4. Фермы треугольной формы отличаются простотой изготовления и используются для крыш с крутым уклоном. Недостатки:

    • сложность в устройстве опорных узлов,
    • большой расход профиля.

    В зависимости от обустройства решетки в фермах разделяют на

    • решетки треугольной формы, чаще всего используют в фермах с параллельными полюсами, иногда в фермах трапециевидной или треугольной форм,
    • решетки раскосного типа отличаются трудоемкостью исполнения и большим расходом материала,
    • индивидуальные решетки изготавливают исходя из размеров и особенностей фермы.

    Фермы из профильной трубы: расчет конструкции

    1. Перед проведением расчетов, по изготовлению ферм из профильной трубы, следует определиться со схемой, в которой указывают зависимость длины фермы от угла наклоны крыши.

    2. При выборе схемы следует определиться с контурами поясов фермы. Данная деталь зависит от функций конструкции, типа кровельных материалов и угла наклона.

    3. Следующий этап предполагает выбор размера фермы. При расчете длины фермы следует учесть угол наклона, а высота зависит от типа перекрытия, возможной транспортировки фермы и общего веса конструкции.

    4. В случае, если длина фермы превышает 36 м, необходимо рассчитать строительный подъем.

    5. Определите размеры панелей. Расчет следует проводить исходя из нагрузки, которую должна выдержать ферма. При конструировании треугольной фермы, угол наклона составляет сорок пять градусов.

    6. Завершающий этап - определение междоузельного расстояния.

    • для расчета фермы из профильной трубы воспользуйтесь услугами специалистом или специальными компьютерными программами;
    • проверьте правильность расчетов несколько раз;
    • для расчета и изготовления фермы из профильной трубы чертеж - обязательный и необходимый компонент;
    • обязательно учитывайте максимальную нагрузку на конструкцию фермы.

    Изготовление фермы из профильной трубы

    Чтобы собрать или скрепить элементы следует использовать прихватки или спаренные уголки.

    При конструировании верхнего пояса используйте два тавровых уголка с разной длиной сторон. Стыкуйте уголки между собой меньшими сторонами.

    Чтобы соединить нижний пояс используйте уголки с ровными сторонами.

    При изготовлении большой и длинной фермы, в качестве соединителей выступают накладные пластины. Для равномерного распределения нагрузки применяют швеллеры парного типа.

    Раскосы устанавливайте под углом сорок пять градусов, а стойки - под прямым углом. Чтобы изготовить такую конструкцию, используйте тавровые или крестообразные уголки с ровными сторонами, скрепленные пластинами.

    Для изготовления целостных сварных систем применяют тавры.

    После окончания сборки конструкции с помощью прихваток, приступают к проведению сварочных работ. Сварка производится вручную или автоматически. После проведения сварки следует зачистить каждый шов.

    Завершающий этап включает обработку системы специальными антикоррозийными растворами и краской.

    1. Чтобы облегчить конструкцию фермы, с минимальным уклоном крыши, используйте дополнительные решетки.

    2. Чтобы снизить массу конструкции фермы, с уклоном кровли от 15 до 22 градусов, устройте нижний пояс ломанным.

    3. При устройстве длинной фермы устанавливайте только четное количество панелей.

    4. Если длина фермы превышает 20 метров, используйте устройство фермы Полонсо.

    5. Размер и сечение профиля для фермы зависит от ширины и уклона навеса.

    6. Расстояние между двумя фермами не должно превышать 175 см.

    Металлические фермы из профильной трубы незаменимы при строительстве торговых павильонов, спортивных комплексов, складов, промышленных зданий.

    В частном домовладении их можно использовать при возведении кровли или навеса.

    Эти металлоизделия часто используются в индивидуальном строительстве, при этом мало кто из неспециалистов знает, как сделать расчет фермы из профильной трубы.

    Назначение ферм

    Ферма - это горизонтальный каркас строительного объекта, «скелет» перекрытия. Фермы делают из прямых металлических труб, соединяя их в узлах жестко или с помощью шарниров.

    В итоге получается подвесная конструкция. Как правило, эта деталь кровли состоит из верхнего и нижнего поясов, соединенных раскосами и стойками.

    Такими системами перекрывают большие пролеты. Они дешевле балок и помогают снизить себестоимость строительства. Так строят мосты, заводы, стадионы, торговые центры.

    Металлические системы продаются в готовом виде. Для частника это крайне удобно, так как в этом случае все расчеты уже сделаны.

    Купить готовую ферму - оптимальный вариант, так как от правильного расчета нагрузки на эту деталь зависит прочность всей кровли. Сделать самостоятельно расчеты и чертежи фермы сложно.

    Чтобы ферма из профильной трубы прослужила долго, нужно знать, как правильно выбрать материал, уметь рассчитать нагрузку на каждую часть конструкции.

    Кроме того, нужно знать, как сварить ферму - неправильно сваренная система может привести к обрушению всего сооружения. Приобретая готовые типовые фермы, вы будете избавлены от этих сложностей.

    Рассмотрим такой вид ферм, как стропильная система. Такие конструкции нужны для обустройства кровли.

    На стропила закрепляют все остальные слои кровельного пирога, поэтому они должна быть прочными и долговечными.

    Лучше всего этим требованиям отвечают стропильные системы из профильной трубы, но в частном домовладении могут использоваться и деревянные стропила.

    Конструкцию стропильной фермы выбирают, исходя из формы верхнего перекрытия дома, угла наклона крыши и длины пролета.

    В зависимости от уклона кровли, используют строительные фермы следующих конструкций:

    • покатость 22 – 30º - используют треугольные фермы из профильной трубы с высотой, равной 1/5 длины пролета;
    • покатость 15 – 22º - подойдет система с высотой, равной 1/7 пролета;
    • покатость 6 – 15º - ставят трапециевидные системы с высотой 1/7 или 1/9 пролета.

    Конструкции ферм из профильных труб по форме могут быть:

    • полукруглые;
    • двускатные;
    • односкатные;
    • плоские.

    Для потолков со сложной геометрией с высоко поднятым над опорами центром используют фермы из профильной трубы, называемые «полонсо». Они представляют собой треугольник со стойками ломаной формы.

    Расчет формы

    Для расчетов потребуется калькулятор и два нормативных документа:

    • СНиП, П-23-81, стальные конструкции;
    • СНиП, 2.01.07-85, нагрузки и воздействия.

    Зимой на кровле большой площади могут скопиться тонны снега. Конструкция должна удержать этот вес, ее задачей является распределение нагрузки по опорам и лагам.

    Высота в середине пролета для фермы треугольного типа вычисляется по формуле Н=1/4×L, для ферм с параллельными, полигональными, трапециевидными поясами - по формуле Н=1/8×L. L - длина фермы.

    Важно: металлические фермы для односкатной крыши с наклоном не более 10º должны быть асимметричными.

    Для двускатной кровли обычно выбирают фермы с висячими стропилами. Угол уклона раскосов должен находиться в пределах 35 – 50º. От точности вычисления зависит надежность и долгий срок службы конструкции.

    Совет: существуют онлайн-калькуляторы для расчета металлических ферм из профильной трубы, их можно найти на сайтах строительных организаций.

    Произведя расчеты, делают чертеж фермы, подсчитывают сколько нужно приобрести материала, а именно – профильной трубы.

    В индивидуальном строительстве для изготовления ферм вместо профильной трубы можно использовать облегченные металлические оцинкованные профили (ЛСТК).

    Они удобны тем, что их можно скреплять специальными болтами. Но чаще стропильные системы изготавливают из стальных балок, соединяя их сваркой.

    Профильные трубы - строительный металлический прокат, представляющий собой трубы с сечением некруглой формы. Наиболее распространены трубы из квадратного и прямоугольного профиля.

    Профильные трубы изготавливают из углеродистой и легированной стали. Изделия отечественного производства имеют сечение от 1×1 см до 50×40 см и изготавливаются из металла толщиной от 0,1 до 2,2 см. Длина труб – от 6 до 18 метров.

    Если длина фермы превышает 10 метров, то металлическими должны быть не только стропила, но и коньковые опоры с мауэрлатом.

    К недостаткам стропил из профилированных труб относят дороговизну и значительный вес.

    Изготовление стропильного изделия

    При изготовлении системы из ЛСТК главные связки выполняют, прихватывая трубы двойными уголками.

    К верхнему поясу перемычки и раскосы монтируют с помощью уголков с неравными сторонами, стыкуя их по короткой стороне.

    Детали нижнего пояса тоже стыкуют уголками с неравными сторонами. Главные элементы соединяют с помощью накладных пластин.

    Рассмотрим подробнее изготовление ферм из профильной трубы сварным методом.

    Если вы не знаете, как сварить ферму из профильной трубы, потому что вообще никогда не имели дела со сваркой, то придется обратиться к специалисту, так как стропильная ферма - не та конструкция, на которой можно «набивать руку». От качества швов на стропильной ферме зависит прочность кровли.

    Фермы лучше изготавливать из прямоугольных или квадратных труб, так как имеющиеся у них ребра обеспечат конструкции хорошую устойчивость.

    Стропильную ферму нужно изготавливать только из стали, устойчивой к окислению и другим агрессивным атмосферным факторам.

    Толщина металла и сечение трубы должны соответствовать параметрам, заложенным в проекте. Соблюдение этих условий обеспечит стропильной конструкции нужную несущую способность.

    Каждый сварочный шов проверяют на качество, поскольку именно от него будет зависеть надежность будущей конструкции.

    Когда сварка ферм из профильной трубы закончится, останется только обработать швы антикоррозийным составом и покрыть их краской.

    Этапы сваривания кровельной системы из металлических профильных труб:

    1. выравнивают верхний и нижний пояс;
    2. вваривают между поясами перемычки;
    3. на конструкцию из двух поясов и расположенных к ним под углом 90 о перемычек приваривают раскосы - отрезки трубы, срезанные под углом.

    Первую ферму можно использовать как шаблон для изготовления остальных.

    Совет: резать металлопрофиль под углом удобнее всего с помощью резочного станка. Такое устройство можно взять напрокат или сделать самостоятельно из болгарки.

    При небольшом объеме работ, например, при изготовлении системы для навеса или ворот, резать металлопрофиль можно просто болгаркой.

    После завершения сварки остается только поднять конструкцию наверх и закрепить по верхней обвязке согласно размеченным линиям.

    Для подъема системы из профильных труб на высоту придется использовать подъемные механизмы: кран или лебедку. Стропы закрепляют в узлах верхнего пояса в 2 или 4 местах.

    Для временного закрепления ставят парные расчалки под углом к горизонту не больше 45 о. Затем трубы приваривают к колоннам, предварительно проверив вертикальность системы.

    Сваривание труб из металлопрофиля – еще одна актуальная тема. Для соединения металлопластиковых труб можно использовать ручную, дуговую и газовую сварку.

    Так как профильные трубы делают из углеродистой и низколегированной стали (нержавейку используют редко), сваривать их можно по обычным технологиям.

    Любые виды решетчатых конструкций, в том числе и кровельные фермы, изготавливают из стали толщиной не более 1 см. Длина соединений не должна превышать 40 см.

    Сварные соединения фермы по-разному расположены в пространстве, поэтому сварку удобно выполнять полуавтоматом со шлангом, проволокой, заполненной флюсом, или проволокой с самозащитой.

    В индивидуальном строительстве используют ручную сварку отдельными электродами. Автоматическое сваривание использовать не экономично.

    В серийном изготовлении используют контактную точечную сварку с увеличением давления. Специалисты не рекомендуют выполнять соединение прерывистым способом.

    Первым делом варят стыковочные швы, а затем угловые. Такой порядок позволяет избежать напряжения металла в узле.

    Если швы расположены поблизости друг от друга, то перед выполнением второго шва нужно охладить металл для предупреждения пластических деформаций.

    Узлы сваривают, начиная от середины. В начале накладывают швы большего сечения, затем меньшего. Каждый элемент системы прихватывают с двух сторон.

    Длина соединения не должна быть меньше 3 см, катет соединения - не меньше 0,5 см. Прихваты и сварной шов должны быть выполнены из одного материала - это нужно для постоянства напряжения металла в шве.

    Строительные технологии быстро развиваются. Еще недавно здания строили только из камня или дерева, сейчас же востребованы сооружения, которые можно возвести максимально быстро.

    Это можно сделать, используя профилированные трубы из металла и современные материалы: поликарбонат, пластик, профилированный лист, плитные утеплители.

    Без металлических ферм из профильной трубы строительство таких конструкций было бы невозможно.

    newrank.ru

    Фермы из профильной трубы своими руками: разновидности и монтаж

    В целом, если изготовление ферм планируется из одного-двух типоразмеров профиля, то расчет такой прямоугольной фермы много времени не займет.

    Сосредоточенными нагрузками для данных прямоугольных ферм будут опорные реакции для рассчитывавшихся ранее арочных ферм.  Для упрощения расчетов длины всех пролетов между узлами в верхнем поясе приняты одинаковыми.

    Определение усилий в стержнях фермы

    Расчет ферм будет производиться методом сечений, основные положения которого изложены отдельно.

    Когда мы рассчитывали арочные фермы, то выяснили, что опорные реакции у этих ферм могут быть разными в зависимости от рассматриваемого варианта снеговой нагрузки. Для дальнейших расчетов примем максимально возможное значение опорных реакций, тогда нагрузки на ферму от арочных ферм будут Q = 796.1 кг.

    Кроме того на ферму будет действовать равномерно распределенная нагрузка от собственного веса фермы, к тому же изначально нам не известная, а это означает, что ферму следует дополнительно рассчитать на эту нагрузку.

    Однако с учетом того, что собственный вес фермы будет относительно небольшой, то для упрощения расчетов эту распределенную нагрузку от собственного веса можно условно привести к сосредоточенным в узлах фермы.

    Например, если ферма будет весить около 28 кг, то дополнительные сосредоточенные нагрузки составят 28/7 = 4 кг, тогда расчетные нагрузки составят:

    Q = 796.1 + 4 ≈ 800 кг

    Так как у нас симметричная ферма, к которой одинаковые нагрузки также приложены симметрично, то опорные реакции будут равны между собой и составят:

    VA = VB = 7Q/2 = 7·800/2 = 2800  кгс

    Значение горизонтальной составляющей опорной реакции на опоре А будет равно нулю, так как горизонтальных нагрузок в нашей расчетной схеме нет. При необходимости для маркировки стержней, симметричных указанным, можно использовать апостроф ‘.

    Если стоит задача рассчитать все стержни фермы, то лучше составить таблицу, в которую вносятся все стержни фермы. Затем в эту таблицу будут внесены результаты расчетов, в частности значения сжимающих или растягивающих напряжений.

    Во всех сечениях, показанных на рисунке 554.1, силы N направлены так, что вызывают растяжения в рассматриваемых стержнях. Если по результатам расчетов усилие в рассматриваемом стержне будет отрицательным, то это означает, что в этом стержне будут действовать сжимающие нормальные напряжения.

    Составим уравнение моментов относительно узла 3, это позволит определить усилие в стержне 3-б:

    М3 = VAl — Ql + N3-бh = 0;

    N3-бh =Ql — VAl;

    где l — плечо действия силы Q и опорной реакции VA, равное расстоянию от узла 1 до узла 3 по горизонтали, согласно принятой нами расчетной схемы l = 0.

    525 м; h — плечо действия силы N3-a, равное высоте фермы, в данном случае h = 0.4м.

    Это означает, что в действительности общая высота фермы с учетом сечений верхнего и нижнего пояса будет немного больше, так как в данном случае высота — это расстояние между нейтральными осями верхнего и нижнего поясов.

    Тогда:

    N3-б =(Ql — VAl)/h = ((800 — 2800)0.525)/0.4 = — 2625 кг

    Чтобы определить напряжения в стержне а-б составим уравнение моментов относительно узла 1:

    М1 = Nа-бh’ + N3-бh = 0;

    Na-б = 2625·0.4/0.318 = 3300.4 кг

    В данном случае h’ — плечо приложения силы Nа-б — это высота прямоугольного треугольника. Плечо было определено следующим образом, сначала вычисляется значение угла а между стержнями 1-а и а-б.

    tga = 0.4/0.525 = 0.762

    где 0.4 и 0.525 — длины стержней — катетов прямоугольного треугольника.

    a = 37.3°

    тогда

    h’ = 0.525sina = 0.525·0.606 = 0.318 м

    Усилия в стержне 1-а будут равны нулю, в чем легко убедиться,составив уравнение моментов относительно узла 2:

    М2 =- N1-а·0.4 = 0;

    Проверим правильность вычислений, составив уравнения проекций сил на основные оси:

    ΣQy = — Q1 +VA — Na-бsin37.3о = -800 +2800 — 3300.4·0.606 = 0.004 кг

    ΣQx = N3-б + Na-бсos37.3o = -2625 + 3300.4·0.795 = 0.38 кг

    Небольшая погрешность в вычислениях набежала из-за того, что вычисления ведутся с точностью до одного знака после запятой, а в значениях тригонометрических функций указываются только 3-4 знака после запятой. Но в данном случае большая точность и не нужна. В целом при таких нагрузках, на погрешность до 1 кг можно не обращать внимания.

    Для определения усилий в стержне 1-ж составим уравнение моментов относительно узла 8:

    М8 = -Q(1.05 + 2.1 + 3.15) + 3.15VA — 0.4N1-ж = 0;

    N1-ж = (-6.3·800 + 3.15·2800)/0.4 = 9450 кг

    Для определения усилий в стержне 3-е составим уравнение моментов относительно узла 7:

    М7 = -Q(0.525 + 1.575 + 2.625) + 2.625VA + 0.4N3-е = 0;

    N3-е = (800·4.725 — 2800·2.625)/0.4 = — 8925 кг (работает на сжатие)

    Для определения усилий в стержне е-ж составим уравнение моментов относительно узла 9:

    М9 = -Q(1.575 + 2.625 + 3.675) + 3.675VA + 0.4N3-е + 0.636Nе-ж = 0;

    Nе-ж = (800·7.875 — 2800·3.675 + 0.4·8925)/0.6363 = — 660 кг

    Проверим правильность расчетов

    ΣQх = N3-е + N1-ж + Nе-жcos37.3° =- 8925 + 9450 — 660·0.7955 = 0.012 кг

    Для лучшего представления общей картины проверим еще пару сечений

    Для определения усилий в стержне 1-д составим уравнение моментов относительно узла 6:

    М6 = -Q(1.05 + 2.1)+ 2.1VA — 0.4N1-д = 0;

    N1-д = (- 3.15·800 + 2.1·2800)/0.4 = 8400 кг

    Для определения усилий в стержне д-е составим уравнение моментов относительно узла 5:

    М5 = 1.575(-Q + VA)+ 0.4N3-е + 0.6363Nд-е = 0;

    Nд-е = (1.575(800 — 2800) + 0.4·8925)/0.6363 = 660 кг

    Проверим правильность расчетов, определив проекции сил на ось х:

    ΣQx = N3-е + N1-ж + Nд-еcos37.3° = -8925 + 8400 + 660·0.7955  = 0.06 кг;

    Усилия в стержне 3-б нам уже известны, поэтому для определения усилий в стержне б-в составим уравнение моментов относительно узла 5:

    М5 = -1.575Q + 1.575VA — 0.4N3-б + 0.6363Nб-в = 0;

    Nб-в = (1.575(800 — 2800) + 0.4·2625)/0.6363 = -3300.4 кг

    Усилие в стержне 1-в будет явно значительно меньше, чем в стержне 1-ж и потому в данном случае оно нас не интересует, так как мы планируем делать нижний пояс из трубы одного сечения. А чтобы определить правильность расчетов в данном случае определим проекции сил на ось у:

    ΣQy = — Q1 +VA + Nб-вsin37.3о = -800 +2800 — 3300.4·0.606 = 0.04 кг

    Теперь у нас есть все основные данные для дальнейшего расчета

    Подбор сечения

    На первый взгляд самым загруженным является стержень нижнего пояса 1-ж, на который действует продольная растягивающая сила N1-ж = 9450 кг. Однако напряжения в сжатом стержне 3-е в результате продольного изгиба могут быть даже больше, поэтому в первую очередь проверим прочность именно этого стержня по следующей формуле:

    σ = N/φF ≤ R

    где φ — коэффициент продольного изгиба, F — площадь сечения профиля, см, R — расчетное сопротивление материала профиля. Если расчетное сопротивление стали зараннее не известно, то для надежности рекомендуется принимать одно из минимальных R = 2300 кг/см2.

    Расчет сжатых стержней ничем не отличается от расчета колонн, поэтому далее приводятся только основные этапы расчета без подробных пояснений.

    по таблице 1 (см. ссылку выше) определяем значение μ = 1, это значение будет наиболее оптимальным с учетом рекомендаций нормативных документов, в частности СНиП II-23-81*(1990) «Стальные конструкции», а также того, что основные нагрузки к ферме приложены именно в узлах.

    Предварительно определим площадь сечения профиля. Для растянутого стержня 1-ж эта площадь составит:

    F = N/R = 9450/2300 = 4.11 см2

    По сортаменту для прямоугольных профильных труб этому требованию удовлетворяет труба сечением 50х30х3 мм, площадь сечения такой трубы составит F = 4.21 см2, минимальный радиус инерции i = 1.16 см.

    Проверим, подходит ли эта труба для сжатого верхнего пояса фермы, так как делать пояса из труб разного сечения — дополнительное усложнение технологии, мало оправданное при таких малых объемах работ, всего-то нужно сделать 2 фермы.

    При радиусе инерции i = 1.14 см, значение коэффициента гибкости составит

    λ = μl/i = 1·105/1.16 = 90.5 ≈ 90

    тогда по таблице 2 коэффициент изгиба φ = 0.629 (определяется интерполяцией значений 2050 и 2450)

    8925/(0.629·4.21) = 3368 кгс/см2 >> R = 2300 кгс/см2;

    Как видим, такое значение напряжений значительно больше допустимого. Если для изготовления поясов использовать трубу 50х40х3 мм, имеющую площадь сечения 4.81 см и минимальный радиус инерции i = 1.54 см, то результат расчетов будет следующим:

    λ = 1·105/1.54 = 68.2 ≈ 68

    φ = 0.77

    8925/(0.77·4.81) = 2409 кгс/см2 > R = 2300 кгс/см2;

    Как видим и такой трубы для обеспечения прочности не достаточно. Ну а дальше возможны разные варианты, можно для изготовления поясов использовать трубу 50х40х3.5 мм с площадью сечения 5.49 см2, которая явно обеспечит требуемый запас прочности, можно рассматривать и другие варианты, но мы остановимся на этом.

    Теперь нужно проверить максимально допустимую гибкость для растянутого пояса из плоскости фермы. Согласно СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» эта гибкость для растянутых элементов ферм не должна превышать 400. Соответственно трубы при изготовлении нужно располагать так, чтобы 50 — это была ширина трубы, а не высота, тогда при радиусе i = 1.81 см гибкость нижнего пояса составит:

    λ = 1·630/1.81 = 348

    Это требование нами соблюдено, можно переходить к расчету раскосов и стоек. Наиболее нагруженным раскосом будет сжатый стержень б-в. Его расчетная длина составит:

    l = 0.525/cos37.3° = 0,525/0.7954 = 0.66 м или 66 см

    Для соседнего растянутого раскоса, при заданном расчетном сопротивлении для обеспечения прочности потребуется труба сечением не менее

    F = N/R = 3300.4/2300 = 1.43 см2

    Для сжатого раскоса с учетом возможного продольного изгиба сечение должно быть больше, насколько именно — неизвестно, но мы теперь ученые и потому сразу примем трубу с хорошим запасом по площади сечения.

    Для начала проверим квадратную трубу 25х25х2.5 мм, имеющую сечение 2.14 см2, радиус инерции i = (1.77/2.14)1/2 = 0.91 см. Тогда:

    λ = 1·66/0.91 = 72.6

    φ = 0.74

    3300.4/(0.74·2.14) = 2084 кгс/см2 < R = 2300 кгс/см2;

    Данная труба удовлетворяет требованиям и даже с некоторым запасом. Осталось выяснить какова будет примерно общая масса фермы:

    m = 1.41(0.66·12 + 0.4·2) + 4.31·6.3·2 = 66.6 кг

    Это в 2 раза больше, чем мы предположили вначале, но в целом общее увеличение нагрузки с учетом собственного веса фермы будет очень незначительным, около 0.6%.

    Тем не менее поиск оптимального варианта можно продолжать, в данной статье остановимся на том, что есть.

    Все необходимые условия по прочности и устойчивости нами соблюдены, но при этом никто не запрещает использовать для изготовления ферм профили большего сечения.

    Осталось рассчитать длины и катеты сварных швов, но это уже отдельная тема.

    Источник:

    Расчет навеса из профильной трубы

    Независимо от того, находитесь вы в городе или в загородном доме, всегда существует множество мест, которые требуют защиты от солнечных лучей и атмосферных осадков. Проще всего решить этот вопрос при помощи навеса. Они легки, практичны и быстро строятся. От правильности расчета элементов для навеса зависит их прочность, долговечность и безопасность.

    Разновидности навесов

    Для укрытия людей и предметов от воздействий природы зачастую строят навес из поликарбоната. Он применяется для защиты:

    • автомобильной стоянки;
    • зоны отдыха барбекю и игровых площадок;
    • точек мелкой торговли;
    • открытых бассейнов и душевых площадок;
    • входов в подъезды, въездных ворот, калиток.

    При входе в частный дом или подъезд дома вместо навеса оборудуется козырек, но он тоже требует расчета.

    Форма крыши для навеса зависит от желания. Они могут иметь следующие формы:

    • ровную или наклонную прямую;
    • одно или двухскатную;
    • выгнутую или вогнутую;
    • купольную или арочную;
    • пирамидальную или многогранную.

    Исходя их формы крыши проводится сборка пояса из профильной трубы. Каждый пояс имеет свой тип и может быть:

    • сегментный;
    • полигональный;
    • трапециевидный или двускатный;
    • параллельный;
    • односкатный;
    • консольный;
    • треугольный.

    Составление проекта навеса

    Для того, чтобы правильно составить проект конструкции, необходимо учесть ряд важных факторов, без которых провести правильный расчет практически невозможно. К этим факторам можно отнести:

    1. Назначение и место предполагаемого монтажа конструкции.
    2. Габариты площади, которую навес будет закрывать.
    3. Сила ветра, которая чаще всего бывает в месте постройки каркаса.
    4. Максимальная снеговая нагрузка.
    5. Размеры и технические параметры материала, которым будет накрыт каркас навеса.
    6. Соответствие постройки общему архитектурному замыслу местности.

    Эти показатели будут основой для составления чертежа и проведения расчетов.

    Расчет навесной конструкции

    Основой для проведения расчетов и дальнейшей установки конструкции должен стать чертеж. Кроме общих размеров, на чертеж необходимо нанести контуры ключевых поясов согласно выбранного типа. Пояс выбирается в зависимости на угла наклона крыши и длины всей конструкции. Самые простые навесы с маленьким углом наклона и с ровной или односкатной крышей могут быть без пояса.

    Чтобы правильно провести общий расчет навеса, необходимо провести вычисление на следующие параметры:

    • высота конструкции, ее ширина и длина;
    • форма крыши;
    • материал и его размеры для производства каркаса и опор.

    При необходимости расчета общей стоимости конструкции, необходимо рассчитать марку и количество крепежных деталей.

    Размеры конструкции

    В зависимости от места расположения фермы, ее формы и погодных условий проводится укрытие определенным материалом: металлический профиль, поликарбонат, профильный настил, асбестовые листы и др.

    Каждый из материалов имеет свои стандартные размеры. Эти размеры могут служить основой при расчете общей длины конструкции, размеров между опорами. Для этого ширину и длину фермы надо сделать кратной размеру плит.

    Если размеры фермы рассчитывать под размеры плит, которыми она будет накрываться, то это уменьшит строительные отходы.

    Размер панели при расчете необходимо учитывать с учетом нагрузки, которую будет нести вся конструкция.

    Характерным отличием может быть то, что в случае, когда общая длина фермы превысит 36 метров, необходимо выполнить строительный подъем.

    Расчет высоты конструкции проводится исходя из того, для каких целей она изготавливается. Готовая конструкция не должна быть меньше 1.8 метра, средней высоты человека. Если конструкция монтируется под большой автомобиль (внедорожник, микроавтобус), то над крышей автомобиля должно быть вентиляционное пространство не менее 10 см.

    Форма крыши и материал

    От угла наклона навеса зависит длина стропил под его монтаж и марка кровельного материала.

    Угол наклона от 22 до 30 градусов. Такой угол устанавливается на фермах, которые монтируются в регионах с высокой уровнем выпадения снежных осадков. Предпочтение тут отдается поясу из профильной труби треугольной формы. Крышу такого навеса рекомендуется накрывать прямыми асбестовыми или волнистыми листами, разного рода металлическим профилем.

    Угол наклона от 15 до 22 градусов. Крыши навесов с таким углом наклона монтируются при высоких показателях ветровых нагрузок и имеют двускатную форму. Они отличаются небольшой парусностью и укрываются зачастую металлическими кровельными покрытиями.

    Угол наклона от 6 до 15 градусов. Самые простые односкатные навесы. Могут накрываться поликарбонатом или профильным настилом.

    Для определения несущей способности крыши или допустимой нагрузки, которую она может выдержать, рекомендуется использовать онлайн калькулятор.

    Материал для каркаса и опор

    Каркас навеса состоит из опор, прогонов и обрешетки. Размеры этих металлоконструкций напрямую зависят от общих размеров фермы. Установлены эти величины требованиями ГОСТ 23119-78 и 23118-99.

    Опоры могут быть изготовлены из стальной трубы круглой, диаметром от 4 до 10 см или же сделаны из стальной трубы профилированной, размером 0.8х0.8 см. Рассчитывая шаг монтажа опор, надо учесть то, что расстояние между опорами не должно превышать 1.7 метра. Нарушение этого правила может привести к потере прочности и надежности всей фермы.

    Обрешетка выполняется из стальной трубы профилированной, размером 0.4х0.4 см. Она может быть выполнена из дерева или металла. От материалов изготовления зависит шаг монтажа обрешетки. Продольная деревянная обрешетка устанавливается с шагом в 25-30 см, металлическая обрешетка монтируется с шагом 70-80 см.

    Прогоны для навесов с длиной пролета до 4.5 метров выполняются из металлического профиля 0.4х0.2х0.02 см. Для прогонов ферм с пролетом от 4.5 до 5.5 метров применяется профильная труба 0.4х0.4х0.02 см. При величине пролета более 5.5 метров для изготовления прогонов применяют профильную трубу с сечением 0.4х0.4х0.03 см или же более сильную 0.6х0.3х0.02 см.

    Расчет онлайн калькулятор

    Представленный выше вариант расчета является самым простым. Существует много формул и вариантов для расчета навесов в зависимости от их форм, размеров, назначения. Для человека с хорошими знаниями сопромата и механики просто воспользоваться формулами и провести расчет. Ведь от того, насколько точны вычисления и низка погрешность, будет зависеть длительность службы навеса.

    Если самостоятельное решение вопроса затруднительно, то лучше решить вопрос со специалистами. Провести расчет фермы для профильной трубы с использованием онлайн калькулятора для них не составит труда. Это даст возможность качественно и правильно составить проект, рассчитать марку и количество материалов, с точностью до 90 % определить стоимость конструкции.

    Источник:

    Расчет фермы из профильной трубы

    Фермы из профильной трубы: конструкции, расчет и изготовление

    С их помощью можно перекрывать пролеты любой длины, однако, стоит отметить, что для правильного монтажа необходим грамотный расчет кровельных ферм из профильной трубы. Тогда при условии качественного выполнения сварочных работ остается только в дальнейшем перенести трубные сборки наверх и смонтировать по верхней обвязке, согласно разметке.

    Конструкции ферм из профильной трубы ↑

    Фермы из профильной трубы для односкатной крыши с углом наклона 6–10° должны иметь асимметричную форму.

    Высоты определяют через деление длины пролета на семь, восемь либо девять частей, взяв за основу особенности заданной конструкции.

    Металлические фермы из профильной трубы

    Металлические фермы не являются редкостью в условиях современного строительства.

    Такие конструкции особенно востребованы при обустройстве помещений с большими размерами или в случае необходимости получить стропильную систему с наиболее высоким уровнем прочности и надёжности.

    Кроме того, металл обладает характеристиками, позволяющими оформлять конструкции из профильных труб для монтажа пролётов с длиной более десяти метров.

    Преимущество стропильных ферм из труб

    • стабильно высокие прочностные характеристики, которые позволяют обеспечить максимально долгую эксплуатацию всей конструкции;
    • использование металлического профиля значительно облегчает сооружение наиболее сложных конструкций с минимальными затратами времени и сил;
    • фермы из профильных труб отличаются вполне доступной стоимостью;
    • фермы из профилей обладают незначительным весом;
    • конструкции, изготовленные с использованием профильных труб, отличаются устойчивостью к деформационным изменениях и испытывают минимальные последействия вследствие механических ударов или других повреждений.

    Кроме того фермы, выполненные на основе металлических профилей можно окрашивать, что позволяет получить очень качественную и внешне эстетичную конструкцию.

    Область применения

    Основной сферой использования ферм является конструирование металлических каркасов для навесов и различных построек. Кроме того, посредством таких конструкций выполняется защита значительных площадей от солнца и атмосферных осадков. Широко используются металлические фермы в сооружении мостов и в качестве перекрытий в сегменте промышленного или частного строительства.

    Локальное использование ферм из профильных труб наблюдается при обустройстве объектов связи, линий электроснабжения, автотранспортных дорог. Их эксплуатируют при возведении спортивных и культурно-массовых сооружений.

    Виды профильных труб

    Для выбора определённого варианта стальной конструкции необходимо определиться с видом профильной трубы, которые сильно отличаются размерами, ГОСТами, конфигурацией и могут иметь

    Виды профильной трубы

    • квадратная труба с одинаковым соотношением размеров всех сторон;
    • прямоугольная труба с различными размерами сторон;
    • овальные трубы, отличающиеся дороговизной, что обусловлено трудоёмкостью изготовления.

    Очень важно правильно рассчитывать параметры профильных труб, из которых будет состоять конструкция фермы:

    • для небольших сооружений с шириной не более 4, 5 метра оптимальные размеры составляют 4 x 2 x 0,2 сантиметра;
    • конструкции с шириной не более 5,5 метра обустраиваются трубами с размерами 4 x 4 x 0,2 сантиметра;
    • для конструкций, с шириной более пяти метров, допускается использование металлопрофиля с параметрами 4 x 4 x 0,3 сантиметра или 6 x 3 x 0,2 сантиметра.

    В зависимости от типа изготовления, трубы профильные могут быть представлены:

    • электросварными холоднодеформированными изделиями
    • электросварными изделиями
    • горячедеформированными изделиями
    • холоднодеформированными изделиями
    • бесшовными изделиями.

    Разновидности конструкций

    На основании формы металлической фермы различаются следующие разновидности:

    • односкатный вариант фермы на основе профильных труб
    • двухскатный вариант фермы
    • прямой вариант
    • арочный вариант.

    Виды конструкций

    • конструкция с параллельным поясом. Особенности такого варианта обусловлены лёгкостью монтажа благодаря значительному количеству однотипных деталей, одинаковой длине стержней решётки и пояса, наличию незначительного количества стыков, полной унификации конструкции и возможности использовать под мягкое кровельное покрытие.
    • односкатная конструкция фермы. Характеризуется устройством узлов оптимальной жёсткости, отсутствием длинных стержней в серединной части металлопрофильной фермы и достаточной экономичностью конструкции.
    • ферма полигональной конструкции. Такой сложный вариант чаще всего используется при возведении строений со значительным весом и способствует обеспечению экономичного использования профилей.
    • треугольная конструкция фермы. Особенностями являются простота изготовления и возможность использовать такой вариант для кровель с большим уклоном. Следует учитывать сложность устройства большинства опорных узлов и значительный расход металлопрофиля.

    Все фермы на основе профильных труб могут быть представлены сооружением с объединением всех элементов в одной плоскости или висячей конструкцией, включающей верхний и нижний пояса.

    Проектирование и расчёт

    Наиболее важным этапом возведения любой конструкции является проектирование и расчёт, которые должны учитывать следующие нюансы:

    • показатель нагрузки на конструкцию фермы;
    • величина конструкционного уклона;
    • местоположение перекрытий;
    • протяжённость обустраиваемых пролётов.

    Чертеж фермы из профильной трубы

    Следует учитывать, что на сегодняшний день существует всего четыре конструкционных варианта металлических ферм для обустройства двухскатных кровель:

    • классический вариант треугольника со стропильными распорами;
    • треугольный вариант конструкции с лобовыми врубками;
    • вариант пятиугольных сегментов, оснащённых дополнительными рёбрами для повышения жёсткости;
    • вариант многоугольного исполнения, используемый для пролётов длиннее 24 метров, на которые предполагается потенциально высокий уровень внешних нагрузок.

    Особенности и этапы расчётов, на которые следует обратить особое внимание:

    • перед расчётами необходимо выполнить схему с указанием зависимости длины конструкции от величины кровельного уклона;
    • выбор схемы должен сочетаться с определением контура поясов выполняемой фермы, что находится в непосредственной зависимости от функциональных особенностей конструкции, варианта кровельного материала и угла кровельного наклона;
    • выбор параметров длины и высоты фермы, а при длине более 36 метров требуется произвести расчёт строительного подъёма;
    • определение размеров панелей в зависимости от величины нагрузки и расчёт междоузельных расстояний.

    Элементы и узлы

    Основные конструкционные элементы ферм из труб могут быть представлены верхним и нижним поясами, а также раскосами и стойками.

    Пояса в таких фермах образуют контуры, а наличие раскосов и стоек необходимо для обустройства решётки.

    Узловые соединения всех элементов конструкции базируются на непосредственном примыкании элементов друг к другу или основаны на использовании специальных узловых фасонок.

    Все элементы металлических ферм необходимо центрировать по осевому направлению от центра тяжести, что позволяет снизить узловые моменты и обеспечить работу стержней на основные осевые усилия.

    Угол кровельного уклона от 22 до 30 градусов .

    Высота фермы рассчитывается посредством деления длины пролёта на пять. Основным преимуществом является достаточно небольшой вес конструкции.

    Если величина длины пролёта более четырнадцати метров, то предпочтение следует отдать конструкции с расположением в направлении сверху вниз. Верхняя часть обустраивается панелью с параметрами длины от 1,5 до 2,5 метра, а сама конструкция должна иметь два пояса и чётное количество панелей.

    Изготовление промышленных металлопрофильных ферм с длиной более двадцати метров, подразумевает монтаж металлических сооружений подстропильного типа, которые будут связывать опорные колонны .

    Как правило, стандартные конструкции состоят из пары треугольных ферм, которые соединяются затяжкой. Такой вариант не позволяет образоваться длинным раскосам в средней части конструкции, и способствует облегчению общего веса конструкции. Закрепление потолка на такой ферме происходит фиксацией затяжки на верхнем узле пояса.

    При таком уклоне для расчёта высоты конструкции длину пролёта необходимо разделить на семь. Следует учитывать, что показатель длины такой металлопрофильной фермы не должен превышать двадцать метров. Если длина значительнее, то требуется использовать затяжки, а нижний пояс изготовить на основе ломанного варианта.

    Оптимальным вариантом является устройство в форме трапеции. Для расчёта высоты требуется разделить длину пролёта на показатель, который в зависимости от величины уклона может варьироваться в пределах 7-9. При установке фермы не на потолок, в виде раскосов допускается использование треугольной решётки.

    Изготовление и сварка

    Весь процесс изготовления базируется на выполнении действий в определённой последовательности и соблюдении нескольких правил, которые позволяют собрать надёжную и качественную металлопрофильную конструкцию:

    • для сборки и скрепления всех элементов конструкции необходимо пользоваться прихватками или спаренными уголками;
    • конструирование верхнего пояса фермы подразумевает использование двух тавровых разносторонних уголков, которые стыкуются меньшими сторонами;
    • для соединения нижнего пояса конструкции следует использовать уголки с равными сторонами;
    • большая и длинная ферма соединяется посредством накладных пластин, а чтобы получить равномерное распределение нагрузки следует использовать парные швеллеры;
    • при монтаже раскосов требуется выдерживать угол в сорок пять градусов, а установка стоек выполняется под углом в девяносто градусов;
    • раскосы и стойки крепятся посредством тавровых или крестообразных уголков с равными сторонами;
    • при изготовлении цельносварных конструкций целесообразно использовать тавры;
    • собрав конструкцию посредством прихваток можно выполнять сварочные работы ручного или автоматического типа с последующей зачисткой всех швов.

    На завершающем этапе необходимо обработать всю конструкцию качественным антикоррозийным составом и краской.

    Подводим итоги

    Качественные и грамотно выполненные металлические фермы должны соответствовать всем нормам безопасности и возводиться в соответствии с установленными государственными стандартами.

    Чем выше возводимая ферма, тем больше её несущая способность, что необходимо учитывать при проектировании и выполнении узлов соединений.

    Профильные трубы являются недорогими, лёгкими, экономичными и прочными элементами и относятся к категории идеальных вариантов для изготовления объёмных стропильных ферм.

    Источники: http://stylekrov.ru/fermy-iz-profilnoj-truby.html, http://www.chipmaker.ru/topic/21388/, http://netosadkam.ru/ustrojstvo-kryshi/stropilnaya-sistema/ferma/iz-profilnoj-truby.html

    Источник:

    Изготовление ферм из профильной трубы своими руками

    Современное строительство невозможно без задействования грамотных расчетов. Изготовление ферм из профильной трубы – это процесс крайне трудоемкий, но в результате внимательной работы вы получите прочную конструкцию, которая сможет выдержать огромную нагрузку.

    Как правильно выбрать ферму, какие тонкости необходимо учитывать при расчетах, и как сделать красивую и долговечную конструкцию при использовании простейшей математики?

    Ферма и ее элементы

    Ферма относится к простым архитектурным конструкциям и служит для того, чтобы связывать опоры.

    Если ее правильно сконструировать, то она будет отличаться прочностью, долговечностью и хорошей устойчивостью к внешним нагрузкам.

    Благодаря тому, что весь вес приходится не на отдельные части ферм, а на так называемые узлы, – места, где сходятся несколько стержней – у таких конструкций высокая несущая способность.

    Выбор профилированных ферм

    Перед тем как приниматься за расчет материалов и вычислять опорные способности, стоит учесть следующие факторы:

    • форма будущей крыши, ее размер и контуры;
    • материал, который будет применяться для нижнего и верхнего пояса фермы;
    • угол и нагрузка, которая будет осуществляться на крышу.

    Форма крыши в этом вопросе определяет очень многое. Конечно, односкатная кровля проще прочих, но также существует двускатная, купольная, шаровая и арочная. Последняя гораздо сложнее в конструировании, так как нужно распределить вес равномерно.

    Изначально у металлических труб круглое сечение, а в процессе обработки горячим или холодным прокатом они приобретают форму, которая вам необходима: квадратная, прямоугольная или овальная. Проще всего монтировать ферму квадратного сечения, поэтому, если вы не хотите усложнять строительство, примите это к сведению.

    Изготовление фермы

    Если углубляться в конструкцию, то ферма состоит из таких составляющих:

    • нижний и верхний пояса;
    • раскос;
    • узловая фасонка;
    • листовая накладка;
    • крепежи;
    • кровельный несущий Z-профиль.

    Все эти элементы скрепляются в производственных условиях или на земле, так как невозможно правильно закрепить все на месте. Уже готовые фермы поднимают, а затем крепят к обвязке, чтобы образовать каркас навеса.

    Виды и формы ферм

    Перед тем как приниматься за расчеты, нужно определиться с видом кровли. От этого зависит такой немаловажный параметр, как высота фермы. Чем меньше вес конструкции, тем больше должна быть высота.

    В зависимости от наклона крыши, существует несколько вариантов изготовления фермы:

    • от 6 до 15 градусов;
    • от 15 до 20 градусов;
    • от 22 до 35 градусов.

    В свою очередь, существует несколько видов ферм, таких как полигональные, треугольные, односкатные трапециевидные и с параллельными поясами.

    1. Треугольные фермы являются классическими конструкциями, когда требуется изготовить навес или крутой скат. Такие фермы очень просты в исполнении, но могут возникнуть трудности при сварке острых опорных углов.
    2. Полигональные фермы чаще всего используют при покрытии больших площадей, в каком-то смысле они становятся незаменимым компаньоном таких построек. Они обладают высокой прочностью, но и сварка гораздо сложнее.
    3. Ферму с параллельными поясами проще рассчитать и сварить, так как она имеет повторяющиеся детали.
    4. Если задача состоит в том, чтобы построить надежную конструкцию, то строители прибегают к односкатной трапециевидной ферме. Такая ферма прочно фиксируется.

    Решетки не элемент дизайна

    Вы наверняка обращали внимание на уникальный дизайн внутренних решеток ферм. Они подбираются не столько из эстетических соображений, сколько из практических. Главная задача при строительстве крыши – распределить нагрузку от центра тяжести по всем направлениям, поэтому вы должны не только иметь живое воображение, но и быть математиком.

    При должном внимании в итоге можно получить правильно сконструированную крышу при минимальных затратах на материалы. Вся опора должна приходиться на узлы – только так удастся добиться простой и в то же время прочной конструкции.

    Пошаговая инструкция:

    1. Сварите фермы на земле (или столе) по заранее выбранной схеме. Незачем экспериментировать и придумывать свои формы – в Интернете полно схем, которые сконструированы опытными строителями. Это отличный вариант для тех, кто не уверен в своих инженерных способностях.
    2. Затем устанавливаются вертикальные опоры. При плохом глазомере их можно проконтролировать отвесами.
    3. Продольные трубы нужно приварить к опорным стойкам.
    4. Затем фермы отдельно привариваются к продольным трубам.
    5. Все места соединения необходимо очистить перед покрытием их краской.

    Нельзя точно сказать, какой вид фермы лучше или хуже, поэтому выбор полностью зависит от вас. При наличии грамотно составленного чертежа и желании сделать все качественно и аккуратно вы легко сможете изготовить металлическую ферму самостоятельно.

    Источник:

    Конструкция навеса из профильной трубы своими руками — чертежи, инструкция

    Конструкции навесов из профильных труб можно встретить во многих местах: во дворах загородных домов, на территории летних кафе, на автостоянках и других общественных местах. Главное их преимущество заключается в том, что сделать всё это можно своими руками. Для этого не нужно обладать специальными навыками и знаниями, достаточно следовать подробным инструкциям.

    Сфера применения и устройство навеса из профильной трубы

    Металлический профиль сегодня стал одним из самых популярных и востребованных материалов для изготовления навесов различных видов и типов с поликарбонатным покрытием, так как главным его преимуществом является длительный срок службы. Если за такой постройкой ухаживать должным образом, то она сможет простоять не один десяток лет. Такие навесы могут применяться в самых различных местах:

    • на автостоянках;
    • в загородных частных домах для создания больших крытых участков территории;
    • в различных общественных местах.

    Наиболее популярным на сегодняшний день является арочный тип изделия. Сделать его намного сложнее, чем одно- или двускатный, но зато смотрится он очень эффектно. Такой навес строится отдельно от дома или примыкают его боковой частью.

    Кроме этого, существуют навесы купольной, дуговой, пирамидальной формы, а также односкатные и двухскатные.

    Помимо поликарбоната, для устройства крыши можно использовать шифер или металлический профнастил. Поэтому, можно сказать, что сложность возведения навеса из профтрубы напрямую зависит от выбора конструкции каркаса и материалов, выбранных для устройства кровли.

    Подготовительные работы: разработка чертежа

    Для начала необходимо точно определиться с местом размещения навеса, так как это очень важно для выбора материала будущей конструкции и покрытия кровли.

    Лучше всего размещать их на ровной местности или возвышенности, так как там легче будет сделать необходимый дренаж.

    Если вы решите построить конструкцию в низине, то собирающаяся вода «заставит» вас делать дополнительную ливневую канализацию, что повлечёт за собой непредвиденные расходы.

    Выбор места для строительства навеса — очень важный этап работы.

    Также важно сделать предварительный чертёж навеса из металлического профиля. Кроме расположения стоек, необходимо учесть сечение профильных труб. Если длина конструкции не будет превышать 6 м, а ширина 4 м, то для устройства опор можно взять трубу с сечением 60х60 мм. Для возведения конструкции больших размеров берут трубу с сечением 80х80 мм.

    Предварительный чертеж навеса из профильной трубы необходим для расчёта материала.

    Список необходимых инструментов

    Для изготовления металлического навеса вам понадобится определённый набор инструментов:

    • строительный уровень;
    • штыковая лопата;
    • аппарат для сварки;
    • рулетка;
    • правило (уровень);
    • дрель;
    • болгарка;
    • перфоратор;
    • болты и шайбы;
    • профильные металлические трубы;
    • шурупы для кровли со специальными прокладками;
    • строительный уголок;
    • поликарбонат, профнастил или шифер;
    • цемент, песок, средний гравий;
    • фланец.

    Расчёт необходимого количества профильных труб

    Для возведения небольшого односкатного навеса необходимо произвести точные расчёты и составить предварительный чертёж:

    1. Навес длиной в 6 м должен иметь 8 опорных металлических стоек. Для этого можно использовать металлический профиль с сечением 80х80 мм. Толщина стенок трубы должна быть более 3 мм для большей устойчивости конструкции.
    2. Одна сторона конструкции должны быть выше второй в зависимости от выбранного кровельного материала. Так, например, для поликарбоната будет достаточно угла наклона от 20 до 25 градусов.
    3. Для каждой пары стоек должны быть предусмотрены конструкции усиления, называемые фермами. Они изготавливаются из равнополочных уголков или профиля с сечением 60х60 мм.
    4. Обрешётку наваривают с шагом в 1 м из металлической профильной трубы сечением 40х40 мм. Такой навес может выдержать около 400 кг снега при условии, что конструкция будет установлена стационарно.
    5. Для устройства стоек понадобится 8 профильных труб.
    6. Для обрешётки кровли понадобится 12 профилей. В некоторых случаях владельцы домов экономят, устанавливают вместо 8 стоек всего 6. Также можно сократить количество труб для обрешётки, но специалисты не рекомендуют этого делать, поскольку это приведёт к потере жёсткости, а в будущем и к разрушению всего сооружения.
    7. Основа односкатного навеса представляет собой треугольник из профильных труб, который имеет один угол в 90 градусов. Его больший катет должен равняться расстоянию, которое соответствует длине от торцевого края стойки до стены здания или до внешней стороны противоположной стойки, если навес построен вдалеке от других домов.

    Односкатный навес

    Данная конструкция является наиболее простой. Для её изготовления нужно:

    1. Установить опоры и залить скважины. Расстояние между стойками должно быть от 1 до 1,5 м. Если для кровли используется шифер, профнастил или натуральная черепица, то эта величина составляет 1,2 м.
    2. Наметить расположение опорных столбов, натянуть строительную верёвку между ними по ровной линии. Для каждой стойки выкопать ямы глубиной не менее 60 см, и диаметром 20 см. Армировать трубы специальными планками (пятками), которые привариваются к низу каждой из труб. Они затем зальются полностью бетоном, и будут удерживать в вертикальном положении всю конструкцию.
    3. На дно каждой ямы уложить и утрамбовать небольшой слой песка. Затем установить опору строго вертикально по уровню, и залить бетоном (смешать песок, цемент и гравий в соотношении 3:1:3). После этого опору несколько раз немного приподнять и опустить, чтобы смесь полостью проникла во внутреннюю полость профиля.
    4. Проверить строительным уровнем вертикальное положение всех опор, оставить их до полного высыхания бетона. Обычно это занимает 3–7 дней, в зависимости от погодных условий. Если вы строите навес на имеющемся бетонном покрытии, то металлические стойки можно просто прикрутить к основанию, предварительно наварив на низ труб специальные квадратные пластины.
    5. Сформировать верхнюю часть односкатного навеса. Для этого надо сварить две трубы, которые расположены по катетам конструкции. Затем осуществить замер гипотенузы фермы, отрезать профиль нужной длины, приварить её на определённое место. Если используется труба с прямоугольным сечением, то необходимо смонтировать её таким образом, чтобы она своей большей стороной была повёрнута наверх, что облегчит крепление облицовки.
    6. Армировать готовую навесную конструкцию. Для этого в металлическом треугольнике между наибольшим катетом и его гипотенузой приварить куски профильной трубы.
    7. Рассчитать и установить все элементы каркаса. Для этого к меньшему катету каждого элемента треугольной формы приварить металлические планки. При этом сторона каркаса должна делить планки на две одинаковые части.
    8. В этом элементе каркаса сделать четыре одинаковых отверстия для того, чтобы прикрепить навес к стене дома. Для этого понадобится ещё один человек, который будет помогать устанавливать основание, и намечать положение отверстий для анкерных болтов. Но так как односкатные конструкции с профнастилом или шифером очень тяжёлые, то этого крепежа может не хватить, поэтому придётся ставить дополнительные стойки, которые прикручиваются к стене. Односкатный навес, в котором кровля сделана из листов поликарбоната, намного легче и поэтому дополнительные крепления возле стены не понадобятся.
    9. Крепление поликарбоната на крышу навеса производится без снятия защитной плёнки. С помощью дрели надо высверлить отверстия на листах. При этом от края придётся отступить 4 см. Используются специальные термошайбы с уплотнительными кольцами и заглушками. В процессе крепления поликарбоната к крыше навеса нужно наложить на высверленное отверстие термошайбу, затем закрутить её с помощью самореза, закрыть специальной шляпкой с заглушкой. Крепление должно входить строго перпендикулярно по отношению к поверхности листа покрытия кровли. Закручивать нужно туго, но при этом нельзя перетягивать, чтобы не испортить поверхность листа.
    10. Все листы поликарбоната на крыше навеса стыковать с помощью специального разъёмного профиля. Низ его прикрутить на обрешётку ещё до укладки кровли. Крышку пристегнуть с помощью зубчатого замка, в котором «лапки» находятся на двух частях профиля.
    11. Затем закрыть все боковые срезы поликарбонатных листов специальной перфорированной лентой и торцевым профилем. Таким образом вы сможете защитить воздушные каналы кровли от грязи и проникновения влаги.

    Арочная конструкция

    Строительство арочного навеса производится практически таким же образом, как и односкатного, однако они отличаются большей эстетичностью и функциональностью.

    Самостоятельно арочный навес построить достаточно тяжело, так как для этого необходимо иметь специальное ручное или электрическое оборудование для того, чтобы можно было легко согнуть металлический профиль. В домашних условиях выполнить такие действия практически невозможно.

    Двускатные навесы

    Двускатный навес монтируется аналогично односкатному, однако в конструкции присутствует два треугольника, которые расположены зеркально относительно друг друга. Кровля такого навеса образуется двумя наклонными плоскостями под определённым углом.

    Из-за наличия конькового узла такая конструкция имеет более сложную систему строения, но зато он может перекрыть намного большую площадь участка.

    Двускатный навес из профильной трубы может накрыть территорию большой площади.

    Многоскатные навесы

    Такие конструкции используются для покрытия больших площадей, таких как автостоянки, выставочные павильоны и т. д. По своей сути они представляют собой серию последовательно расположенных двухскатных конструкций. Здесь, кроме конькового узла, который находится в верхних точках, надо будет создать систему водоотведения.

    Как сварить профтрубу

    В процессе проведения любых сварочных работ необходимо соблюдать технику безопасности. Также каждый сварной шов после завершения всех работ необходимо зачистить от шлака, чтобы стыков не было. Это можно сделать обычной болгаркой со специальной металлической насадкой «ёжиком».

    Как согнуть металлическую трубу

    Для этого используется специальный трубогиб. С его помощью можно легко сгибать различные виды металлического профиля. Но если под рукой нет подобного инструмента, то поможет справиться с задачей болгарка и сварка.

    Очень важно при сгибании различных труб не допустить появления трещин и больших изломов, которые не должны быть в конструкции навеса. Также они не должны быть сплющенными. В процессе работы с ручным трубогибом необходимо прилагать немалые физические усилия, поэтому его нельзя использовать для сгибания профиля с сечением более 40 мм.

    Внешняя отделка конструкции

    После того как конструкция каркаса навеса сварена полностью и очищена от окалины, необходимо обезжирить все металлические элементы перед их покраской. Для этого можно использовать обычный растворитель, ацетон или бензин, которому нужно дать время высохнуть. После этого можно приступать к процессу грунтовки.

    Грунтовка сможет защитить металл от преждевременной коррозии, и, тем самым, существенно продлит срок его службы, а также уменьшит расход краски.

    Построить металлический навес из профильной трубы самостоятельно можно достаточно быстро, без особых усилий, если вы имеете соответствующие материалы, чертежи и необходимые инструменты. Самой простой конструкцией, которую можно возвести на территории загородного дома, является односкатный навес. Главное при этом, соблюдать все правила монтажа, точно следовать разработанной схеме проекта.

    Источник:

    potolko.ru

    Фермы металлические из профильной трубы - применение, расчёт, изготовление

    В современном строительстве всё чаще использует металлические фермы из профильной трубы. Эти конструкции очень часто используются при создании габаритных помещений, на масштабных стройках, они незаменимы при возведении стропильных систем, обладающих высокой степенью надежности, а также при создании конструкций для монтажа пролетов не менее 10м в длину

    Преимущества

    Итак, рассмотрим базовые преимущества использования металлических профильных труб при создании стропильных ферм:

    • конструкция обладает высокопрочными характеристиками;
    • выносливость, повышенные эксплуатационные свойства;
    • металлический профиль делает систему легче в целом, а также позволяет экономить время и физические ресурсы;
    • приемлемая стоимость;
    • деформационная устойчивость (незначительные деформации вследствие механических повреждений и при воздействии иных неблагоприятных факторов);
    • пригодность для окрашивания с целью получения желаемого эстетического эффекта.

    Сфера применения

    Прежде всего профильные трубы используются при создании каркасов из металлического профиля, для создания навесов и возведения различных построек. С помощью таких громоздких конструкций можно защитить огромную площадь от солнечного воздействия, снега и дождя. При сооружении мостов фермы из массивной профильной трубы выполняют ключевую роль, а также очень востребованы как надежные перекрытия, которые используются как в стройке производственного масштаба, так и в индивидуальном строительстве.

    Широкое применение металлоконструкции обрели в создании таких важных объектов, как автотранспортные дороги, объекты электроснабжения, спортивные сооружения и здания культурного назначения и т.д.

    Разновидности профильных труб

    Совершенно очевидно, что для разнообразных строительных конструкций необходимо подбирать наиболее подходящие виды профильных труб. Быстро сориентироваться в современном ассортименте труб можно на сайтах компаний, предлагающих металлопрокат, например тут: http://www.rostov.spk.ru/sic/shop/_t_/g=metalloprokat/s=trubnyy-prokat/p=truba_profilnaya/ Они будут отличаться не только формой профиля и размерами, но и требованиями, которые предъявляют к ним те или иные ГОСТы.

    Профильные трубы бывают:

    • квадратные – имеют равные стороны;
    • прямоугольные – имеют различные соотношения сторон;
    • овальные – наиболее сложные в изготовлении и потому наиболее дорогие.

    Крайне важно грамотно подобрать параметры того вида металлической трубы, которая будет использоваться в конструкции фермы.

    К примеру, если сооружение имеет небольшие размеры (не более 4,5 м в ширину), то оптимальные параметры стальной трубы для него составят 4x2см с олщиной профиля - 2-2,5мм.

    Если сооружение немного больше (не более 5,5 м в ширину), стоит увеличить сечение трубы 4x4x0,2см.

    При строительстве более крупных сооружений (более 5м шириной), понадобится профиль большего сечения -от 4x4x0,3 см или 6x3x0,2 см.

    По способу изготовлению труб металлопрокат делится на следующие виды:

    • электросварные;
    • электросварные холодной деформации;
    • горячекатаные;
    • холоднокатаные.

    Разновидности стропильных металлических ферм

    По форме конструкции, фермы из металлопрофиля можно разделить на:

    • прямые;
    • арочные;
    • односкатные;
    • двухскатные;

    Особняком среди многочисленных видов стропильных систем стоит ферма из металлического профиля с параллельными поясами. Такие фермы наиболее просты в изготовлении и монтаже, потому что собираются из однотипных деталей. Стыков в такой системе немного, она имеет унифицированные свойства и нередко используется как основа для мягкой кровли.

    Чем отличается односкатная ферма? Прежде всего тем, что в ней используются узлы оптимальной жесткости, длинные стержни в центральной части стропильной конструкции отсутствуют, таким образом делая ее наиболее экономичным вариантом.

    Для тяжеловесных строений используется усложненный вариант – ферма полигональной конструкции. В данном случае профиль используется очень экономно, при этом сама конструкция отличается прочностью и надежностью.

    При возведении металлической фермы треугольной формы, профиль, напротив, расходуется в повышенном объеме. Однако, эта конструкция довольна проста в изготовлении и пригодна для создания кровель с большим уклоном. Опорные узлы такой конструкции обладают повышенной сложностью.

    Все перечисленные виды металлических ферм могут успешно сочетаться в одном сооружении, к примеру, в виде висячей конструкции с наличием верхнего и нижнего поясов.

    Расчет и проектирование

    Одним из самых важных этапов при создании той или иной конструкции является проектирование и расчет. На этом этапе учитываются все детали, которые в дальнейшем позволят конструкции оставаться прочной и выносливой в течение длительного времени. Здесь важно не просчитаться и не допустить ошибку при расчете следующих показателей:

    1. величина нагрузки на конструкцию фермы;
    2. угол уклона конструкции;
    3. расположение перекрытий;
    4. протяженность пролетов.

    На основании вышеперечисленных условий проектирования, создается грамотный и жизнеспособный проект конструкции, призванный отвечать всем предъявляемым к нему требованиям. Главным элементом проекта является рабочий чертёж стальной фермы, а также спецификация элементов для неё.

    Если в проекте у вас предусмотрена двухскатная кровля, то для нее существует только четыре варианта ферм:

    • стандартный вариант (треугольник со стропильными распорами);
    • треугольник, имеющий лобовые врубки;
    • конструкция из пятиугольных сегментов, повышенная жесткость которой обеспечивается дополнительными ребрами;
    • многоугольная конструкция для пролетов протяженностью свыше 24 м, предназначенные для повышенных нагрузок.

    Таким образом, чтобы правильно рассчитать и спроектировать ту или иную конструкцию, необходимо для начала изобразить ее схематически, с точным указанием величины уклона кровли и протяженности самой конструкции. Эти показатели находятся в четкой взаимосвязи. Уже на этом этапе нужно определиться с контуром поясов фермы, этот параметр также тесно связан с функциональными особенностями металлической фермы.

    При определении угла наклона кровли, не забудьте выбрать материал покрытия. Также необходимо учесть высоту и длину конструкции, рассчитать строительный подъем (при длине свыше 36 м); определить оптимальные параметры панелей в соответствии с величиной нагрузки и рассчитать расстояния между узлами.

    Основные элементы ферм

    Составляющими металлоконструкций из профильных труб являются:

    • стойки;
    • раскосы;
    • пояса (верхний, нижний).

    Стойки и раскосы – это неотъемлемые элементы для создания решетки, а пояса отвечают за контуры конструкции.

    Узлы соединений элементов конструкции образуются либо путем их примыкания друг к другу или создаются с использованием фасонок.

    Конструкция металлической фермы

    При создании любой металлической фермы нужно помнить, что центрирование всегда производят с учетом осевого направления от центра тяжести. В таком случае достигается снижение нагрузки на узловые соединения, а также такой подход позволяет стержням работать на основные осевые усилия. Выполнять чертёж ферм из профильных труб несколько проще ввиду того, что их оси инерции расположены строго по центру сечения.

    Угол кровельного уклона 22-30°. В данном случае важно правильно рассчитать высоту конструкции. Длина пролета фермы делится на 5. Этот вид конструкции обладает небольшим весом, легкость – ее основное преимущество.

    Если на вашей схеме длина пролета составляет более 14м, то оптимальным вариантом металлической фермы будет конструкция, расположение раскосов в которой идет по направлению сверху вниз. При этом в верхней части укладывается панель длиной 1,5-2,5 метра, общее количество панелей обязательно должно быть четным, а конструкция будет двухпоясной.

    Нередко в промышленных и складских промзданиях используются стропильные фермы с длиной от 20м. Такие конструкции требуют создания сооружений подстропильного типа, связанных между собой опорными колоннами.

    Наиболее распространенными и легко возводимыми являются конструкции, состоящие из нескольких треугольных ферм, соединенных между собой затяжкой. Этот вариант призван облегчать общий вес громоздкой конструкции и избегать образования длинных раскосов в центральной ее части. Потолок подобной фермы фиксируется затяжкой на верхнем узле пояса.

    Угол кровельного уклона 15-22°. Высота конструкции здесь рассчитывается иначе. Длина пролета делится на 7, при этом длина фермы не должна превышать 20 м. В противном случае понадобятся затяжки, а нижний пояс выполняется при помощи ломанной формы.

    Угол кровельного уклона менее 15°. Это минимальная величина уклона, и наиболее подходящей формой для такого уклона будет трапецевидная ферма. Чтобы рассчитать ее высоту, длину пролета делим на 7-9 (в зависимости от величины уклона).

    Если ферма устанавливается в виде раскосов, то вполне возможно использовать треугольную решетку.

    Изготовление

    Чтобы конструкция в итоге отличалась прочностью, высоким качеством эксплуатационных свойств, важно производить ее изготовление с соблюдением четкой последовательности необходимых действий.

    Вот базовые правила, которые необходимо соблюдать для достижения оптимального результата:

    1. Сборка и скрепление элементов фермы производится с помощью прихваток или спаренных уголков;
    2. В создании верхнего пояса участвуют два разносторонних тавровых уголка, стыкующихся между собою наименьшими сторонами;
    3. При создании нижнего пояса используются только равносторонние уголки.
    4. Если ферма очень большая и обладает значительной длиной, то ее элементы соединяются с помощью специальных накладных пластин, а также парных швеллеров для того, чтобы нагрузка на конструкцию распределялась равномерно.
    5. Монтаж раскосов нужно выполнять при соблюдении угла, близкого к 45°, стоек - строго 90°. И те, и другие крепятся с помощью крестообразных равносторонних уголков (или тавровых уголков).
    6. Тавры более всего подходят при изготовлении цельносварных систем.

    Только после завершения сборки конструкции с помощью прихваток можно выполнять сварку (ручную или автоматическую), после которой необходимо зачистить все швы. В заключении конструкция полностью подлежит обработке специальным антикоррозийным составом и покраске.

    Если при возведении металлической фермы были учтены все вышеописанные правила, то большая вероятность того, что она будет отвечать всем требованиям государственных стандартов и нормам безопасности.

    Несущая способность фермы напрямую зависит от ее высоты, и это важно помнить при создании проекта и выполнении чертежей узловых соединений. Трубы из металлопрофиля – наиболее легкий, экономичный и наименее затратный вариант создания конструкций, обладающих высокой прочностью, поэтому именно они стали оптимальным средством для создания стропильных систем больших и малых размеров.

    kapitel-1.ru

    Статьи по теме

    При необходимости в сооружении навеса используют профильные трубы. Фермы из профильной трубы - долговечная, прочная и экономичная конструкция, которая позволяет перекрыть любой пролет. Как соорудить фермы из профильной трубы рассмотрим далее.

    Оглавление:

    Особенности конструкции фермы из профильной трубы

    Фермы из профильной трубы сооружают из металлического профиля, который изготавливают прокатывая и обрабатывая металл с помощью специальных станков, в зависимости от типа сечения профильные трубы разделяют на:

    • профиль овального сечения,
    • прямоугольного сечения,
    • квадратного сечения.

    Для производства профильных труб используется высококачественная сталь. Первоначальная форма профильной трубы - круглая. Но, после прохождения обработки горячим или холодным способом, труба деформируется в нужную форму. Профильные трубы бывают разных размеров, минимальное сечение 15х15 мм, а максимальное 45х5 см. Толщина стенки трубы 1,12 мм, а длина - 612 см.

    Размер пролета, в котором устанавливается ферма влияет на нагрузку и экономичность расхода материалов.

    Фермы плоского типа требуют закрепления, а фермы пространственного типа - выступают в качестве жесткой конструкции, которая способна выдержать любые нагрузки.

    Основные составляющие фермы:

    • пояса - выступают в качестве контура,
    • стойки,
    • раскосы,
    • опорный раскос.

    Для изготовления фермы необходимо наличие соединителей в качестве которых выступает парный материал, косынки, клепки и сварка.

    Фермы из профильной трубы фото

    Достоинства использования фермы из профильной трубы

    • высокая прочность обеспечивает длительность эксплуатации;
    • использование профиля позволяет соорудить самые сложные конструкции, прилагая минимум затрат;
    • доступная стоимость;
    • вес конструкции ферм небольшой, так как трубы внутри пустые;
    • ферма из профильной трубы устойчива к деформациям, механическим ударам или другим повреждениям;
    • антикоррозийность - такая конструкция устойчива к влаге, и металлические трубы со временем не ржавеют;
    • возможность дальнейшей отделки с помощью полимерных красок, которые придадут ферме красивый внешний вид.

    Сфера использования ферм из профильной трубы

    Фермы из профильной трубы используют для сооружения металлических каркасов, которые в будущем станут навесами или постройками.

    Отлично справляется ферма из профильной трубы с ролью навеса для машины, при отсутствии гаража.

    Чтобы защитить открытые площадки от солнца, также сооружают фермы из профильной трубы.

    Используют фермы для строительства мостов или перекрытия промышленного или частного здания.

    Дополнительное фермы из профильной трубы используют:

    • на объектах связи,
    • линиях электроснабжения,
    • транспортных дорогах,
    • в сооружении мостов, заводов, спортивных комплексов или сцен.

    Виды ферм из профильной трубы

    Фермы из профильной трубы разделяют на два вида. Один вид фермы представляет сооружение, в котором все элементы соединяются в одной плоскости.

    Другой вид подразумевает ферму с изготовлением висячей конструкции, которая включает верхний и нижний пояс.

    Выбор конструкции зависит от таких факторов:

    • нагрузка на ферму,
    • уклон конструкции,
    • место размещения перекрытий,
    • протяженность пролета.

    В зависимости от угла уклона выделяют такие фермы:

    1. Ферма с углом уклона от 22° до 30°. При наличии данных об угле уклона крыши, при сооружении небольшого шиферного перекрытия, наилучшим вариантом будет использование треугольных ферм из профильной трубы. Для вычисления высоты фермы следует длину пролета разделить на пять. Преимуществом такой конструкции является легкий вес. Если протяженность пролета большая и превышает четырнадцать метров, следует выбрать конструкцию, в которой раскосы располагаются сверху вниз. На верхней части фермы изготавливают панель, длина которой составляет от 150 до 250 см. Такая конструкция состоит из двух поясов с четным количеством панелей. При изготовлении промышленных ферм из профильной трубы, длина которых больше двадцати метров, их монтируют с помощью подстропильного металлического сооружения. Такие конструкции связывают опорные колонны. Ферма Полонсо представляет собой конструкцию, которая состоит из двух треугольных ферм, соединенных затяжкой. Такая ферма позволяет предотвратить наличие длинных раскосов в середине конструкции, и облегчают общий вес конструкции. В верхней части таких ферм располагается большое количество панелей, длина которых составляет более 2,5 м. При закреплении потолка на ферме, затяжки фиксируют в верхнем узле пояса.

    2. В случае уклона кровли под углом от 15 до 22° высоту фермы рассчитывают путем разделения длины пролета на семь. Длина такой фермы не превышает двадцать метров, при большей длине лучше использовать ферму Полонсо. Чтобы увеличить высоту конструкции следует изготавливать нижний пояс ломанным.

    3. При минимальном наклоне крыши, который не превышает 15 градусов устанавливают фермы в виде трапеции. Высота такой фермы рассчитывается путем разделения длины пролета на число от семи до девяти, в зависимости от точного значения уклона. Если ферму не устанавливают непосредственно на потолок, тогда в качестве раскосов используют решетку треугольной формы.

    В соответствии с формой фермы из профильной трубы разделяют на:

    • односкатные фермы из профильной трубы,
    • двухскатные фермы из профильной трубы,
    • прямые фермы из профильной трубы,
    • арочные фермы из профильной трубы.

    В зависимости от очертания пояса фермы разделяют на:

    1. Фермы с устройством параллельного пояса отличаются такими преимуществами:

    • легкость монтажа из-за большого количества одинаковых деталей,
    • длина стержней, используемых при устройстве решетки и пояса одинакова,
    • наличие минимального количества стыков,
    • полная унификация конструкции,
    • использование при наличии мягкой кровли.

    2. Односкатные фермы из профильной трубы имеют такие преимущества:

    • устройство жестких узлов,
    • отсутствие длинных стержней в середине фермы,
    • сложность, но в то же время экономичность конструкции.

    3. Фермы поригонального типа отличаются особенностями:

    • используют для устройства строений, которые имеют большой вес,
    • обеспечивают экономичность использования профиля,
    • устройство поригональной фермы достаточно сложное и трудоемкое.

    4. Фермы треугольной формы отличаются простотой изготовления и используются для крыш с крутым уклоном. Недостатки:

    • сложность в устройстве опорных узлов,
    • большой расход профиля.

    В зависимости от обустройства решетки в фермах разделяют на

    • решетки треугольной формы, чаще всего используют в фермах с параллельными полюсами, иногда в фермах трапециевидной или треугольной форм,
    • решетки раскосного типа отличаются трудоемкостью исполнения и большим расходом материала,
    • индивидуальные решетки изготавливают исходя из размеров и особенностей фермы.

    Фермы из профильной трубы: расчет конструкции

    1. Перед проведением расчетов, по изготовлению ферм из профильной трубы, следует определиться со схемой, в которой указывают зависимость длины фермы от угла наклоны крыши.

    2. При выборе схемы следует определиться с контурами поясов фермы. Данная деталь зависит от функций конструкции, типа кровельных материалов и угла наклона.

    3. Следующий этап предполагает выбор размера фермы. При расчете длины фермы следует учесть угол наклона, а высота зависит от типа перекрытия, возможной транспортировки фермы и общего веса конструкции.

    4. В случае, если длина фермы превышает 36 м, необходимо рассчитать строительный подъем.

    5. Определите размеры панелей. Расчет следует проводить исходя из нагрузки, которую должна выдержать ферма. При конструировании треугольной фермы, угол наклона составляет сорок пять градусов.

    6. Завершающий этап - определение междоузельного расстояния.

    Рекомендации про проведению расчетов:

    • для расчета фермы из профильной трубы воспользуйтесь услугами специалистом или специальными компьютерными программами;
    • проверьте правильность расчетов несколько раз;
    • для расчета и изготовления фермы из профильной трубы чертеж - обязательный и необходимый компонент;
    • обязательно учитывайте максимальную нагрузку на конструкцию фермы.

    Изготовление фермы из профильной трубы

    Чтобы собрать или скрепить элементы следует использовать прихватки или спаренные уголки.

    При конструировании верхнего пояса используйте два тавровых уголка с разной длиной сторон. Стыкуйте уголки между собой меньшими сторонами.

    Чтобы соединить нижний пояс используйте уголки с ровными сторонами.

    При изготовлении большой и длинной фермы, в качестве соединителей выступают накладные пластины. Для равномерного распределения нагрузки применяют швеллеры парного типа.

    Раскосы устанавливайте под углом сорок пять градусов, а стойки - под прямым углом. Чтобы изготовить такую конструкцию, используйте тавровые или крестообразные уголки с ровными сторонами, скрепленные пластинами.

    Для изготовления целостных сварных систем применяют тавры.

    После окончания сборки конструкции с помощью прихваток, приступают к проведению сварочных работ. Сварка производится вручную или автоматически. После проведения сварки следует зачистить каждый шов.

    Завершающий этап включает обработку системы специальными антикоррозийными растворами и краской.

    Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы

    1. Чтобы облегчить конструкцию фермы, с минимальным уклоном крыши, используйте дополнительные решетки.

    2. Чтобы снизить массу конструкции фермы, с уклоном кровли от 15 до 22 градусов, устройте нижний пояс ломанным.

    3. При устройстве длинной фермы устанавливайте только четное количество панелей.

    4. Если длина фермы превышает 20 метров, используйте устройство фермы Полонсо.

    5. Размер и сечение профиля для фермы зависит от ширины и уклона навеса.

    6. Расстояние между двумя фермами не должно превышать 175 см.

    strport.ru

    Металлические фермы из профильной трубы

    Металлические фермы не являются редкостью в условиях современного строительства. Такие конструкции особенно востребованы при обустройстве помещений с большими размерами или в случае необходимости получить стропильную систему с наиболее высоким уровнем прочности и надёжности. Кроме того, металл обладает характеристиками, позволяющими оформлять конструкции из профильных труб для монтажа пролётов с длиной более десяти метров.

    [contents]

    Преимущество стропильных ферм из труб

    • стабильно высокие прочностные характеристики, которые позволяют обеспечить максимально долгую эксплуатацию всей конструкции;
    • использование металлического профиля значительно облегчает сооружение наиболее сложных конструкций с минимальными затратами времени и сил;
    • фермы из профильных труб отличаются вполне доступной стоимостью;
    • фермы из профилей обладают незначительным весом;
    • конструкции, изготовленные с использованием профильных труб, отличаются устойчивостью к деформационным изменениях и испытывают минимальные последействия вследствие механических ударов или других повреждений.

    Кроме того фермы, выполненные на основе металлических профилей можно окрашивать, что позволяет получить очень качественную и внешне эстетичную конструкцию.

    Область применения

    Основной сферой использования ферм является конструирование металлических каркасов для навесов и различных построек. Кроме того, посредством таких конструкций выполняется защита значительных площадей от солнца и атмосферных осадков. Широко используются металлические фермы в сооружении мостов и в качестве перекрытий в сегменте промышленного или частного строительства.

    Локальное использование ферм из профильных труб наблюдается при обустройстве объектов связи, линий электроснабжения, автотранспортных дорог. Их эксплуатируют при возведении спортивных и культурно-массовых сооружений.

    Виды профильных труб

    Для выбора определённого варианта стальной конструкции необходимо определиться с видом профильной трубы, которые сильно отличаются размерами, ГОСТами, конфигурацией и могут иметь

    Виды профильной трубы

    следующие формы:

    • квадратная труба с одинаковым соотношением размеров всех сторон;
    • прямоугольная труба с различными размерами сторон;
    • овальные трубы, отличающиеся дороговизной, что обусловлено трудоёмкостью изготовления.

    Очень важно правильно рассчитывать параметры профильных труб, из которых будет состоять конструкция фермы:

    • для небольших сооружений с шириной не более 4, 5 метра оптимальные размеры составляют 4 x 2 x 0,2 сантиметра;
    • конструкции с шириной не более 5,5 метра обустраиваются трубами с размерами 4 x 4 x 0,2 сантиметра;
    • для конструкций, с шириной более пяти метров, допускается использование металлопрофиля с параметрами 4 x 4 x 0,3 сантиметра или 6 x 3 x 0,2 сантиметра.

    В зависимости от типа изготовления, трубы профильные могут быть представлены:

    • электросварными холоднодеформированными изделиями;
    • электросварными изделиями;
    • горячедеформированными изделиями;
    • холоднодеформированными изделиями;
    • бесшовными изделиями.

    Разновидности конструкций

    На основании формы металлической фермы различаются следующие разновидности:

    • односкатный вариант фермы на основе профильных труб;
    • двухскатный вариант фермы;
    • прямой вариант;
    • арочный вариант.

    Виды конструкций

    Кроме того, конструкции металлических ферм подразделяются в зависимости от очертаний пояса:

    конструкция с параллельным поясом. Особенности такого варианта обусловлены лёгкостью монтажа благодаря значительному количеству однотипных деталей, одинаковой длине стержней решётки и пояса, наличию незначительного количества стыков, полной унификации конструкции и возможности использовать под мягкое кровельное покрытие.

    односкатная конструкция фермы. Характеризуется устройством узлов оптимальной жёсткости, отсутствием длинных стержней в серединной части металлопрофильной фермы и достаточной экономичностью конструкции.

    ферма полигональной конструкции. Такой сложный вариант чаще всего используется при возведении строений со значительным весом и способствует обеспечению экономичного использования профилей.

    треугольная конструкция фермы. Особенностями являются простота изготовления и возможность использовать такой вариант для кровель с большим уклоном. Следует учитывать сложность устройства большинства опорных узлов и значительный расход металлопрофиля.

    Все фермы на основе профильных труб могут быть представлены сооружением с объединением всех элементов в одной плоскости или висячей конструкцией, включающей верхний и нижний пояса.

    Проектирование и расчёт

    Наиболее важным этапом возведения любой конструкции является проектирование и расчёт, которые должны учитывать следующие нюансы:

    • показатель нагрузки на конструкцию фермы;
    • величина конструкционного уклона;
    • местоположение перекрытий;
    • протяжённость обустраиваемых пролётов.

    Чертеж фермы из профильной трубы

    Следует учитывать, что на сегодняшний день существует всего четыре конструкционных варианта металлических ферм для обустройства двухскатных кровель:

    • классический вариант треугольника со стропильными распорами;
    • треугольный вариант конструкции с лобовыми врубками;
    • вариант пятиугольных сегментов, оснащённых дополнительными рёбрами для повышения жёсткости;
    • вариант многоугольного исполнения, используемый для пролётов длиннее 24 метров, на которые предполагается потенциально высокий уровень внешних нагрузок.

    Особенности и этапы расчётов, на которые следует обратить особое внимание:

    • перед расчётами необходимо выполнить схему с указанием зависимости длины конструкции от величины кровельного уклона;
    • выбор схемы должен сочетаться с определением контура поясов выполняемой фермы, что находится в непосредственной зависимости от функциональных особенностей конструкции, варианта кровельного материала и угла кровельного наклона;
    • выбор параметров длины и высоты фермы, а при длине более 36 метров требуется произвести расчёт строительного подъёма;
    • определение размеров панелей в зависимости от величины нагрузки и расчёт междоузельных расстояний.

    Элементы и узлы

    Основные конструкционные элементы ферм из труб могут быть представлены верхним и нижним поясами, а также раскосами и стойками. Пояса в таких фермах образуют контуры, а наличие раскосов и стоек необходимо для обустройства решётки. Узловые соединения всех элементов конструкции базируются на непосредственном примыкании элементов друг к другу или основаны на использовании специальных узловых фасонок.

    Конструкция стропильной фермы

    Все элементы металлических ферм необходимо центрировать по осевому направлению от центра тяжести, что позволяет снизить узловые моменты и обеспечить работу стержней на основные осевые усилия.

    Фермы из профильной трубы

    Угол уклона позволяет выделить несколько типов металлопрофильных ферм:

    Угол кровельного уклона от 22 до 30 градусов.

    Возведение при угле наклона крыши 22-30 градусов

    Высота фермы рассчитывается посредством деления длины пролёта на пять. Основным преимуществом является достаточно небольшой вес конструкции.

    Если величина длины пролёта более четырнадцати метров, то предпочтение следует отдать конструкции с расположением в направлении сверху вниз. Верхняя часть обустраивается панелью с параметрами длины от 1,5 до 2,5 метра, а сама конструкция должна иметь два пояса и чётное количество панелей.

    Изготовление промышленных металлопрофильных ферм с длиной более двадцати метров, подразумевает монтаж металлических сооружений подстропильного типа, которые будут связывать опорные колонны.

    Как правило, стандартные конструкции состоят из пары треугольных ферм, которые соединяются затяжкой. Такой вариант не позволяет образоваться длинным раскосам в средней части конструкции, и способствует облегчению общего веса конструкции. Закрепление потолка на такой ферме происходит фиксацией затяжки на верхнем узле пояса.

    Угол кровельного уклона от 15 до 22 градусов.

    При таком уклоне для расчёта высоты конструкции длину пролёта необходимо разделить на семь. Следует учитывать, что показатель длины такой металлопрофильной фермы не должен превышать двадцать метров. Если длина значительнее, то требуется использовать затяжки, а нижний пояс изготовить на основе ломанного варианта.

    Минимальный кровельный уклон, не превышающий 15 градусов.

    Оптимальным вариантом является устройство в форме трапеции. Для расчёта высоты требуется разделить длину пролёта на показатель, который в зависимости от величины уклона может варьироваться в пределах 7 — 9. При установке фермы не на потолок, в виде раскосов допускается использование треугольной решётки.

    Изготовление и сварка

    Весь процесс изготовления базируется на выполнении действий в определённой последовательности и соблюдении нескольких правил, которые позволяют собрать надёжную и качественную металлопрофильную конструкцию:

    • для сборки и скрепления всех элементов конструкции необходимо пользоваться прихватками или спаренными уголками;
    • конструирование верхнего пояса фермы подразумевает использование двух тавровых разносторонних уголков, которые стыкуются меньшими сторонами;
    • для соединения нижнего пояса конструкции следует использовать уголки с равными сторонами;
    • большая и длинная ферма соединяется посредством накладных пластин, а чтобы получить равномерное распределение нагрузки следует использовать парные швеллеры;
    • при монтаже раскосов требуется выдерживать угол в сорок пять градусов, а установка стоек выполняется под углом в девяносто градусов;
    • раскосы и стойки крепятся посредством тавровых или крестообразных уголков с равными сторонами;
    • при изготовлении цельносварных конструкций целесообразно использовать тавры;
    • собрав конструкцию посредством прихваток можно выполнять сварочные работы ручного или автоматического типа с последующей зачисткой всех швов.

    На завершающем этапе необходимо обработать всю конструкцию качественным антикоррозийным составом и краской.

    Подводим итоги

    Качественные и грамотно выполненные металлические фермы должны соответствовать всем нормам безопасности и возводиться в соответствии с установленными государственными стандартами.

    Чем выше возводимая ферма, тем больше её несущая способность, что необходимо учитывать при проектировании и выполнении узлов соединений.

    Профильные трубы являются недорогими, лёгкими, экономичными и прочными элементами и относятся к категории идеальных вариантов для изготовления объёмных стропильных ферм.

    netosadkam.ru

    Металлоконструкции из профильной трубы - Трубы и сантехника

    Металлоконструкции из профильной трубы

    Одним из главных факторов при строительстве зданий и сооружений является стоимость их возведения. Металлоконструкции из профильной трубы – один из самых экономичных способов решения этой задачи. Они постоянно используются при изготовлении каркасов быстровозводимых сооружений. В качестве крепёжных элементов применяются болты, гайки, анкеры. Наиболее протяжённые и ответственные соединения производятся при помощи сварки. В качестве материалов для фермы из профильной трубы используется профильная труба и листовой металл для выполнения вспомогательных функций.

    Конструкции из профильной трубы применяются как в строительстве, так и в промышленности, отраслях сельского хозяйства (в частности, при постройке животноводческих ферм и сооружений для хранения кормов). Кроме того, ферма из профильной трубы является базовой конструкцией для некоторых видов кровли зданий, прогонов и временных каркасных сооружений.

    Основные преимущества конструкций из профильной трубы

    1. Изготовление ферм из металлоконструкций на нашем предприятии занимает предельно малое количество времени;

    2. Быстрое возведение зданий и сооружений из готовых конструкций;

    3. Возможность оперативного демонтажа, транспортировки и монтажа фермы на новом месте;

    4. Небольшие затраты на возведение сооружений. Благодаря экономичной технологии изготовления ферм и простоте их установки, данные сооружения требуют более чем в 2 раза меньше первоначальных вложений, чем здания из металлобетона или силикатного кирпича;

    5. Долговечность возведённых конструкций. Благодаря специальной антикоррозионной обработке, применяемой при производстве фермы из профильной трубы, срок эксплуатации металлокаркасных изделий может достигать нескольких десятилетий;

    6. Прочность и гибкость. Эти ценные эксплуатационные качества достигаются за счёт проведения тщательных расчётов на этапе проектирования. Исходя из предполагаемых предельных нагрузок на изгиб и кручение, подбираются оптимальный профиль и необходимая толщина материала.

    Металлконструкции из профильной трубы, Изготовление фермы из профильной труб Металлоконструкции из профильной трубы

    Источник: extroy.ru

    Применив профильную трубу для монтажа ферм, можно создавать конструкции, рассчитанные на высокие нагрузки. Легкие металлоконструкции подходят для возведения сооружений, обустройства каркасов под дымоходы, монтажа опор для кровли и козырьков. Вид и габариты ферм определяют в зависимости от специфики использования, будь то домашнее хозяйство или промышленная сфера. Важно грамотно выполнить расчет фермы из профильной трубы, иначе конструкция может не выдержать эксплуатационные нагрузки.

    Навес из арочных ферм

    Металлические фермы из трубопроката отличаются трудоемкостью в монтаже, но они экономичнее и легче конструкций из сплошных балок. Профилированная труба, которую изготавливают из круглой путем горячей или холодной обработки, в поперечном разрезе имеет вид прямоугольника, квадрата, многогранника, овала, полуовала или плоскоовальную форму. Удобнее всего монтировать фермы из квадратных труб.

    Ферма – это металлоконструкция, в состав которой входит верхний и нижний пояс, а также решетка между ними. К элементам решетки относятся:

    • стойка – располагается перпендикулярно к оси;
    • раскос (подкос) – устанавливается под наклоном к оси;
    • шпренгель (вспомогательный подкос).

    Конструктивные элементы металлической фермы

    Фермы в первую очередь предназначены для перекрытия пролетов. За счет ребер жесткости они не деформируются даже при использовании длинных конструкций на сооружениях с большими пролетами.

    Изготовление металлических ферм производится на земле или в производственных условиях. Элементы из профильных труб обычно скрепляются между собой при помощи сварочного аппарата или клепок, могут использоваться косынки, парные материалы. Чтобы смонтировать каркас навеса, козырька, крыши капитальной постройки, готовые фермы поднимают и крепят к верхней обвязке согласно разметке.

    Для перекрытия пролетов применяются различные варианты ферм из металла. Конструкция может быть:

    Треугольные фермы, изготовленные из профильной трубы, используются как стропила, в том числе для монтажа простого односкатного навеса. Металлоконструкции в виде арок пользуются популярностью благодаря эстетичности внешнего вида. Но арочные конструкции требуют максимально точных расчетов, поскольку нагрузка на профиль должна распределяться равномерно.

    Треугольная ферма для односкатной конструкции

    Особенности конструкций

    Выбор конструкции ферм навесов из профильной трубы, козырьков, стропильных систем под кровлей зависит от расчетных эксплуатационных нагрузок. По количеству поясов различаются:

    • опоры, составные части которой формируют одну плоскость;
    • подвесные конструкции, в состав которых входит верхний и нижний пояс.

    В строительстве можно использовать фермы с различным контуром:

    • с параллельным поясом (самый простой и экономичный вариант, собирается из идентичных элементов);
    • односкатные треугольные (каждый опорный узел характеризуется повышенной жесткостью, за счет чего конструкция выдерживает серьезные внешние нагрузки, материалоемкость ферм небольшая);
    • полигональные (выдерживают нагрузки от тяжелого настила, но сложны в монтаже);
    • трапецеидальные (схожи по характеристикам с полигональными фермами, но этот вариант более простой по конструкции);
    • двухскатные треугольные (применяются для устройства крыши с крутыми скатами, характеризуются большой материалоемкостью, при монтаже много отходов);
    • сегментные (подходят для сооружений со светопрозрачной кровлей из поликарбоната, монтаж усложнен из-за необходимости изготавливать дугообразные элементы с идеальной геометрией для равномерного распределения нагрузок).

    Очертания поясов ферм

    В соответствии с величиной угла наклона типовые фермы подразделяют на следующие виды:

    1. Угол от 22 до 30 градусов. Металлоконструкция из профильной трубы для навеса или иной кровельной конструкции имеет соотношение высоты к длине как 1:5.
      • для пролетов малой и средней длины чаще всего используют треугольные фермы из труб небольшого сечения – они легкие и при этом жесткие;
      • при длине пролета свыше 14 метров, применяют раскосы, установленные сверху вниз, а по верхнему поясу крепят панель длиной 150-250 см, чтобы получить двухпоясную конструкцию с четным количеством панелей;
      • для пролетов длиной более 20 метров, чтобы исключить прогиб фермы, требуется установка подстропильной конструкции, связанной опорными колоннами.
    2. Отдельно стоит рассмотреть ферму Полонсо, которая выполнена в виде двух треугольных систем, соединенных между собой через затяжку. Это дает возможность не монтировать длинные раскосы в средних панелях, за счет чего заметно снижается общий вес конструкции. Стропила Полонсо
    3. Угол от 15 до 22 градусов. Высота и длина типовой фермы соотносятся как 1:7. Конструкция применяется для перекрытия пролетов длиной до 20 метров. При увеличении высоты конструкции относительно указанных пропорций, правила требуют сделать нижний пояс ломаным.
    4. Угол менее 15 градусов. Лучше, если применяемый каркас для крыши постройки или для навесов состоит из трапециевидных металлоконструкций. Фермы металлические сварные данной формы в своем составе имеют короткие стойки, за счет которых конструкция противостоит продольному изгибу. Металлоконструкции из труб, предназначенные для односкатных кровель с углом наклона от 6 до 10 градусов, должны быть асимметричными. Чтобы определить их высоту, длину пролета делят на 7, 8 или 9 в зависимости от особенностей проекта.

    Основы расчета

    Перед тем как рассчитать ферму, необходимо подобрать подходящую конфигурацию крыши, учитывая габариты сооружения, оптимальное количество и угол наклона скатов. Также следует определить, какой контур поясов подойдет для выбранного варианта крыши – при этом принимаются во внимание все эксплуатационные нагрузки на кровлю, включая осадки, ветровую нагрузку, вес людей, производящих работы по обустройству и обслуживанию навеса из профильной трубы или кровли, монтажу и ремонту оборудования на крыше.

    Чтобы выполнить расчет фермы из профильной трубы, необходимо определить длину и высоту металлоконструкции. Длина соответствует расстоянию, которое должна перекрывать конструкция, при этом высота зависит от запроектированного угла наклона ската и выбранного контура металлоконструкции.

    Расчет навеса в итоге сводится к тому, чтобы определить оптимальные промежутки между узлами фермы. Для этого требуется рассчитать нагрузку на металлоконструкцию, выполнить расчет профильной трубы.

    Неправильно рассчитанные каркасы кровли несут угрозу для жизни и здоровья людей, поскольку тонкие или недостаточно жесткие металлоконструкции могут не выдержать нагрузок и разрушиться. Поэтому рекомендуется доверить расчет металлической фермы профессионалам, знакомым со специализированными программами.

    Читайте также:  Дымоход квадратный

    Если принято решение выполнить вычисления самостоятельно, необходимо воспользоваться справочными данными, в том числе о сопротивлении трубы на изгиб, руководствоваться СНиП. Правильно рассчитать конструкцию без соответствующих знаний сложно, поэтому рекомендуется найти пример расчета типовой фермы нужной конфигурации и подставить в формулу необходимые значения.

    На этапе проектирования составляется чертеж фермы из профильной трубы. Подготовленные чертежи с указанием размеров всех элементов упростят и ускорят изготовление металлоконструкций.

    Чертеж с размерами элементов

    Рассчитываем ферму из стальной профильной трубы

    Рассмотрим, как правильно рассчитать металлоконструкцию, чтобы выполнить каркас кровли или навес из профильной трубы. Подготовка проекта включает несколько этапов:

    1. Определяется размер пролета постройки, который требуется перекрыть, выбирается форма крыши и оптимальный угол наклона ската (или скатов).
    2. Подбираются подходящие контуры поясов металлоконструкции с учетом назначения постройки, формы и размеров крыши, угла наклона, предполагаемых нагрузок.
    3. Рассчитав приблизительные габариты фермы, следует определить, можно ли изготовить металлоконструкции в заводских условиях и доставить их на объект автотранспортом, или сварка ферм из профильной трубы будет выполнена непосредственно на стройплощадке по причине большой длины и высоты конструкций.
    4. Далее требуется рассчитать габариты панелей, основываясь на показателях нагрузок при эксплуатации кровли – постоянных и периодических.
    5. Чтобы определить оптимальную высоту конструкции в середине пролета (Н), используют следующие формулы, где L – длина фермы:
      • для параллельных, полигональных и трапецеидальных поясов: Н=1/8×L, при этом уклон верхнего пояса доложен составлять приблизительно 1/8×L или 1/12×L;
      • для металлоконструкций треугольной формы: Н=1/4×L либо Н=1/5×L.
    6. Угол установки раскосов решетки составляет от 35° до 50°, рекомендуемое значение 45°.
    7. На следующем этапе следует определить расстояние между узлами (обычно оно соответствует ширине панели). Если длина пролета превышает 36 метров, требуется вычисление строительного подъема – обратно погашаемого изгиба, который воздействует на металлоконструкцию при нагрузках.
    8. На основании измерений и вычислений готовится схема, согласно которой будет вестись изготовление ферм из профильной трубы.

    Изготовление конструкции из профильной трубы Чтобы обеспечить необходимую точность расчетов, используйте строительный калькулятор – подходящую специальную программу. Так вы сможете сопоставить свои и программные расчеты для того, чтобы не допустить большого несоответствия в размерах!

    Арочные конструкции: пример расчета

    Чтобы сварить ферму для навеса в виде арки, применяя профильную трубу, необходимо правильно рассчитать конструкцию. Рассмотрим принципы расчета на примере предполагаемого сооружения с пролетом между опорными конструкциями (L) 6 метров, шагом между арками 1,05 метра, высотой фермы 1,5 метра – такая арочная ферма выглядит эстетично и способна выдержать высокие нагрузки. Длина стрелы нижнего уровня арочной фермы при этом составляет 1,3 метра (f), а радиус окружности в нижнем поясе будет равен 4,1 метра (r). Величина угла между радиусами: а=105.9776°.

    Схема с размерами арочного навеса

    Для нижнего пояса длину профиля (mн) рассчитывают по формуле:

    mн – длина профиля из нижнего пояса;

    π – постоянная величина (3,14);

    R – радиус окружности;

    α – угол между радиусами.

    В результате получаем:

    Узлы конструкции располагают в участках нижнего пояса с шагом 55,1 см – допускается округлить значение до 55 см, чтобы упростить сборку конструкции, но увеличивать параметр не следует. Расстояния между крайними участками требуется рассчитать индивидуально.

    Если длина пролета составляет менее 6 метров, вместо сварки сложных металлоконструкций можно воспользоваться одинарной или двойной балкой, выполнив сгиб металлического элемента под выбранным радиусом. В этом случае расчет арочных ферм не требуется, но важно правильно подобрать сечение материала, чтобы конструкция выдерживала нагрузки.

    Профильная труба для монтажа ферм: требования к расчету

    Чтобы готовые конструкции перекрытий, в первую очередь крупногабаритные, выдерживали проверку на прочность на протяжении всего срока эксплуатации, трубопрокат для изготовления ферм подбирается на основании:

    • СНиП 07-85 (взаимодействие снеговой нагрузки и веса элементов конструкций);
    • СНиП П-23-81 (о принципах работы со стальными профилированными трубами);
    • ГОСТ 30245 (соответствие сечения профильных труб и толщины стенок).

    Данные из указанных источников позволят ознакомиться с видами профильных труб и выбрать оптимальный вариант с учетом конфигурации сечения и толщины стенок элементов, конструктивных особенностей фермы.

    Навес для авто из трубопроката

    Фермы рекомендуется изготавливать из трубопроката высокого качества, для арочных конструкций желательно выбрать легированную сталь. Чтобы металлоконструкции были устойчивы к коррозии, сплав должен включать большой процент углерода. Металлоконструкции из легированной стали не нуждаются в дополнительной защитной окраске.

    Полезные советы по монтажу

    Зная, как сделать решетчатую ферму, можно смонтировать надежный каркас под светопрозрачный навес или кровлю. При этом важно учитывать ряд нюансов.

    • Самые прочные конструкции монтируются из металлопрофиля с сечением в виде квадрата или прямоугольника за счет наличия двух ребер жесткости.
    • Основные компоненты металлоконструкции крепятся между собой с использованием спаренных уголков и прихваток.
    • При стыковке деталей каркаса в верхнем поясе требуется использовать двутавровые разносторонние уголки, при этом соединять следует по меньшей стороне.
    • Сопряжение частей нижнего пояса крепят с установкой равносторонних уголков.
    • Стыкуя основные части металлоконструкций большой длины, применяют накладные пластины.

    Важно представлять, как сварить ферму из профильной трубы, если металлоконструкцию требуется собрать непосредственно на строительной площадке. Если нет навыков ведения сварочных работ, рекомендуется пригласить сварщика с профессиональным оборудованием.

    Сварка элементов фермы

    Стойки металлоконструкции монтируют под прямым углом, раскосы – под наклоном в 45°. На первом этапе нарезаем из профильной трубы элементы в соответствии с размерами, указанными на чертеже. Собираем на земле основную конструкцию, проверяем ее геометрию. Затем варим собранный каркас, используя уголки и накладные пластины, где они требуются.

    Обязательно проверяем прочность каждого сварного шва. От их качества и точности расположения элементов зависит прочность и надежность сваренных металлоконструкции, их несущая способность. Готовые фермы поднимают наверх и крепят к обвязке, соблюдая шаг установки согласно проекту.

    Фермы из профильной трубы: изготовление, как рассчитать и сварить Изготовление ферм из профильной трубы. Как правильно рассчитать конструкцию и сварить. Основные виды форм очертания ферм.

    Источник: vseokrovle.com

    Изготовление разнообразных изделий из профильных труб своими руками в последнее время приобретает все большую популярность. Наиболее распространенные конструкции, основой которых являются подобные элементы, это теплицы, беседки, летний закрытый душ, заборы, калитки, каркасы навесов, арок, гаражей и прочие. Особо интересны кованые металлические детали. Перед началом работ выполняются расчеты и составляются чертежи со всеми необходимыми размерами будущей металлоконструкции.

    Профильные трубы — универсальный материал, из которого можно создать не только уличные конструкции, но и стильные предметы интерьера

    Установка теплицы из профтруб

    Теплицы – это неотъемлемые конструкции любого приусадебного участка. Изготовление надежного каркаса из профильных труб является наиболее оптимальным вариантом для таких построек. Обычно для этого используются стальные элементы. Их прочность обеспечивается четырьмя ребрами жесткости. Для сборки деталей каркаса из труб без защитного покрытия обычно применяется сварка. Оцинкованные элементы можно соединять болтами.

    Обратите внимание! Конструкции чаще всего устанавливают на фундамент ленточного типа. Более экономным вариантом является столбчатое основание.

    Используя чертеж, выполняют разметку на заранее подготовленном участке (очищенном от мусора, со снятым плодородным слоем грунта толщиной 30 см). Далее выкапывается траншея, глубина которой — 70-80 см, выравнивается дно, засыпается песком, щебнем, проводится утрамбовка. На следующем этапе выполняется сборка конструкции каркаса из арматуры с сечением от 8 до 12 миллиметров в зависимости от масштабов постройки.

    Устанавливается опалубка, щиты сколачиваются из досок, влагостойкой фанеры или прочных пластиковых панелей. Проверяется геометрия, выполняется крепление укосами и стяжка брусками по верху. Потом основание заливается бетоном, вставляются закладные, к которым будет привязан полученный с помощью сварки каркас из профильных труб. Чертеж до окончания работ нужно держать под рукой, обязательно сверяясь с ним.

    Чертежи и размеры теплиц

    На начальном этапе создания конструкции необходимо подготовить чертеж теплицы из профильных труб с размерами и выполнить расчет необходимых деталей. Для каркаса рационально взять изделия с ребрами 40х40 или 40х20 миллиметров, с толщиной стенки 2 мм; для горизонтальных стяжек – 20х20 мм и стенкой 1-1,5 мм.

    Каркас из профтруб для теплицы — это гарантия ее надежности и прочности

    Читайте также:  Труба металлическая квадратного сечения

    Теплицы бывают таких видов:

    • отдельно стоящие арочные конструкции;
    • пристроенные к дому с асимметричной овальной либо односкатной кровлей;
    • домиком с двускатной крышей.

    Вид строения также должен быть отражен на чертеже теплицы из профильных труб. Учитывая, что стандартизированная длина изделий составляет 6,05 метров, то целесообразно воспользоваться такими размерами металлоконструкции: 3; 4; 6; 12 на 2; 3; 4 и 6 м. Наиболее распространенные для частного строительства габариты арочной теплицы – 3х6 метров, высота – 1,9-2,4 м.

    Если используется двускатная кровля, то расчет высоты учитывает ее уклон (обычно 30-45 градусов), а также ветровую и снеговую нагрузку для различных регионов. Наиболее удобной считается высота стены в 1,7-2 м до нижней границы стропила, а общая высота теплицы соответственно около 2,6 м. Важно понимать, что скат кровли должен быть на 10-30 см длиннее металлоконструкции. Это следует учитывать при раскрое профтрубы для стропильной системы теплиц.

    Сварка тепличной металлоконструкции

    Взяв за основу чертежи, все элементы будущей конструкции нарезаются по размерам. На ленту (основание) прокладывается два слоя рубероида, а по периметру делается обвязка из труб. Для их крепления к закладным применяется сварка. Путем гнутья изделия принимают вид арок, устанавливаются перпендикулярно основанию и крепятся к обвязке.

    Обратите внимание! Рекомендуемая дистанция между арками из труб (профильных) от 90 до 100 см.

    В первую очередь нужно подготовить арки для будущей теплицы, для этого нужно согнуть трубы при помощи станка или трубогиба

    Если расчет нагрузок требует усиления конструкции, то используются поперечные перекладины. Обрешетка укладывается поперек арочных элементов и служит базой для укрывного материала.

    Для сохранения целостности теплицы, после установки конструкции необходимы:

    • тщательная зачистка жесткой щеткой;
    • обработка абразивной шкуркой;
    • промывка растворителем;
    • грунтовка;
    • покраска.

    Для проветривания необходимо сделать форточки. Они также должны быть включены в чертежи теплицы. Вход в нее лучше выполнить с торца с высотой двери 1,9-2,1 метра и шириной 70-80 см. Зимний вариант тепличной конструкции из профильных труб может включать небольшой тамбур для предотвращения попадания холодного воздуха внутрь.

    Летний душ из профильных труб

    Чтобы построить летний душ из профильной трубы своими руками, необходимо:

    • приготовить бак с подходящим объемом (оптимально 200-300 литров);
    • выполнить расчеты каркаса из профильной трубы и собрать его;
    • обшить каркас листовым материалом.

    Летний закрытый душ собирается из труб сечением 50х50 или 40х40 мм или прямоугольных вариантов этих изделий. Для сборки применяется сварка. В качестве обшивки подойдет поликарбонат, оргстекло и др. Столбики из профильной трубы бетонируются цементом.

    Как и для любого строительства подобного типа, первым делом составляется расчет и чертеж конструкции. Летний закрытый душ наиболее часто имеет такие габариты: высота от 2 до 2,5 м, ширина и длина – полтора метра.

    К основным этапам постройки относятся:

    • подготовка сливной ямы и основания;
    • сварка каркаса;
    • обустройство душа;
    • отделочные работы.

    Для летнего душа понадобятся трубы небольшого сечения и любой материал для обшивки

    Самый простой летний закрытый душ не требует особой отделки. Выбранный листовой материал достаточно закрепить на каркасе с помощью саморезов. Дверь в душ можно выварить из профиля. Наиболее сложной процедурой является установка навесов. Для этого необходимо очень точно провести расчет и выполнить разметку. Нередко в качестве двери в летний душ используют занавеску.

    Летний закрытый душ: процесс создания

    Когда расчет и чертежи готовы, можно приступать к непосредственной сборке металлоконструкции из профильных труб и формирования основания.

    Обратите внимание! При подготовке сливной ямы дно котлована в обязательном порядке засыпается песком, гравием, а его стенки выкладываются кирпичом либо камнем.

    Летний душ предполагает создание основания со сливом. Для этого:

    • подготавливается площадка;
    • под наклоном в яму укладывается сливная труба;
    • выполняется разметка площадки и опалубка по ее контуру;
    • дно опалубки засыпается слоем щебня и утрамбовывается;
    • в углах опалубки устанавливаются опоры (столбы);
    • укладывается металлическая армирующая сетка;
    • опалубка заливается бетоном.

    Для того, чтобы установить столб, необходимо забить трубу в грунт на 20-30 см. Такая стойка может располагаться либо вертикально, либо под каким-то углом. Укладывать армирующую сетку необходимо так, чтобы она немного возвышалась над щебнем.

    Летний закрытый душ имеет бак, поэтому изготовление каркаса необходимо начинать со сборки рамы под него. Для этого по периметру и по диагонали, а затем поперечинами, которые расположены с трех сторон, соединяются стойки. Такой каркас будет обладать хорошей жесткостью.

    Основание для душа лучше делать из бетона, тогда вся конструкция будет практически вечной

    Столб из профтрубы: где применять и как установить

    Столб является важной составляющей любого ограждения. Он выполняет несущую функцию и является опорой для горизонтально расположенных элементов (лаг). Столб для забора бывает разных видов и от его правильного выбора, качественной установки зависит долговечность и надежность ограждения.

    Среди материалов для строительства ограждений встречаются кирпич, дерево, бетон, однако, максимально приемлемым для этих целей считается металл. Особым спросом пользуются также кованые элементы из профильных труб. Металлический столб обладает хорошей жесткостью, способен выдержать значительные нагрузки, практичен и имеет презентабельный вид.

    Такие изделия из профильной трубы могут иметь квадратную или прямоугольную форму. Последняя используется чаще. Столб из профтрубы подходит для организации забора из профнастила, сетки-рабицы, евроштакетника и деревянного штакетника.

    Выбор варианта установки металлических элементов зависит от типа грунта и общего состояния почвы. Из наиболее доступных способов, которыми может быть установлен столб, выделяют забивание в грунт, забутовку и бетонирование. Нередко забор украшают коваными деталями.

    Особенности ковки из профильной трубы

    В общем случае, ковка – это такой процесс обработки металлических заготовок, при котором им придается определенная форма и размер. Выделяют холодную и горячую технологию.

    Технология холодной ковки подразумевает обработку труб при помощи специального станка

    Горячая ковка предполагает нагрев заготовки до некоторой температуры, зависящей от типа металла, при которой последний теряет прочность и становится пластичным. Высокая степень пластичности является главным преимуществом такой обработки. Благодаря этому кованые элементы могут приобретать самые разнообразные формы. Однако, нагреву металла присущи и недостатки, которые могут повлиять на организацию процесса своими руками:

    • необходимость обустройства кузнечного горна, затраты на топливо;
    • повышенная пожарная опасность.

    Кроме того, горячая ковка требует знания специфики температурных режимов обработки металла. Холодная ковка предполагает придание требуемой формы заготовке путем изгиба, опрессовывания, сварки. Она немного проще по выполнению и не нуждается в большом пространстве.

    Обратите внимание! Такая ковка выполняется с определенными заготовками без возможности исправления ошибки.

    Сегодня можно встретить кованые решетки, заборы, ограды, лестницы, перила, балконы, козырьки и т. д.

    Другие изделия из профтруб (кованые и не только)

    Кованые элементы встречаются повсеместно и отличаются индивидуальностью. Их можно использовать для скамеек, ворот, витрин, столиков и др. Некоторые кованые изделия хороши как части декора.

    Из стальных труб квадратного или прямоугольного сечения можно создать массу полезных вещей для дома и сада

    Арки, изготовленные из профильных труб, могут потребоваться для возведения беседок, навесов, гаражей, декоративных мостиков, заборных секций, времянок. Их применение может значительно сократить временные затраты на монтаж конструкций. Благодаря аркам из профильных труб уменьшаются снеговые и ветровые нагрузки. Профили могут использоваться для создания кроватей, торгово-выставочного оборудования, стеллажей, полок, офисной мебели, рекламных щитов, каркасов веранд и террас, лестниц.

    Еще один вариант использования изделий – каркас дома из профильной трубы своими руками. Он подойдет для здания с небольшими нагрузками. Особое внимание необходимо обращать на ветровое воздействие. Минусом каркаса дома из профильных труб является его высокая теплопроводность и, как следствие, необходимость применения термопрофиля. Широкое распространение получили ворота и калитки из профильной трубы. Она надежна, проста в установке, доступна по стоимости материала.

    Металлоконструкции, выполненные из профильной трубы своими руками, обладают большим количеством преимуществ. Подобные элементы (как кованые, так и нет) используются во многих сферах жизнедеятельности. Если правильно выполнить расчет постройки, то она будет отличаться долговечностью и надежностью.

    Металлические фермы из профильной трубы – металлоконструкции, сборка которых производится посредством решетчатых металлических стержней. Их изготовление представляет собой достаточно сложный и трудоемкий процесс, но результат обычно оправдывает ожидания. Немаловажным достоинством можно назвать и экономичность полученной конструкции. В процессе производства зачастую применяют парный металл и косынки в качестве соединяющих металлических деталей. Дальнейший процесс сборки основан на клепке или сварке.

    Преимущества металлоконструкций

    Металлическая ферма имеет немало преимуществ. С их помощью можно с легкостью перекрыть пролет любой длины. Однако следует понимать, что правильный монтаж предполагает первичный грамотный расчет фермы из профильной трубы. В этом случае можно будет быть уверенным в качестве созданной металлической конструкции. Также стоит придерживаться намеченных планов, чертежа и разметки, чтобы изделие получилось в соответствии с требованиями.

    На этом преимущества изделия не заканчиваются. Можно выделить и следующие достоинства:

    1. Долговечность металлического изделия.
    2. Незначительный вес при сравнении с другими аналогичными конструкциями.
    3. Выносливость.
    4. Устойчивость к повреждениям и негативным окружающим факторам.
    5. Крепкие узлы, способствующие стойкости к любым типам нагрузок.
    6. Возможность сэкономить финансы посредством самостоятельной сборки, так как готовое металлическое изделие стоит недешево.

    Конструкционные особенности ферм

    Ферма из профильной трубы имеет характерные особенности, о которых следует помнить заранее. В основе деления можно выделить определенные параметры. Главным значением считают количество поясов. Можно выделить следующие виды:

    • металлические опоры, представляющие собой компоненты, которые находятся в одной плоскости;
    • висячие, в составе которых два металлических пояса, расположенных сверху и снизу.

    Второй важный параметр, без которого чертеж фермы создать не получится, это контуры и форма. В зависимости от последнего можно выделить прямые, двухскатные или односкатные, арочные фермы. По контуру также можно разделить металлические конструкции на несколько вариантов. Первый – это конструкции с параллельным поясом. Они считаются оптимальным решением для создания мягкой кровли. Металлическая опора предельно проста, а ее компоненты идентичны, по размерам решетка совпадает со стержнями, благодаря чему монтаж становится легкой работой.

    Второй вариант – односкатные металлические конструкции. В их основе жесткие узлы, обеспечивающие стойкость к внешним нагрузкам. Создание такой конструкции отличается экономичностью материала и соответственно небольшими расходами. Третий вид – полигональные фермы. Их отличает длительный по времени и достаточно сложный монтаж, а преимуществом становится способность выдерживать большой вес. Четвертый вариант – треугольные фермы из профильной трубы. Они используются, если планируется создание металлической фермы с большим углом наклона, но минусом станет наличие отходов после сооружения.

    Следующий важный параметр – угол наклона. В зависимости от него металлические фермы из профильных труб делятся на три основные группы. В первую группу попадают металлические конструкции с углом наклона в 22-30 градусов. При этом длина и высота изделия представлены соотношением 1:5. Среди достоинств такой металлоконструкции можно выделить незначительный вес. Чаще всего так создают металлические треугольные фермы.

    При этом может понадобиться использование раскосов, монтируемых сверху вниз, если высота пролетов превышает 14 метров. В верхнем поясе будет расположена панель длиной 150-250 см. Как результат получится конструкция с двумя поясами и четным количеством панелей. При условии, что пролет более 20 метров, следует монтировать подстропильную металлоконструкцию, связывая ее опорными колоннами.

    Ко второй группе относят фермы из квадратных труб или из профтруб и других разновидностей, если угол наклона составляет 15-22 градуса. Соотношение высоты и длины между собой достигает 1:7. Максимальная длина каркаса не должна превышать 20 метров. Если необходимо увеличить высоту, требуются дополнительные процедуры, к примеру, создается ломаный пояс.

    К третьей группе относят металлоконструкции с углом наклона менее 15 градусов. В этих проектах применяют трапециевидную стропильную систему. Они имеют дополнительно короткие стойки. Это позволяет повысить противодействие продольному прогибу. Если монтируется односкатная крыша, угол наклона которой достигает 6-10 градусов, необходимо продумать ассиметричную форму. Деление пролета может варьироваться в зависимости от особенностей конструкции, и может достигать семи, восьми или девяти частей.

    Отдельно выделяют ферму Полонсо, монтируемую своими руками. Она представлена двумя треугольными фермами, которые соединены затяжкой. Это позволяет исключить установки длинных раскосов, которые должны были бы располагаться в средних панелях. Как результат, вес конструкции будет оптимальным.

    Как правильно рассчитать навес?

    Расчет и изготовление ферм из профильной трубы должно быть основано на основных требованиях, которые прописаны в СНиП. При расчете важно составление и чертежа изделия, без которого последующий монтаж будет невозможен. Первоначально следует подготовить схему, где будут указаны основные зависимости между уклоном кровли и длиной конструкции в целом. В частности, следует учесть следующее:

    1. Контура поясов опоры. Они помогут определить назначение металлоконструкции, угол наклона и тип кровли.
    2. При подборе необходимо следовать принципу экономии, если требования не предполагают противоположного.
    3. Расчет размеров производится с учетом нагрузок на конструкцию. Важно помнить о том, что углы стропил могут отличаться, но панель должна соответствовать им.
    4. Последний расчет касается промежутка между узлами. Чаще всего его выбирают так, чтобы он соответствовал ширине панели.

    Следует помнить о том, что увеличение высоты своими руками будет приводить к повышению несущей способности. В таком случае снежный покров не будет удерживаться на кровле. Чтобы дополнительно усилить металлоконструкцию, придется монтировать ребра жесткости. Чтобы определить габариты фермы, стоит руководствоваться такими данными:

    • конструкции шириной до 4,5 метров монтируют из деталей габаритам 40х20х2 мм;
    • изделия шириной 5,5 метров создаются из составляющих размером 40х40х2 мм;
    • если ширина конструкции будет превышать 5,5 метров, оптимально выбрать детали 40х40х3 мм или 60х30х2 мм.

    Далее необходимо рассчитать шаг, для этого учитывают расстояние от одной до следующей опоры навеса. Зачастую оно стандартно и достигает 1,7 метров. Если нарушить это негласное правило, прочность конструкции может несколько нарушиться. После того, как все требуемые параметры рассчитаны, необходимо получить схему конструкции. Для этого используют программу, чтобы добиться требуемой прочности. Большинство программ имеют аналогичные названию процессу, который выполняют. Можно выбрать программу «Расчет фермы», «Расчет ферм 1.0» и другие похожие.

    Обязательно учитывайте при расчете стоимость одной тонны металла в закупке, а также стоимость изготовление самой металлоконструкции, то есть расходы на сварку, обработку антикоррозийным составом и монтаж. Теперь осталось разобраться с тем, как сварить ферму из профильной трубы.

    Полезные советы по выбору и созданию металлоконструкции

    Чтобы сварка ферм была качественной, необходимо следовать ряду рекомендаций. Среди них выделяют следующие:

    1. При выборе типоразмера стоит отдавать предпочтение квадратным и прямоугольным изделиям, добавляющим конструкции устойчивости благодаря ребрам жесткости.
    2. Использовать необходимо исключительно качественные изделия, материал – высокоуглеродистая легированная сталь, устойчивая к агрессии окружения.
    3. Правильный выбор изделий и материала станет залогом требуемой несущей способности.
    4. При соединении металлических компонентов фермы необходимо использовать спаренные уголки и прихватки.
    5. В верхнем поясе монтируют металлические двутавровые уголки, выполняя стыковки по стороне, которая имеет меньший размер.
    6. При сопряжении деталей используют равносторонние уголки.
    7. Составляющие длинных металлических конструкций крепят с помощью накладных пластин.
    8. Раскосы монтируют под углом в 45 градусом, а стойки – 90 градусов.
    9. Первоначально собирают основную конструкцию, после этого начинают сваривать ферму, проверяя сварные швы на качество.

    Чтобы конструкция получилась в соответствии с требованиями, важно придерживаться и определенного алгоритма работы. Первоначально выполняют разметку участка. Для этого монтируют вертикальные опоры и закладные детали. При необходимости металлические профильные трубы можно сразу разместить в ямах и забетонировать. Установку вертикальных опор выверяют отвесом, а, чтобы проконтролировать параллельность, натягивают шнур.

    Следующим шагом становится фиксация металлических профильных труб посредством сварки. Изделия приваривают к опорам. Элементы ферм и узлы сваривают на земле, а после этого крепят посредством перемычек и раскосов. Следующим шагом становится подъем металлических балок на высоту, сварку с профильными трубами и опорами, вваривание перемычек и создание отверстий для крепежей в них. В заключение элементы зачищаются, и конструкция подготавливается к укладке кровли и покраске.

    Металлическая ферма из профильной трубы: расчет, чертеж, конструкция Преимущества и виды ферм. Конструкции металлических ферм из профильной трубы. Расчет и чертеж изделия для навеса, а так же рекомендации по выбору и созданию металлоконструкций.

    Источник: kryshagid.ru

    Поделитесь статьей в соц. сетях:

    trubyisantehnika.ru


    Смотрите также