Чертежи для строительства навесов

Оглавление

Основные этапы работ по изготовлению и монтажу ферм своими руками

До монтажа ферм выполняют работы по планировке участка, установке опор, бетонированию фундаментов опор, привариванию боковых связей или боковых ферм. Затем монтируют поперечные фермы.

Порядок выполнения работ по изготовлению и монтажу ферм:

  • На ровной поверхности сваривают фермы.
  • Обрабатывают фермы антикоррозионной грунтовкой, дважды окрашивают. Не окрашивают места под приварку ферм к опорам. Можно эти работы выполнить и после монтажа ферм, но на высоте красить неудобно.
  • Поднимают фермы, устанавливают на опоры, выверяют углы и горизонтальность, приваривают к опорам. Эти работы выполняет бригада из нескольких человек.
  • Закрашивают места сварки.
  • Монтируют обрешетку, укладывают кровельное покрытие.

Как сварить фермы

Сборку ферм производят на ровной площадке. Перед сборкой нарезают заготовки, зачищают от ржавчины, сошлифовывают заусенцы на срезах. Элементы фермы скрепляют струбцинами, проверяют размеры, углы, плоскостность. Сваривают конструкцию с одной стороны, дают остыть, переворачивают на другую сторону. Снимают струбцины и проваривают вторую сторону. Затем сошлифовывают валик на шве. Особенности сварки ферм Вы можете увидеть на нашем видео:

Если у Вас небольшие навыки сварщика и монтажника, можно заказать изготовление фермы в специализированной организации или бригаде.

Навесы схемы чертежи. 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.

Область применения навесов из металлического профиля достаточно обширна, так как они являются универсальными конструкциями, имеющими большое количество различных модификаций.

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.

Выбирая тип кровли, необходимо учитывать тот факт, чтобы снег не задерживался на ней, а свободно спадал на землю, не создавая большой нагрузки на крышу.

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.

Как выбрать металлическую ферму в зависимости от наклона

На выбор того или иного варианта металлической конструкции влияет угол уклона ската:

  • При значительном уклоне (от 22 до 30°) наиболее подходящим решением будут треугольные фермы, высота которых равна длине пролета, разделенной на 5.
  • Если угол уклона ската варьируется от 15 до 22°, то для определения высоты конструкции необходимо длину пролета разделить на 7. Увеличить высоту конструкции можно, прибегнув к возведению ферм, имеющих ломаный нижний пояс.

При незначительном угле уклона, не превышающем 15°, используются трапециевидные каркасы с треугольными решетками. Чтобы вычислить высоту подобной конструкции, необходимо длину пролета разделить на число в пределах от 7 до 9.

Как выбрать материал и правильно варить их ↑

Создание и самостоятельная установка навесов возможны при небольших габаритах сооружения. Фермы для навесов в зависимости от конфигурации поясов могут быть изготовлены из профилей или стальных уголков. Для относительно небольших конструкций рекомендуется выбирать профильные трубы.

Подобное решение имеет ряд преимуществ:

  • Несущая способность профильной трубы напрямую связана с ее толщиной. Чаще всего для сборки каркаса используют материал с квадратом 30-50х30-50 мм в сечении, а для сооружений небольшого размера подойдут трубы и меньшего сечения.
  • Для металлических труб характерна большая прочность и это при этом, что они весят намного меньше, чем цельный брусок из металла.
  • Трубы сгибаются – качество необходимое при создании криволинейных конструкций, например, арочных или купольных.
  • Цена фермы для навесов относительно небольшая, поэтому купить их не составит особого труда.

На заметку Металлический каркас прослужит значительно дольше, если защитить его от коррозии: обработать грунтовкой и покрасить.

На такой металлический каркас можно удобно и достаточно просто уложить практически любую обрешетку и кровлю.

Способы соединения профилей ↑

Как можно сварить навес

Среди главных достоинств профильных труб следует отметить безфасоночное соединение. Благодаря такой технологии, ферма для пролетов, не превышающих 30 метров, получается конструктивно простой и обходится относительно недорого. Если ее верхний пояс достаточно жесткий, то кровельный материал можно опереть непосредственно на него.

Безфасоночное сварное соединение обладает рядом достоинств:

  • существенно снижается масса изделия. Для сравнения отметим, что клепанные конструкции весят на 20%, а болтовые – на 25 % больше.
  • снижает трудозатраты и расходы на изготовление.
  • стоимость сварки небольшая. Более того, процесс можно автоматизировать, если использовать аппараты, которые позволяют бесперебойно подавать сварную проволоку.
  • полученный шов и присоединяемые детали получаются одинаково прочными.

Из минусов следует отметить необходимость наличия опыта проведения сварочных работ.

Крепление на болты

Болтовым соединением профильных труб пользуются не так уж редко. Преимущественно его используют для разборных конструкций.

К основным преимуществам такого вида соединения относят:

  • Простую сборку;
  • Отсутствие необходимости в дополнительном оборудовании;
  • Возможный демонтаж.

Но при этом:

  • Увеличивается вес изделия.
  • Потребуются дополнительные крепежные детали.
  • Болтовые соединения менее прочные и надежные, нежели сварные.

Рекомендуем

В небольших конструкциях из профиля (до ⌀ 25 мм) для соединения подойдут особые хомуты – так называемые краб- системы.

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.

^ вернуться к содержанию

Арочный каркас

Из-за особого строения арочная ферма для навеса также нуждается в точных расчетах. Они необходимы для того, чтобы действующая нагрузка распределилась равномерно по всей поверхности. А это возможно только благодаря правильной и ровной форме каркаса.

Изготовление каркаса по арочному типу длиной в 6 метров:

  1. Чтобы сооружение имело красивый внешний вид и при этом выдерживало высокие нагрузки, расстояние между арками делают в 105 см. При этом высота конструкции будет составлять 150 см.
  2. Формула длины сектора π × R × α ÷ 180 поможет рассчитать длину профиля по нижнему поясу. По чертежу: R = 410 см, α ÷ 160°. Подставив числа, получается: 3,14 × 410 × 160 ÷ 180 = 758 (см).
  3. Узлы каркаса размещают на нижнем поясе. Расстояние между ними должно быть не менее 55 см. Для установки крайних узлов требуется индивидуальный расчет.

Это интересно: обустройство площадки для автомобиля на даче.

Если длина пролета не превышает 6 метров, вместо сложных конструкций используют простую (одинарную или двойную балку). Для этого металлическую трубу изгибают под определенным углом. Расчета такой тип арочного каркаса не требует. А насколько крепким получится каркас — зависит от сечения профиля

Поэтому важно подобрать подходящий материал.

Чтобы правильно рассчитать длину дуги арки, ее центр обозначают точкой М. Эта точка располагается на перпендикуляре СМ. Перпендикуляр проведен к хорде АВ и в ее центре отмечен точкой С. Хорды АВ и АМ измеряют. Затем расчет ведется по формуле Гюйгенса: p = 2 l × 1/3 × (2 l – L). При этом хорда АВ — L, хорда АМ — l. Если дуга АВ согнута на 60 градусов, то погрешность формулы составляет 0,5%. Она намного уменьшается при снижении угловой меры. Если градус дуги составляет 45, то погрешность достигает 0,02%.

Специально для вас:

Размер гаража на 1 машину: минимальный и оптимальный

Навесы для машины: укрытия для автомобиля из поликарбоната

Описание и характеристики профлиста МП 20

Способы монтажа профнастила на крышу

Монтаж профиля под гипсокартон своими руками

Разновидности козырьков над дверью в дом

Подготовительные работы

Самое необходимое для создания навеса из профильных труб — правильно составленный чертёж, вмещающий точные размеры, пропорции и детали. Чтобы его составить, необходимо следовать пошаговой инструкции по выполнению.

Чтобы составить схему будущего каркаса, в первую очередь, нужно определиться с местом постройки. Оно играет ключевую роль, ведь от расположения конструкции зависит выбор ресурсов и материалов для осуществления кровли и сооружения дополнительных опор и крыши. Лучшим решением будет отдать предпочтение ровной и стабильной поверхности, не подвергающейся движениям грунта, либо возвышенности без крутых склонов.

Самое нежелательное место для постройки навесов — низина и склон. Всё из-за больших скоплений воды, образующихся после дождя или наводнений. Естественно, они негативно влияют не только на комфорт прибывания, но и на прочность конструкции, подвергая их коррозии. Чтобы избавиться от данной проблемы, необходимо соорудить канализацию, что увеличивает финансовые и временные затраты.

Идеальное место для создания навеса

Дальше следует этап разработки чертежа для конструкции. Схемы могут создаваться как вручную, так и с помощью приборов и искусственного интеллекта. Чтобы соблюсти все точности и подробно изучить подводные камни, рекомендуется составлять чертёж на месте будущей постройки.

Чтобы правильно составить схему навеса из профильных труб, необходимо учесть следующие технические и физические параметры:

Угол наклона ската кровли: данное математическое значение учитывает общий наклон крыши и нагрузки, которые она может выдержать. Формула вычисления индивидуально практически для каждого типа кровли:

Приблизительные значения для каждого вида кровли
Стропильная система Угол наклона ската, градусы
Односкатная 8-18
Двускатная, рассчитанная против влияния снега 25-34
Двускатная, необходимая против сильных порывов ветра 17-25

Длина стропильной дуги: данная величина рассчитывается исключительно для криволинейных систем кровли, совмещая в себе длину стропильной дуги и ширину навеса. Формула вычисления выглядит следующим образом:

           L=1.6*(b+h/2)

Сечение: необходимо для точного представления о фигуре, её частях и деталей. Играет одну из главных ролей при составлении чертежа, так как в зависимости от данного параметра рассчитывается ширина навеса и подбираются трубы для стоек.

Нужные значения сечения труб и его прикладных параметров
Ширина навеса Сечение труб для стропильных систем при толщине стенки, кв.мм Сечение труб для стоек при толщине стенок, кв.мм
До 4.6 42*19 41*41
До 5.7 44*44 От 53*53 до 85*85
От 5.8 От 46*46 до 62*28 От 83*83 до 117*117

Важный момент:

для создания откосов используются трубы меньшего сечения. Это позволяет сэкономить на закупке крупных моделей.

Теперь идёт расчёт технических параметров для создания навесов из профильных труб. Естественно, для каждого дома они индивидуальные, поэтому за основу необходимо брать конкретный результат, наиболее схожий с тем, что будет выполняться далее. Усреднённые технические параметры на примере дома шириной 10х7 представлены далее:

  • Ширина навеса: при желании, его можно выполнить во все стены, при этом, вылет лучше оставить чуть короче. В итоге получается пропорции 10х7.
  • Высота краёв: лучше всего сделать высокие окончания длиннее нижних, так как в этом случае удастся достигнуть баланса в распределении опорных свойств. Оптимальное значение для первых — 2.7мм, для вторых — от 3.8 до 3.9мм.
  • Шаг между стропилами и стойками: в данном случае работает закономерность — чем массивнее материал для кровли, тем данное значение меньше. Усреднённые величины данного параметра варьируются от 110 до 190 см. 

Широкий металлический навес

Единственный физический параметр, на который стоит обратить внимание при составлении чертежа — ветровые и снеговые нагрузки на конструкцию во время осадков. Чтобы рассчитать предельное значение прочности навеса, необходимо воспользоваться географическими и геологическими картами

По ним можно определить продолжительность, обильность и ширину осадков.

Последний момент подготовительного этапа — расчёт финансовых издержек из-за проблем с монтажом или брака материала. Итоговый процент потерь составляет от 4 до 10%.

Особенности расчета и проектирования трубчатых ферм

Для производства трубчастых ферм использует сталь, толщиной 1,5 — 5 мм. Профиль может быть круглый или квадратный.

Виды профильной трубы

Трубчатый профиль для сжатых стержней наиболее эффективен с точки зрения расхода стали за счет благоприятного распределения материала относительно центра тяжести. При одинаковой площади сечения он имеет наибольший радиус инерции по сравнению с другими видами проката. Это позволяет проектировать стержни наименьшей гибкости и уменьшить расход стали на 20%. Также существенным преимуществом труб считается их обтекаемость. Благодаря этому давление ветра на такие фермы меньше. Трубы легко чистить и красить. все это делает трубчатый профиль выгодным для использования в фермах.

При проектировании ферм нужно стараться центрировать элементы в узлах по осям. Это делается, чтобы избежать дополнительных напряжений. Узловые сопряжения ферм из труб должны обеспечивать герметичное соединение (необходимо предотвратить возникновение коррозии во внутренней полости фермы).

Наиболее рациональными для трубчатых ферм являются бесфасоночные узлы с примыканием стержней решетки прямо к поясам. Выполняются такие узлы с помощью специальной фигурной резки концов, что позволяет минимализировать затрату труда и материала. Центрируют стержни по геометрическим осям. При отсутствии механизма для такой резки сплющивают концы решетки.

Такие узлы допустимы не для всех видов стали (только низкоуглеродистая или другая с высокой пластичностью). Если трубы решетки и поясов одинакового диаметра, то целесообразно соединять их на кольце.

Сборка каркаса с применением готовых ферм

Порядок сборки каркаса из металла выглядит так:

  1. На размеченном участке у устанавливаются и бетонируются опоры, расположение должно быть вертикальным, что легко сделать, прибегнув к уровню или отвесу.
  2. К установленным стойкам приваривают продольно квадратные трубы.
  3. Ферма монтируется на земле, к поясам вверху и внизу привариваются раскосы и перемычки. Фермы поднимают на опоры и приваривают.
  4. На расстоянии полуметра к каждой ферме приваривают перемычки, это основа для крепления листов поликарбоната.
  5. Все металлические части зачищают, обезжиривают, грунтуют и наносят краску. Тщательная подготовка каркаса поможет защитить его от коррозии.

Правила сварочных работ при монтаже фермы

При наличии сварочного оборудования и опыта работы с ним, изготовление стропильной системы или боковых усиливающих элементов для каркасного строения хоть и займет немало времени, но большого труда не составит. Кроме того, по сравнению с конструкцией, собранной при помощи фасонных элементов или уголков в сочетании с болтами, сварная прочнее и легче.

Однако необходимо соблюдать правила выполнения сварочных работ:

  1. Сначала нарезают все элементы будущей фермы в соответствии с чертежами и расчетами, и только после этого приступают к сборке.
  2. Нарезанные трубы очищают от пыли и мусора, срезы выравнивают и убирают крупные заусенцы.
  3. Перед началом работ нужно позаботиться о пожарной безопасности рабочего места: приготовить средства пожаротушения, убрать легковоспламеняемые предметы и горючие вещества.
  4. Нельзя использовать сварочный аппарат без средств защиты: маски или очков, перчаток и одежды из негорючих материалов.
  5. Так как для возведения даже небольшого козырька или навеса нужны минимум две одинаковых фермы, следует продумать, как добиться их полной идентичности. Есть два способа: изготовление шаблона и нанесение разметки. В качестве шаблона может выступать первая из сваренных конструкций, а разметку можно нанести на земле, асфальте, полу мастерской. После выполнения каждого сварного шва конструкцию прикладывают к шаблону или разметке и сверяют правильность выполнения соединения.
  6. Готовое изделие не должно иметь перекосов, поэтому в ходе работ взаимное расположение элементов постоянно контролируют при помощи угольника, уровня и отвеса.
  7. Если после выполнения стыковки элементов обнаружены перекосы, зазоры или иные недочеты, их необходимо исправить сразу, так как сделать это после установки фермы на место эксплуатации будет сложно.
  8. Готовые фермы складывают стопкой друг на друга и проверяют на идентичность.

Виды нагрузок и нюансы проведения расчетов

Для точного расчета параметров фермы односкатной крыши нужно учесть воздействие на нее разных типов нагрузок:

  1. Постоянная. Сюда относят вес самой кровельной конструкции, дымоход, телевизионные антенны.
  2. Временная. Воздействие снега, ветра и другого внешнего воздействия.
  3. Особая. Учитывается в исключительных случаях. К примеру, когда постройка находится на сейсмическом участке, вблизи вулкана.

Определение ветровой нагрузки предусматривает учет таких факторов:

  • высота постройки;
  • преобладающее направление ветра в определенном регионе;
  • плотно застроенная местность или открытая местность.


Для вычисления снеговой нагрузки потребуется знать вес снега на 1 кв. метр кровли

При возведении односкатной крыши для частного дома чаще всего выбирается треугольная стропильная ферма, где стропила идут под наклоном.

Для расчета высоты треугольной фермы используют такую формулу:

Ферма-треугольник возводится под углом от 35 до 50 градусов. Оптимальный показатель – 45 градусов. Высоту прямоугольной фермы получают, умножив 1/6*L. 

Для расчетов больших металлических ферм с длиной пролета от 30 м важен еще такой параметр как строительный подъем.  

Особенности определения параметров деревянных конструкций:

  • При пролете до 4,5 м используются цельные стропила с рекомендуемым сечением 50х150 мм при шаге 0,6 м, 75х175 мм при шаге 1,1 м.
  • При пролете до 6 м. При большом уклоне нужно стыковать стропила по длине и использовать подкосы. Рекомендуемое сечение 50х200 мм при шаге 0,6 м, 100х200 мм при шаге 1,1 м.
  • При пролете больше 6 м. Здесь все стропила будут составными, понадобятся промежуточные стойки для перераспределения на себя части нагрузки и уменьшения провисание балки. Сечение будет как и для длины пролета до 6 м.

Для определения размеров металлоконструкции следуют следующим данным:

  • при ширине до 4,5 м — размер изделий 40*20*2 мм;
  • при ширине 4,5 — 5,5 м – размер изделий 40*40*2 мм;
  • при ширине более 5,5 м — размер изделий 40*40*3 мм либо 60*30*2 мм.

Для упрощения проведения расчетов лучше воспользоваться строительным онлайн калькулятором, который уже содержит табличные данные по каждому региону.

Остается только ввести исходную длину, ширину постройки, диаметр, толщину используемых труб для фермы и другие параметры. 

Пример для кровли с длиной пролета 6 м

В качестве примера разберем особенности расчета металлической фермы для навеса 4*6 м. 

  1. Материал – металлопрофиль квадратного сечения 3*3 см с толщиной стенок 1,2 мм. 
  2. В схеме устройства длина нижнего прогона будет 3,1 м, верхнего – 3,9 м. 
  3. Со стороны узкой перпендикулярной части каркаса выставляются вертикальные опоры высотой 0,6 м. 

Для усиления каркаса необходимо приварить треугольником перемычки косого типа. Допустимо использовать более тонкий профиль. Для 6 м пролета потребуется 5 перемычек. Размещают их с одинаковым шагом. Перемычки можно укрепить распорками, выставив их под прямым углом. Для распорок хватит профиля 20*20 мм, шаг между распорками 0,5 м.

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.

Видео:

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 90о 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 45о. 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.

Видео:

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.

Видео:

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.

Двускатная металлическая ферма

Основа двускатной фермы выполняется из треугольных балок, а профильные трубы специально сжимают в форму квадрата, овала или прямоугольника. Так как треугольник — это самая прочная фигура в строительстве, то такая конструкция выделяется прочностью и долговечностью. Профильная система труб легче, чем аналоги, что даёт преимущество в монтировании. В отличии, от других материалов, двускатную ферму сначала проектируют в компьютерной программе по заданным параметрам, потому можно воссоздать почти любой размер.

Чаще всего металлические фермы используют в строительстве частных домов, ведь для промышленных предприятий могут понадобиться более крупные балки. С помощью стропильной системы труб конструируют навесы, закрывают пролёты, делают навесные арки. Такое широкое применение обусловлено геометрической стабильностью фермы. Связующим элементом между трубами этого материала является узлы. Узел фермы — деталь, которая объединяет два стержня или несколько с помощью пояса. Крепление надёжно держит трубы вместе, потому стропильной системе не страшны плохие погодные условия.

Этап III. Рассчитываем внутреннее напряжение ферм

Самое важное и ответственное задание – это правильно произвести расчет фермы из профильной трубы и подобрать нужный формат внутренней решетки. Для этого нам понадобится калькулятор или подобное ему другое программное обеспечение, а также некоторые табличные данные СНиПов, которые за это:

  • СНиП 2.01.07-85 (воздействия, нагрузки).
  • СНиП п-23-81 (данные по стальным конструкциям).

По возможности ознакомьтесь с этими документами.

Форма крыши и угол наклона

Ферма нужна для какой конкретно кровли? Односкатной, двускатной, купольной, арочная или шатровой? Самый простой вариант, конечно же, это изготовление стандартного односкатного навеса. Но и достаточно сложные фермы вы также способны рассчитать и изготовить самостоятельно:

Стандартная ферма состоит из таких важных элементов, как верхний и нижний пояс, стойки, раскосы и вспомогательные подкосы, которые еще называют шпренгелями. Внутри ферм располагается система решеток, для соединения труб используется сварные швы, клепки, специальные парные материалы и косынки.

И, если вы собираетесь изготовить сложную по форме крышу, то такие фермы станут для нее идеальным вариантом. Их очень удобно изготавливать по шаблону прямо на земле, и только потом поднимать наверх.

Чаще всего при строительстве небольшого дачного домика, гаража или бытовки применяются так называемые фермы полонсо – особая конструкция треугольных ферм, соединенных затяжками, и нижний пояс здесь выходит приподнятым.

По сути, в этом случае, чтобы повысить высоту конструкции, нижний пояс делают ломаным, и он тогда составляет 0,23 от длины полета. Для внутреннего пространства помещения очень удобно.

Итак, всего есть три основных варианта изготовления фермы в зависимости от наклона крыши:

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

В чем разница спросите вы? Например, если угол конструкции будет небольшой, всего до 15°, тогда фермы рационально делать трапециевидной формы. И при этом вполне можно уменьшить вес самой конструкции, беря в высоту от 1/7 до 1/9 от от общей длины полета.

Т.е. руководствуйтесь таким правилом: чем меньше вес, тем больше должна быть высота фермы. А вот если мы вас будет иметь уже сложную геометрическую форму, тогда нужно выбрать другой тип фермы и решеток.

Виды ферм и формы крыши

Вот пример конкретных ферм для каждого вида крыши (односкатной, двускатной, сложной):

Давайте разберемся с видами ферм:

  • Треугольные фермы – классика изготовления основы для крутых скатов крыши или навесов. Сечение труб для таких ферм нужно подбирать с учетом веса кровельных материалов, а также эксплуатации самой постройки. Треугольные фермы хороши тем, что обладают простыми формы, просты в расчете и исполнении. Их ценят за подкровельное обеспечение естественным светом. Но отметим и недостатки: это дополнительные профили и длинные стержни в центральных сегментах решетки. А также здесь вам придется столкнуться с некоторыми сложностями при сварке острых опорных углов.
  • Следующий вид – полигональные фермы из профильной трубы. Они незаменимы при сооружении больших площадей. Сварка у них уже более сложной формы, а поэтому для облегченных конструкций их не проектируют. Зато такие фермы отличаются большей экономией металла и прочностью, что особенно хорошо для ангаров с большими пролетами.
  • Прочной считается также ферма с параллельными поясами. Отличается от других такая ферма тем, что у нее все детали – повторяющиеся, с одинаковой длиной стержней, поясов и решеток. То есть здесь минимум стыков, а поэтому рассчитывать и варить такую из профильной трубы проще всего.
  • Отдельный вид – это односкатная трапециевидная ферма с опорой на колонны. Такая ферма идеальна, когда необходима жесткая фиксация сооружения. У нее есть уклоны (раскосы) по боковым сторонам и отсутствуют длинные стержни верхней обрешетки. Подходит для крыш, которым особенно важна надежность.

Что такое металлическая ферма

Прочные фермы, выполненные из металла, в наше время часто используются для строительства промышленных зданий и частных домов. Данная система считается надёжной и удобной в применении. Она незаменима при возведении складских построек, торговых комплексов и выставочных павильонов. Конструкция используется и для строительства многоэтажных зданий, в которых будут находиться офисы. Примечательно то, что металлические фермы отлично подходят для тех случаев, когда нужно перекрыть крупные пролёты.

Если говорить о конструкции данных деталей, то они предпочтительнее, чем балки. Имея меньший вес, отлично выдерживают большие нагрузки, чего нельзя сказать о швеллерах и двутаврах. Следует отметить, что фермы менее металлоёмкие, что тоже можно отнести к их преимуществам.

Конструкция считается аналогом стальных балок, но она более экономичная, если говорить о расходе материала. От этого не уменьшается их эффективность, не ухудшаются свойства. Главное отличие фермы из металла от собранных вместе стропил заключается в том, что она превосходно работает на сжатие и растяжение.

Материал, который используется для изготовления изделия, значительно превосходит древесину. Металл не подвергается гниению, не разрушается из-за насекомых и грибков. Также он не покроется плесенью и не сломается под тонной снега.

Можно выделить и другие преимущества, которыми обладает ферма для крыши из металла:

  • Пажаробезопасность. Металл не подвергается горению и выдерживает высокую температуру.
  • Отличается устойчивостью к деформациям, выдерживает большие нагрузки.
  • Возможность строить сложные конструкции без утраты прочности.
  • Долговечность – срок эксплуатации составляет больше 10 лет.
  • Маленький вес, который достигается за счёт использования полых конструкций.
  • Надёжность и высокая прочность. Фермы изготовлены из металла, который не подвергается деформации.
  • Изделия отличаются высокой стойкостью к прогибам. Также ферма из металла 6 метров отличается способностью удерживать динамические и статические нагрузки.

Изготовление ферм из металла – популярная услуга, так как данное изделие сейчас часто применяется в строительной сфере. Рекомендуется разобраться, в каких случаях используется данная деталь, а когда обходятся без неё.

Отдельно рекомендуется рассмотреть, из чего состоит кровельная ферма из металла. Конструкция имеет определённые детали, например, верхний пояс. Он образуется из наклонной, горизонтальной и радиусной балки. К ней покреплены узлы стоек, которые используются для соединения.

Есть нижний пояс, представляющий собой продольную балку, расположенную горизонтально. На ней расположены соединительные узлы раскосов.

Стойки – это элементы, которые располагаются вертикально между нижним и верхним поясом. Они нужны для того, чтобы правильно распределить нагрузку по конструкции.

Панели – точки, которые находятся на поясах. В них соединяются диагональные раскосы, связывающие узлы.

Фермы для односкатной крыши из металла изготавливаются по одной технологии. Они оснащены узловыми соединениями, которые в свою очередь бывают сварными и болтовыми. В первом случае элементы связаны между собой с использованием сварки. При болтовом креплении используются заклёпки, созданные из прокатного листа.

Ферма метал двухскатная, а также другие разновидности отличаются высокой прочностью и долговечностью. Данные конструкции выбирают по причине простого монтажа, а также экономии материала.