Bktp-omsk.ru

Делаем сами
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конструкция металлических ферм из профильной трубы

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.

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.

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.

Строительство домов

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:

  1. Особенности конструкции фермы из профильной трубы
  2. Достоинства использования фермы из профильной трубы
  3. Сфера использования ферм из профильной трубы
  4. Виды ферм из профильной трубы
  5. Фермы из профильной трубы: расчет конструкции
  6. Изготовление фермы из профильной трубы
  7. Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы

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.

Как сварить фермы из профильной трубы

Для того чтобы собрать ферму из профильной трубы необходимо использовать решетчатые стержни. Сам процесс является достаточно трудоемким, по сравнению с конструкциями, состоящими из сплошных балок, но также стоит обратить внимание на их экономичность. Именно парный материал используется для изготовления конструкции фермы, в то время как косынки выступают в качестве практичного и достаточно качественного материала с использованием клепок и сварки.

Таким образом, можно перекрыть пролет практически любой длины, но не стоит забывать о необходимости проведения серьезных монтажных работ, которые потребуют немалого количества опыта и специфических знаний. Без правильно проведенных предварительных расчетов самих ферм из профильной трубы последует множество ошибок и последующих затрат.

Схема треугольного сооружения

Если все предыдущие условия были выполнены корректно и качество сварочных работ выполнено на должном уровне, необходимо установить конструкцию на заранее подготовленном месте и провести монтажные работы, направленные на верхнюю обвязку следуя заранее нанесенной разметке.

Характерные преимущества несущих ферм из профильной трубы:

  • Большой срок службы;
  • Существенная экономия, как личного времени, так и средств;
  • Достаточно несущественный вес;
  • Материал позволяет возвести конструкцию практически любой формы;
  • Подобная конструкция рассчитана на существенные нагрузки постоянного типа;
  • Выносливость.
  1. Основная конструкция фермы из профильной трубы
  2. Рекомендация
  3. Совет

Основная конструкция фермы из профильной трубы

Подобные конструкции как фермы из профильной трубы делятся на несколько видов. В основу подвидов входят подборы различных параметров. Одним из основных можно назвать количество поясов.

Данную категорию можно поделить на:

  • Висячие конструкции, в основу которых входит несколько поясов. В зависимости от расположения их называют либо верхними, либо нижними;
  • Ряд конструкций, основные компоненты которых находятся в единой плоскости.
Читать еще:  Виды соединений труб без сварки – какие бывают, плюсы и минусы

По форме можно отделить конструкции:

  • Арочный тип, который основывается на необычной и выпуклой форме;
  • Могут быть и прямыми;
  • Двускатные и односкатные конструкции, изготовленные из профильной трубы.

фермы из профильной трубы

Исходя из вариативности контуров, различают:

  • На те, у кого пояс находится параллельно. Считается наиболее оптимальным вариантом в случае, если предстоит решение касательно мягкой кровле. Собрать такую опору не составит особого труда, так как все ее детали практически идентичны. Стоит обратить внимание на то, что габариты стержней для пояса и размеры решетки полностью совпадают;
  • Полигональные хоть и способны выдержать большую и постоянную нагрузку, но для проведения необходимых работ понадобится большой опыт. Да и сам процесс является трудоемким и сложным;
  • У односкатных форм, углы достаточно жесткие, что позволяет воспринимать существенные нагрузки. Для возведения подобной конструкции, как фермы из профильной трубы огромного количества материала не потребуется, поэтому их с легкостью можно отнести к категории экономичных;
  • Для возведения фермы из профильной трубы, крыша которой будет иметь большой угол, рекомендуется использовать треугольные фермы, изготовленные из профильной трубы. К существенным недостаткам можно отнести большое количество отходов подручных и основных материалов.

Прямые фермы из профильной трубы

Подобные типы ферм подразделяются по углу наклона, различают три основные группы:

  • Если угол приравнивается к 22*-30*. Соотношение длины и высоты приравнивается один к пяти. Пользуются немалой популярностью в бытовом строительстве, как один из наиболее приемлемых способов перекрытия небольших по высоте пролетов. Относительно несущественный вес можно назвать одним из неоспоримых преимуществ. Для других аналогов лучше использовать треугольные фермы.
  • Пролеты, чья длина превышает отметку в 14 м, рекомендуется дополнительно использовать раскосы, устанавливаемые по направлению сверху вниз. На самом верхнем слое будет находиться панель, длина которой может варьироваться от 150 до 250 см. В итоге, исходные данные будут представлять собой конструкцию, с состав которой войдут несколько поясов. Количество панелей останется четным.
  • А вот если длина пролета составит более 20 м, стоит воспользоваться подстропильной конструкцией, вспомогательными компонентами которой можно назвать опорные колонны.

Отдельное внимание хотелось бы уделить конструкции фермы типа Полонсо. С ее помощью можно устранить дефект так называемых длинных раскосов, которые приводят к снижению общего веса. В состав фермы из профильной трубы входят две и более треугольные системы, которые соединены друг с другом при помощи затяжки.

  • Менее 15*. Практика показала, что для достижения максимальной эффективности фермы из профильной трубы лучше использовать трапециевидные стропила, изготовленные из прочного металла. Избежать дальнейшего образования продольного изгиба поможет наличие коротких стоек;
  • Не более 22*. Паритеты длины и высоты должны приравниваться как семь к одному. Максимальная длина фермы из профильной трубы не должна превышать отметку в 20 м. Если по какой-либо причине эту отметку необходимо повысить, то нижний пояс делается ломанным.

Асимметрическая форма сохраняется в случае, если угол кровли фермы из профильной трубы колеблется в пределах 6-10*.

Саму же высоту фермы можно определить по формуле дробления протяженности самого пролета на семь, восемь или девять частей, эта цифра будет зависеть от особенности, выбранной вами конструкции.

Треугольные фермы из профильной трубы

Все необходимые расчеты фермы требуется производить, следуя установленным инструкциям СниП:

  • в основу любого расчета входит правильно выполненный расчет самой фермы изготовленной из профильной трубы. Подготовка схемы фермы из профильной трубы подразумевает расчет и дальнейшее указание соотношения уклона кровли и длинны конструкции.
  • Размеры зачастую зависят от обозначенной в смете суммы максимальных затрат, если ТТ не подразумевает чего-то другого. Тип перекрытия будет зависеть от высоты металлоконструкции, общего веса, возможности дальнейшего ее перемещения. А вот длину исключительно уклон.
  • Не стоит забывать и об очертаниях самих опор и их поясов. Его контур будет рассчитываться исходя из назначения металлоконструкции, углом наклона и типом перекрытий.

    Виды конструкций стропильных ферм из профильной трубы

Рекомендация

Если длина фермы составит более 36 м, при расчетах необходимо дополнительно учитывать уровень строительного подъема.

Металлические фермы для уклонов 6-10

Размер выбранных панелей должен напрямую зависеть от типа и объема дальнейших нагрузок на конструкцию. Стоит помнить, что углы раскосов будут напрямую зависеть от используемых стропил, а вот панель должна им полностью соответствовать. Для привычной всем треугольной решетки, угол будет приравниваться к 45*, а вот для раскосой всего 35*.

Завершающим этапом расчетов фермы из профильной трубы должен стать показатель, характеризующий промежуток между полученными углами. В идеале, он должен полностью соответствовать общей ширине панели.

Стропильные фермы

Совет

Абсолютно все расчеты фермы из профильной трубы необходимо выполнять так, чтобы в итоге даже малейшее увеличение высоты привело к росту несущей особенности всей металлоконструкции. Если выбрать правильный угол наклона, то снежные массы не будут подолгу задерживаться на ее поверхности. Установка дополнительных ребер жесткости поможет усилить саму ферму, что является одним из наиболее приемлемых способов повышения эффективности конструкции в целом.

Для проведения точных определений касательно габаритов устройства для навесов, следует руководствоваться такой информацией:

  • Для сооружений, габариты которых составят 4.5 м, при этом будут использоваться комплектующие, размеры которых составят 40х20х2 мм;
  • Свыше 5.5 м габариты изделий составят 40х40х2 мм;
  • Для строений, габариты которых составят более 5.5 м, наиболее приемлемым будет использование конструкций, чьи габариты составят 40х40х3 мм. Но возможен вариант использования 60х30х2 мм.

Если речь идет о замере шага учитывается максимально допустимая протяженность от навеса до одной из опор равная 1.7 м. Если не руководствоваться этим принципом, такие показатели как надежность и прочность конструкции останутся под вопросом.

Расчет фермы из профильной трубы можно произвести воспользовавшись нашим онлайн калькулятором.

После получения всех величин, с использованием специальных устройств и ранее упомянутых формул, можно получить готовую схему будущей ферму из профильной трубы. Впоследствии следует задуматься о дальнейшем проведении необходимых сварочных работ, дабы сварить ферму из профильной трубы правильно.

Как сделать правильный выбор и изготовить ферму из профильной трубы правильно:

  • Подбирая определенный размер по установленным типам, для начала лучше сделать выбор в пользу квадратных или прямоугольных ферм из профильной трубы, которые имеют несколько ребер жесткости, что в свою очередь, обеспечит максимальную устойчивость;
  • Стоит использовать исключительно качественную продукцию и изделия, приобретенную у проверенных поставщиков. Подобные конструкции не склонны к коррозии и достаточно устойчивы к различным климатическим факторам. Габариты и толщину стенок изготавливают исходя из заложенных в первоначальном проекте данных. Только проводя все эти манипуляции можно обеспечить необходимую несущую способность самих стропил;
  • Для верхнего пояса используются разносторонние уголки двутаврового типа. Стыковка выполняется по направлению исходя из меньшей стены;
  • В качестве сопряжения принято использовать спаренные углы и специальные прихватки;
  • Для того чтобы скрепить детали, расположенные в нижнем поясе, используются равносторонние уголки;
  • Оставшиеся части можно соединить при помощи накладных платин разного диаметра.

Раскосы необходимо устанавливать под углом в 45*, а вот стойки исключительно под прямым углом. После завершения первоначального этапа сборки фермы из профильной трубы, можно приступать к сварке фермы.

Каждый из образовавшихся швов проверяют на качество по отдельности, так как только они могут гарантировать необходимый уровень надежности всей конструкции будущей постройки или сооружения. После завершения сварочных работ, стропила обрабатываются веществом с антикоррозийным составом и вскрывают краской.

Расчет навеса из профильной трубы. Расчет и чертеж навеса

Популярные материалы

Today’s:

  • Расчет навеса из профильной трубы. Расчет и чертеж навеса
  • Сломать замок. Методы сломать замок
  • Обработка земли в теплице марганцовкой. Как обеззаразить почву в теплице?
  • Чертежи теплиц из профильной трубы с размерами. Теплица из профильной трубы своими руками – чертежи и схемы типовых, эргономичных конструкций
  • На какую нагрузку рассчитан балкон. Как узнать, выдержит ли балкон новую обшивку?
  • Расчет металлоконструкций для навеса. Расчет и чертеж навеса
  • Благоприятные цветы для спальни. Цветы и растения в спальне
  1. Расчет навеса из профильной трубы. Расчет и чертеж навеса
  2. Навес из профильной трубы без ферм. Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками
  3. Расчет навеса из профильной трубы онлайн калькулятор. Как рассчитать металлическую ферму для навеса из профильной трубы
  4. Расчет фермы для профильной трубы с использованием онлайн калькулятора. Что такое ферма: конструктивные особенности
    • Виды поясов
    • Виды перемычек

Расчет навеса из профильной трубы. Расчет и чертеж навеса

Грамотный расчет и создание хорошего чертежа подразумевают соблюдение ряда стандартов и требований, предъявляемых к конструкциям из профильных труб. Впрочем, маленькие односкатные навесы не нужно рассчитывать так уж точно – небольшой козырек из профильной трубы большим весом не отличается, поэтому никакой опасности такого рода конструкции не представляют. Крупногабаритные навесы для стоянок или бассейнов нужно обязательно рассчитать, чтобы избежать проблем.

Чертеж навеса из профтрубы всегда начинается с эскиза – простого наброска, на котором указан тип конструкции, ее основные особенности и примерные габариты. Чтобы точно определить размеры будущего навеса, стоит провести замеры на участке, где конструкция и будет располагаться. В том случае, если навес будет пристраиваться к дому, то необходимо также измерить стену, чтобы точно знать размеры профильной трубы для навеса.

Можно рассмотреть методику расчета на примере конструкции, расположенной на площадке 9х7 м, расположенной перед домом с размерами 9х6 м:

  • Длина навеса вполне может равняться длине стены (9 м), а вылет конструкции на метр короче ширины площадки – т.е. 6 м;
  • Нижний край вполне может иметь высоту 2,4 м, а высокий стоит поднять до 3,5-3,6 м;
  • Угол наклона ската определяется в зависимости от разницы высот нижнего и верхнего краев (в данном примере получается около 12-13 градусов);
  • Для расчета нагрузок на конструкцию нужно найти карты, отображающие уровень атмосферных осадков в данном регионе, и отталкиваться от них;
  • Когда размер конструкции и предполагаемые нагрузки рассчитаны, остается составить подробный чертеж, подобрать материалы и приступить к сборке навеса.

Чертежи ферм из профильной трубы для навеса должны отображаться отдельно со всеми подробностями. Также стоит помнить, что минимальный уклон навеса составляет 6 градусов, а оптимальное значение – 8 градусов. Слишком малый наклон не позволит снегу сползать самостоятельно.

Закончив с чертежами, подбирается соответствующий материал и его количество. Расчет нужно проводить точный, а перед приобретением стоит добавить около 5% допуска – при работе очень часто происходят небольшие потери, да и брак встречается нередко. По подобным расчетам можно сделать и каркас гаража из профильной трубы , что достаточно востребовано.

Навес из профильной трубы без ферм. Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Сегодня фермы из профильной трубы по праву считаются идеальным решением для строительства гаража, жилого дома и приусадебных построек. Прочные и долговечные, такие конструкции обходятся недорого, быстры в исполнении, и с ними способен справиться любой, кто хоть немного разбирается в математике и имеет навыки резки и сварки.

А как правильно подобрать профиль, рассчитать ферму, сделать в ней перемычки и установить, мы сейчас подробно расскажем. Для этого мы подготовили для вас подробные мастер-классы изготовления таких ферм,

И так, что такое ферма? Это конструкция, которая связывает опоры вместе в одно единое целое. Другими словами, ферма относится к простым архитектурным конструкциям, среди ценных преимуществ которой выделим такие: высокая прочность, отличные показатели эксплуатации, невысокая стоимость и хорошая устойчивость к деформациям и внешним нагрузкам.

Благодаря тому, что такие фермы обладают высокой несущей способностью, их ставят под любые кровельные материалы, независимо от их веса.

Использование в строительстве металлических ферм из новых или прямоугольных замкнутых профилей считается одним из самых рациональных и конструктивных решений. И неспроста:

  1. Главный секрет – в экономии благодаря рациональной форме профиля и соединения всех элементов решетки.
  2. Еще одно ценное преимущество профильных труб для использования их изготовлении фермы – это равная устойчивость в двух плоскостях, замечательная обтекаемость и удобство эксплуатации.
  3. При всем своем малом весе такие фермы выдерживают серьезные нагрузки!

Расчет навеса из профильной трубы онлайн калькулятор. Как рассчитать металлическую ферму для навеса из профильной трубы

Возводимые сооружения должны быть достаточно жесткими и прочными, чтобы противостоять различным нагрузкам, поэтому перед их монтажом необходимо выполнить расчет фермы из профильной трубы для навеса и составить чертеж.

При расчете, как правило, прибегают к помощи специализированных программ с учетом требований СниП («Нагрузки, воздействия», «Стальные конструкции»). Можно рассчитать металлическую ферму онлайн, пользуясь калькулятором расчета навеса из металлопрофиля. При наличии соответствующих инженерных знаний расчет можно провести и собственноручно.

Если известны главные параметры конструкции, можно поискать подходящий готовый проект, среди выложенных в интернете.

Проектные работы выполняют на основе следующих исходных:

  • Чертеж. От типа крыши: одно- или двускатная, шатровая или арочная, зависит, конфигурация поясов каркаса. Самым простым решением можно считать односкатную ферму из трубы профильной.
  • Размеры конструкции. Чем с большим шагом будут установлены фермы, тем нагрузка, которой они смогут противостоять, будет больше. Важен также угол наклона: чем он больше, тем легче будет сходить снег с кровли. Для расчета понадобятся данные об экстремальных точках ската и их удаленности друг от друга.
  • Размеры элементов кровельного материала. Они играют решающую роль в определении шага ферм для навеса, скажем, из поликарбоната . Кстати, это самое популярное покрытие для сооружений, устраиваемых на собственных участках. Панели сотового поликарбоната с легкостью сгибаются, поэтому они подходят для устройства криволинейных покрытий, к примеру, арочных. Все что при этом важно, так это только то, как правильно рассчитать навес из поликарбоната.

Расчет металлической фермы из профильной трубы для навеса выполняют в определенной последовательности:

  • определяют величину пролета, соответствующую техзаданию;
  • чтобы вычислить высоту конструкции, по представленному чертежу подставляют размеры пролета;
  • производят задание уклона. Соответственно оптимальной форме кровли сооружения определяют контуры поясов.

Максимально возможный шаг ферм для навеса при использовании профильной трубы равен 175 см.

Расчет фермы для профильной трубы с использованием онлайн калькулятора. Что такое ферма: конструктивные особенности

Для усиления каркаса домов, надворных построек и малых архитектурных форм из профтрубы применяют особые элементы, называемые фермами. Их используют для верхнего и бокового соединения опор навесов, беседок, остановочных павильонов и летних кафе. Применяют усиливающие элементы и при монтаже козырьков над входными группами, если расстояние между стенами или опорами велико.

Таким образом, ферма – это усиливающая конструкция, состоящая из двух поясов, соединенных между собой перемычками. Такое устройство обеспечивает конструкции жесткость и позволяет сохранять форму при любых нагрузках.

Обратите внимание! Кроме функционального назначения фермы могут иметь и декоративное, если возводимое строение не имеет стен и фронтонов или обшивается прозрачным материалом.

Виды поясов

Пояса задают форму детали: сегмент, двойная дуга, треугольник, прямоугольник или многоугольник. При этом у сегмента, прямоугольника и дуги в качестве нижнего и верхнего поясов выступают цельные трубы – прямые или изогнутые.

В фермах более сложной формы: треугольных, выпуклых и вогнутых многоугольниках – один или оба пояса собраны из нескольких труб.

Форму поясов фермы выбирают в соответствие с назначением конструкции. Для бокового соединения стоек строения обычно используют обвязочные фермы с двумя параллельными прямыми или дугообразными поясами или верхним прямым поясом и нижним дугообразным.

Форма поясов стропильной фермы зависит от типа крыши:

Тип крышиВозможная форма поясовНазвание фермы
односкатная, шатроваяпрямые, образующие прямоугольный треугольникодноскатная
двускатнаяпрямые, образующие равнобедренный треугольник: 2 прямые образуют верхний пояс, одна – нижний;треугольная
две пары прямых, образующих параллельные углыполигональная
две пары прямых, образующие пару неравных угловножницы
5 прямых: две образуют верхний пояс, 3 – нижнийферма Полонсо
мансарднаяпрямые, образующие равнобедренный пятиугольник с широким основанием;мансардная
арочнаядве параллельных дугиарочная
две параллельных ломаныхполигональная
дуга и прямая, образующие сегмент или полукругсегментная
верхняя дуга, нижняя ломанаяконсольная

Виды перемычек

Перемычки – это короткие отрезки труб, как правило, меньшего сечения, чем используемые для поясов, прикрепленные прямо или под углом к основным элементам конструкции. Комплекс перемычек называют внутренней решеткой.

Вертикальные перемычки называют опорами или стойками. Обычно ферма имеет одну-две основных стойки и несколько дополнительных.

Наклонные перемычки называют подкосами или откосами, их количество может быть любым. Если пояса фермы соединены опорами, то откосами укрепляют именно опоры. Кроме того, внутренняя решетка может состоять только из вертикальных или только из наклонных перемычек.

Обратите внимание! Фермы для каркасных строений изготавливают не только из труб, но и из уголков. Каждый элемент такой конструкции для обеспечения необходимой прочности собирают из пары уголков, что усложняет расчеты и монтаж и увеличивает временные затраты.

Производство металлических ферм

Металлическая ферма – это довольно сложная металлоконструкция, которая состоит из соединенных в узлы стержневых элементов. В основном крепятся металлические элементы сваркой, но в некоторых случаях используют заклепки. Такие металлоконструкции отличаются небольшим весом, но в то же время они могут выдерживать огромные нагрузки, в отличие от других аналогичных систем. К тому же, устанавливать сборные фермы выгоднее, чем монолитные металлические или железобетонные конструкции.

Жесткость ферм достигается благодаря правильно подобранной конструкции. Стандартные фермы имеют два параллельных пояса, которые связываются между собой с помощью перемычек, что повышает сопротивляемость металлоконструкции.

Конструкция фермы состоит из поясов, стоек, раскосов и опорных раскосов или стоек. Все зависит от эксплуатационного предназначения фермы.

Предназначение ферм из металла.

Материалы для производства металлических ферм.

Изготовление фермы из металла.

Конфигурация фермы выбирается в зависимости от её предназначения. Если она будет использоваться под большими нагрузками, то используют двутавр и тавр. Пояса таких конструкций изготавливают из профильных труб (прямоугольные или квадратные).

Стандартные фермы изготавливают с помощью уголка, который зигзагообразно соединяют сваркой. Каркас фермы образуют верхний и нижний пояс, а стойки и раскосы в форме решетки придают ферме прочность и устойчивость к нагрузкам.

Этапы изготовления металлических ферм.

  1. Проектирование. На данном этом этапе делают расчеты и выбирают более подходящие элементы и марки сталей, после чего чертят чертежи, после чего изготавливают макеты будущей фермы.
  2. Изготовление элементов конструкции. Изготавливают элементы фермы на заводах металлоконструкций.
  3. Сборка фермы. Собирают фермы на месте установки с помощью сварки или заклепок.
  4. Монтаж фермы (если она уже собрана).

Конструкционные особенности и типы ферменных конструкций.

  • Висячие;
  • С промежуточными опорами;
  • Наклонные.

Еще фермы подразделяются по числу поясов:

  • В одной плоскости;
  • Двухпоясные.

По форме бывают:

  • Арочными;
  • Прямоугольными;
  • Двухскатными;
  • Односкатными.

По контуру бывают:

  • С параллельным поясом. Больше подходят для плоских крыш. Они собираются быстро, потому что все детали имеют одинаковые размеры.
  • Односкатные. Эти фермы могут выдерживать существенные нагрузки, при этом на них требуется меньше материала.
  • Полигональные. Им под силу выдержать большие нагрузки, но их труднее монтировать.
  • Треугольные. Эти фермы являются самым лучшим вариантом для крыш с большим углом наклона. Минус этих конструкций — много отходов.

Угол наклона:

  • 22-30. Такие фермы используют в строительстве жилья и надворных построек. Основной плюс – небольшая масса, а по типу больше всего востребована треугольная форма.
  • 15-22. Придельная длина около 20 м. Если длина больше, то нижний пояс делают ломаным.
  • 15 и менее. В основном такие фермы имеют трапециевидный вид. А использование стоек повышает устойчивость к продольным нагрузкам.

Достоинства ферменных конструкций:

  • Небольшой вес;
  • Длительный срок эксплуатации;
  • Высокая устойчивость к нагрузкам;
  • Можно создать сложные конфигурации;
  • Приемлемая цена материалов и монтажных работ. Это позволяет построить сооружение любого типа.

Возможные недостатки:

  • Для установки нужен подъемный кран с определенным тоннажем и вылетом;
  • Небольшая сопротивляемость металла к высоким температурам, в результате пожара конструкция может обрушиться.

Благодаря небольшому весу и высокой прочности, металлическая ферма на сегодняшний день является наиболее выгодным решением в строительстве крупногабаритных сооружений. К тому же, эти конструкции востребованы в строительстве компактных парковок, навесов и т.д. Небольшая стоимость и быстрый монтаж позволяет кратно сократить сроки строительства и ремонта зданий и сооружений.

Фермы из профильной трубы

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:

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.

Видео по теме:

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.

Как строить металлические фермы: расчет и сварка ферм из профильной трубы

Это одна из разных вариантов продукции для строительных работ, получаемой путем прокатки металла на специализированных станках. Профильными именуются трубы с некруглым сечением. Сечение может быть округлым, квадратным или прямоугольным.

Виды железных ферм.

Трубы делают из стали (Ст3СП, 09Г2С), также из нержавеющей. С самого начала форма у них выходит круглой. Потом круглая труба меняет размеры горячим или прохладным способами. Также выполняется контроль надежности сварного шва (этого просит ГОСТ).

Самые маленькие размеры профильных труб отечественного производства . 15×15 миллиметров. Предельные размеры . 450×350 миллиметров. Стена трубы . 1.12 мм, длина — 6.12 м. Эти показатели зависят от ГОСТа, а еще от ТУ, согласно каким идет производство трубы.

Превосходства фермы из железной трубы

  1. Стойкость к деформированиям даже при больших нагрузках.
  2. Небольшая масса, потому что в середине полость.
  3. Малая стоимость, потому что для производства пустых компонентов металла требуется не очень много.
  4. Возможность возводить сложные системы при минимуме стараний.
  5. Долговечность и крепость.

Где используются профильные трубы?

Схема производства профильных труб.

Важные сферы их использования: строительство, с/x машиностроение, мебельное производство. Из них делаются различные конструкции из металла, каркасы для грядущих строений, разные перекрытия, опоры и пролеты. Также трубы применяют в системах рекламных постеров.

Из данного материала строят павильоны для выставок, торговые центры, строения для спорта, склады, здания и промышленные конструкции, мосты, эстакады, механизмы подъема и др.

Сфера использования труб подчиняется от их формы. Плоскоовальные трубы эластичные, их используют для мебельного изготовления, а еще декоративных элементов. Из труб прямоугольной и квадратной форм выполняют системе, какие укладываются на плоскую поверхность (ремонтные арматуры, рамные распорные системы).

Трубы профильные необходимы в конструкциях в строительстве как опоры и крепления, к примеру, в ремонтных фермах, о каких речь пойдёт ниже.

Ферма из профильной трубы

Ферма — это конструкция, являющаяся стержнем ремонтной системе. Она не меняется геометрически, когда ее твёрдые узлы заменяются на шарнирные. Если стержни не расцентрованы и нет внеузловой нагрузки, в составляющих частях фермы появляется только растяжение/сжатие. Фермы делаются из прямых стержней, какие соединяют в узлах. Подобным образом, это висячая система, складывающаяся из 2-ух поясов: верхнего и нижнего, а еще раскосов и стоек.

Детали, составляющие ферму: опорный раскос (шпренгель), раскос, пояс и стойка.

Схема устройства фермы из профильной трубы.

Без ферм тяжело себе представить строительство в наше время. Используются они, в основном, чтобы закрывать большие пролеты. Так строят мосты, фабрики, спортивные комплексы, павильоны, сцены, подиумы и т.д.

Железные фермы можно приобрести в уже готовом виде. Достаточно непросто сделать самостоятельно хороший расчет нагрузки на каждую часть конструкции, при этом не выполнив оплошности, подбирая материал для системы. Дальше необходим будет еще корректный монтаж конструкции, по другому долго стропильная ферма из профильной трубы вам не будет служить.

Какую систему фермы нужно подобрать, порекомендует месторасположение перекрытия чердака, угол уклона кровли и необходимая длина пролета.

Ниже мы расскажем о видах стропильных ферм. Все они выполняются из профильной трубы.

Угол уклона крыши 22 — 30 градусов

Если в проекте дома, какой вы возводите, указан угол уклона крыши 22.30 градусов и вы желаете покрывать кровлю шифером, выполнить металлическое или этернитовое покрытие для кровли, подбирать лучше ферму с формой треугольника, высота какой будет составлять одну пятую часть длины пролета. Весит такого рода ферма не очень много.

Схема стропильных ферм для угла уклона кровли 22-30 градусов.

Если длина пролета 14.20 метров, подбирайте систему с идущими вниз раскосами, потому что тут тоже огромную роль играет маленький вес. Верхняя часть фермы должна иметь панель длиной 1,5. 2,5 метра. Оба пояса системы формирует четное кол-во панелей. Если принимать к сведенью размеры, написанные выше, для такой фермы кол-во панелей должно составить восемь.

Если строится промышленная постройка, фермы устанавливаются на подстропильные конструкции из металла. Эти системы считаются связующими компонентами для опорных колонн. Длина пролетов в этом случае . 20.35 метров. Нужен монтаж фермы Полонсо. Это конструкция из 2 ферм с формой треугольника, они совмещены меж собой с помощью затяжки. Данное строение предоставляет возможность избегать длинных раскосов в панелях в середине, ведь, чтоб противиться продольному изгибу, они должны иметь большое сечение, что выполнит всю систему тяжелее многократно. Верхняя часть фермы разбита на двенадцать или шестнадцать панелей. Панели в длину создают 2.2,75 метра. Если потолок крепится к фермам, затяжка закрепляется в узлах пояса сверху.

Угол уклона крыши 15 — 22 градуса

Как видно из расчета, в этом случае необходима высота фермы в одну седьмую часть длины пролета. Пролет . до 20 метров (если больше, лучше делать Полонсо). Для повышения высоты системы до 0,23 длины пролета пояс, который расположен снизу, изготавливается ломаным.

Так, железные фермы весят приблизительно на 30 процентов поменьше, если сравнивать с треугольными системами. Чтоб применять такие фермы с восемью панелями, необходимо повысить чердачные стены.

Угол уклона крыши 6 — 15 градусов

Угол уклона кровли маленький — ставят трапециевидные фермы. Поменьше всего ферма будет весить, если ее высота будет равняется одной седьмой или одной девятой части длины пролета.

Если не имеется в виду подвешивание к системе потолка, необходима треугольная решётка в виде раскосов. Расчет количества панелей ведется по аналогичности из расчета панелей для треугольной системы. Если длина чердачных стен неудовлетворительна, у опор делаются переломы кровли. Когда нужно подвешивание потолка, все панели фермы должны иметь одинаковую длину (в двоих поясах) 1,5.2,5 метра, а к раскосам добавляются стойки. Чтоб конструкции из металла не были тяжёлыми, применяется решеточка, в какой усилие по сжатию принимается коротенькими стойками.

Схема стропильной фермы для угла уклона 6 — 15 градусов.

В случае когда планируется геометрически трудоёмкий потолок и его среднюю часть необходимо поднять над опорами фермы, вариант который больше подходит . ферма Полонсо.

Если например необходима еще не маленькая высота потолка от опор, подбор необходимо остановить на многоугольной ферме из стропилин. У подобных конструкций нижний пояс поднят.

Когда кровля односкатная и угол ее уклона 6 . 10 градусов, изготавливается ферма асимметричной формы.

Кроме профильной трубы, в виде материала для стропильных ферм используют швеллер (металлические балки, в сечении . буквица П), тавр (профиль из металла с сечением в виде буквицы Т), уголок (профиль из металла с сечением в виде буквы Г).

Превосходство системы из профильной трубы в том, что она легче, если сравнивать с системами из материалов, обозначенных выше. Также сварка дает возможность собрать систему прямиком на месте.

Есть несколько видов профильных труб: гнутые и горячекатаные. Последние изготавливаются из ленты толщиной 1,5.5 миллиметров, сечение у них в форме квадрата или прямоугольника.

Как показывает опыт, что профильные трубы очень часто стают основой ферм для кровель с более лёгкими материалами для кровли, например как поликарбонат, битумный гонт, ондулин. Древесные стропилины . для более тяжёлых материалов для кровли, типа шифера, металлочерепицы, железа.

Как высчитать ферму (подробная инструкция)

Чтобы это сделать нужно:

  1. Калькулятор.
  2. СНиП, П-23-81, стальные системы.
  3. СНиП, 2.01.07-85, нагрузки и влияния.

Технологичные потребности СНиП

Схема зависимости длины стропилин от угла наклона крыши.

  1. Подбор схемы. Находим контуры поясов фермы. Формы системы подбираются в связи с функциями строения, видом покрытия кровли, углом уклона.
  2. Подбор размеров системы. Если ТТ не предполагают другого, длина фермы устанавливается по правилу экономии. Высота системы подчиняется от типа материала для кровельных работ, возможности перемещения фермы, минимально предполагаемого ее веса и возможности снабжения поставленного угла уклона поясов.
  3. Расчет ремонтного подъема (погашаемый обратный выгиб системы от нагрузок), если пролет превосходит тридцать шесть метров.
  4. Определение панельных размеров. Эти габариты обязаны быть в согласии с дистанцией между частями, передающими нагрузку на металлоконструкцию. Не забудьте: угол раскоса у различных ферм различный, а размеры панели должны ему отвечать. При решётке с формой треугольника этот угол формирует 45 градусов. Если форма решеточки раскосная, 35 градусов.
  5. Показываем расстояние между узлами фермы. В большинстве случаев оно равно ширине панели.
  1. нужно быть аккуратными! Малейшая погрешность в расчетах приводит к оплошностям во время строительства. Лучше посоветоваться с знающим мастером по поводу схемы, перед тем как переходить к ее материализации.
  2. Чтобы не было продолжительных и тяжёлых расчетов ферм можно взять готовые стандартные проекты, какие применяют при строительстве производственных построек и зданий общественного значения.

Итак, железные фермы . это конструкции, связывающие брусья и столбы опоры и определяющие ширину и главные размеры навеса.

Ферма-классика — в виде арки. Она складывается из верхнего и нижнего профиля. Нижний пояс имеет вид дуги и считается направляющим. Пояса соединяют между собой жесткими ребрами.

Возможны различные размеры радиуса арки системы. В большинстве случаев его можно определить внешними ограничителями (где будет размещено здание, насколько большим оно может быть и др.), размерами навеса, потребностями заказчика. От размера радиуса подчиняется стоимость фермы и трудность ее конструкции (чем больше, тем выше).

Но нужно не забывать, что чем выше ферма, тем больше несущая способность навеса. Зимой снега на подобной крыша задерживаться будет мало. Несущая способность кровли также связана с числом жестких ребер (чем ребер больше, тем ферма крепче). Сварка частей ферм обязана выполняться механизированно. Для гарантии безопасности строения весома точность производства систем.

Среди видов ферм отличают арочные, 2-скатные, 1-скатные и прямые.

Такие навесы, как железные фермы, возводить тяжело, если сравнивать с другими видами навесов. Но это весьма надежная система, если она правильно установлена. Зимой на кровле на самом деле не одна тонна снега, может быть и пару десятков тонн (это подчиняется от площади кровли). В первую очередь, на фермах лежит задача по удерживанию этой массы. Система распредиляет нагрузку по столбам опоры и брусьям, удачно справляясь с задачей. Значит, ремонтная ферма . очень важный компонент кровли.

Труба профильная . хороший производственный материал стропильных ферм. Недорогой, нетяжелый, выгодный и крепкий.

Размеры трубы для навесов подбирайте, руководясь этими данными:

  • 40x20x2 миллиметра . маленькие навесы, ширина до 4,5 метра;
  • 40x40x2 миллиметра . навесы, ширина которых до 5,5 метра;
  • Для навесов более 5 метров возможны подобные размеры материала;
  • 40x40x3 миллиметра или 60x30x2 миллиметра.

Фермы не должны находиться на большем расстоянии один от одного, чем 1,75 метра.

Ремонтная ветв моментально развивается. Еще совсем недавно строения строились из камня. Теперь пользуются очень большой популярностью строения, какие строятся значительно быстро, благодаря применению лёгкого, но хорошего материала . стали.

Металлические фермы предоставляют защищенность, потому должны отвечать конкретным национальным нормам:

  1. ГОСТ 23118-99 (об общих ТУ для систем из стали).
  2. ГОСТ 23119-78 (о требованиях для производства ферм, когда необходима сварка уголков).
  3. ГОСТ 23119-78 (о ТУ на производство железных ферм, сварка профильных труб).

Как правильно рассчитать фермы для навесов: чертеж и правила сборки

Навесы относят к категории наиболее простых сооружений, которые возводят на загородном или дачном участке. Их используют под самые разные цели: в качестве стоянки автомобилей, участка для складирования и множества других вариантов.


Конструктивно навес крайне прост. Это

    каркас, основным элементом которого являются фермы для навесов, отвечающие за стабильность и прочность конструкции; покрытие. Его выполняют из шифера, поликарбоната, стекла или профлиста; доборные элементы. Как правило, это элементы украшения, которые располагают внутри сооружения.

Конструкция довольно проста, к тому же весит она немного, поэтому ее можно собрать своими руками сразу на участке.

Однако чтобы получить практичный правильный навес, прежде всего нужно обеспечить его прочность и долгую эксплуатацию. Для этого следует знать, как рассчитать ферму для навеса, изготовить самостоятельно и сварить или купить готовые.

Металлические фермы для навесов ↑

Эта конструкция состоит из двух поясов. Верхний пояс и нижний соединены через раскосы и вертикальные стойки. Она способна противостоять существенным нагрузкам. Одно такое изделие, весящее от 50–100 кг может заменить балки из металла большие по весу в три раза. При правильном расчете металлическая ферма в отличие от балок , швеллеров или деревянного бруса не деформируется и не прогибается при воздействии нагрузок.

Металлический каркас одновременно испытывает несколько нагрузок, поэтому так важно знать, как рассчитать металлическую ферму, чтобы точно найти точки равновесия. Только так конструкция сможет противостоять даже очень высоким воздействиям.

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

Как рассчитать металлическую ферму для навеса из профильной трубы ↑

Возводимые сооружения должны быть достаточно жесткими и прочными, чтобы противостоять различным нагрузкам, поэтому перед их монтажом необходимо выполнить расчет фермы из профильной трубы для навеса и составить чертеж.

При расчете, как правило, прибегают к помощи специализированных программ с учетом требований СниП («Нагрузки, воздействия», «Стальные конструкции»). Можно рассчитать металлическую ферму онлайн, пользуясь калькулятором расчета навеса из металлопрофиля. При наличии соответствующих инженерных знаний расчет можно провести и собственноручно.

Проектные работы выполняют на основе следующих исходных:

    Чертеж. От типа крыши: одно- или двускатная, шатровая или арочная, зависит, конфигурация поясов каркаса. Самым простым решением можно считать односкатную ферму из трубы профильной. Размеры конструкции. Чем с большим шагом будут установлены фермы, тем нагрузка, которой они смогут противостоять, будет больше. Важен также угол наклона: чем он больше, тем легче будет сходить снег с кровли. Для расчета понадобятся данные об экстремальных точках ската и их удаленности друг от друга. Размеры элементов кровельного материала. Они играют решающую роль в определении шага ферм для навеса, скажем, из поликарбоната . Кстати, это самое популярное покрытие для сооружений, устраиваемых на собственных участках. Панели сотового поликарбоната с легкостью сгибаются, поэтому они подходят для устройства криволинейных покрытий, к примеру, арочных. Все что при этом важно, так это только то, как правильно рассчитать навес из поликарбоната.

Расчет металлической фермы из профильной трубы для навеса выполняют в определенной последовательности:

    определяют величину пролета, соответствующую техзаданию; чтобы вычислить высоту конструкции, по представленному чертежу подставляют размеры пролета; производят задание уклона. Соответственно оптимальной форме кровли сооружения определяют контуры поясов.

Как сделать ферму из поликарбоната ↑

Первым этапом изготовления своими руками ферм из профильной трубы для навеса является составление детального плана, на котором должны быть указаны точные размеры каждого элемента. Кроме этого желательно подготовить дополнительный чертеж конструктивно сложных деталей.

Как видите, до того, как самому изготовить фермы, необходимо хорошо подготовиться. Отметим еще раз, что в то время как при выборе формы изделия руководствуются эстетическими соображениями, то для определения конструктивного типа и количества составляющих элементов требуется расчетный путь. При проверке на прочность металлической конструкции обязательно нужно учесть также данные об атмосферных нагрузках в данном регионе.

Дуга считается предельно упрощенной вариацией фермы. Это – одна профилированная труба, имеющая круглое либо квадратное сечение.

Очевидно, что это не только самое простое решение, оно и обходится дешевле. Тем не менее дуги для навеса из поликарбоната имеют определенные недостатки. В частности это касается их надежности.

арочные навесы фото

Проанализируем, каким образом распределяется нагрузка в каждом из этих вариантов. Конструкция фермы обеспечивает равномерное распределение нагрузки, то есть сила, воздействующая на опоры, будет направлена, можно сказать, строго вниз. Это значит, что опорные столбы отлично противостоят усилиям на сжатие, то есть могут выдержать дополнительное давление снежного покрова.

Дуги такой жесткостью не обладают и не способны распределять нагрузку. Чтобы компенсировать такого рода воздействие, они начинают разгибаться. В результате возникает сила, возложенная на опоры в верхней части. Если учесть, что она приложена к центру и направлена горизонтально, то малейшая ошибка в расчете основания столбов, по меньшей мере, вызовет их необратимую деформацию.

Пример расчета металлической фермы из профильной трубы ↑

Расчет такого изделия предполагает:

    определение точной высоты (Н) и длины (L) металлической конструкции. Последняя величина в точности должна соответствовать длине пролета, то есть расстоянию, перекрывающему конструкцию. Что же касается высоты, то она зависит от спроектированного угла и особенностей контура.

В треугольных металлоконструкциях высота составляет 1/5 или ¼ часть длины, для остальных типов с прямолинейными поясами, к примеру, параллельными или полигональными – 1/8 часть.

    Угол раскосов решетки колеблется в пределах 35–50°. В среднем он составляет 45°. Важно определить оптимальное расстояние от одного узла до другого. Обычно искомый промежуток совпадает с шириной панели. Для конструкций, длина пролета в которых больше 30 м, необходимо дополнительно рассчитать строительный подъем. В процессе решения задачи можно получить точную нагрузку на металлоконструкцию и подобрать правильные параметры профильных труб.

В качестве примера рассмотрим расчет ферм стандартного односкатного сооружения 4х6 м.

В конструкции используется профиль 3 на 3 см, стенки которого имеют толщину в 1,2 мм.

Нижний пояс изделия имеет длину 3,1 м, а верхний – 3,90 м. Между ними устанавливают вертикальные стойки, выполненные из такой же профильной трубы. Самая большая из них имеет высоту 0,60 м. Остальные вырезают по степени убывания. Можно ограничиться тремя стойками, расположив их от начала высокого ската.

Участки, которые образуются при этом, усиливают, установив раскосые перемычки. Последние изготовлены из более тонкого профиля. К примеру, для этих целей подойдет труба сечением 20 на 20 мм. В месте схождения поясов стойки не нужны. На одном изделии можно ограничиться семью раскосами.

На 6 м длины навеса используют пять подобных конструкций. Их укладывают с шагом в 1,5 м, соединяя дополнительными перемычками поперечного расположения, выполненными из профиля сечением 20 на 20 мм. Их фиксируют к верхнему поясу, расположим с шагом 0,5 м. Панели поликарбоната крепят непосредственно к этим перемычкам.

Расчет арочной фермы ↑

Изготовление арочных ферм также требует точных расчетов. Это связано с тем, что возложенная на них нагрузка распределится равномерно, только если созданные дугообразные элементы будут иметь идеальную геометрию, то есть правильную форму.

Рассмотрим подробнее, как создать арочный каркас для навеса с пролетом в 6 м (L). Расстояние между арками примем в 1,05 м. При высоте изделия в 1,5 метра архитектурная конструкция будет смотреться эстетично и сможет противостоять высоким нагрузкам.

При расчете длины профиля (mн) в нижнем поясе пользуются следующей формулой длины сектора: π •R•α:180, где значения параметров для данного примера в соответствии с чертежом равны соответственно: R= 410 см, α÷160°.

После подстановки имеем:

3,14•410•160:180 = 758 (см).

Узлы конструкции следует расположить на нижнем поясе на расстоянии 0,55 м (с округлением) друг от друга. Положение крайних рассчитывают индивидуально.

В случаях когда длина пролета меньше 6 м, сваривание сложных металлоконструкций часто заменяют на одинарную либо двойную балку, согнув металлический профиль под заданным радиусом. Хотя при этом необходимости в расчете арочного каркаса нет, однако правильный подбор профилированной трубы по-прежнему остается актуальным. Ведь от ее сечения зависит прочность готовой конструкции.

Расчет арочной фермы из профильной трубы онлайн ↑

Как рассчитать длину дуги для навеса под поликарбонат ↑

Длину дуги арки можно определить по формуле Гюйгенса. На дуге отмечают середину, обозначив ее точкой М, которая находится на перпендикуляре СМ, проведенном к хорде АВ, через ее середину С. Затем нужно измерить хорды АВ и АМ.

Длина дуги определяется по формуле Гюйгенса: p = 2l x 1/3 x (2l – L), где l – хорда АМ, L – хорда АВ)

Относительная погрешность формулы равна 0,5%, если дуга АВ содержит 60 град, а при уменьшении угловой меры погрешность значительно падает. Для дуги в 45 град. она составляет всего 0,02%.

Фермы из профильной трубы: расчет, виды конструкций, чертежи

Содержание статьи:

Фермы металлические представляют собой системы из стержней, состоящие из решеток и поясов. Наличие ребер жесткости обеспечивает конструкциям устойчивость к деформированию даже при воздействии существенных нагрузок. Исходя из сложности формы, продукция может собираться как непосредственно на стройплощадке, так и с помощью промышленных мощностей. Чаще всего для производства ферменных конструкций используется трубный профиль с квадратным или же прямоугольным сечением.

Материалы для профильного проката

Для производства профильного проката, использующегося при изготовлении ферменных систем, подойдут и сплавы, а именно:

  • углеродистые стали со стандартными показателями качества (для обычного использования);
  • высококачественные углеродистые, низколегированные или в редких случаях коррозионностойкие стальные сплавы (для возведения ответственных сооружений);
  • оцинкованные углеродистые металлы (для строительства в агрессивной среде);
  • прочные алюминиевые сплавы (для конструирования облегченных ферм).

Трубы с небольшим диаметром поступают в продажу отрезками до 6 м в длину, тогда как изделия с большим сечением – до 12 м. Показатель толщины стенок и показатель диаметра определяется, исходя из планируемого назначения и предполагаемой интенсивности нагрузок:

  • прямоугольный профиль 40х20 мм с показателем толщины стенок 2 мм используется для пролетов до 4,5 м;
  • квадратные изделия 40х40 мм с коэффициентом толщины стенки 2 мм для конструирования пролетов от 4,5 до 5,5 м;
  • изделия с квадратным сечением (40х40 мм и толщиной стенок 3 мм) или прямоугольный профиль (40х20 мм с толщиной стенок 2 мм) для изготовления конструкций более 5,5 м.

Разновидности ферменных конструкций из профильной трубы

Конструкция фермы состоит из верхнего, нижнего поясов и решетки, установленной между ними. Среди прочих элементов ферменных сооружений также следует отметить:

  • стойку, которая располагается перпендикулярно к оси;
  • подкосы (или раскосы), устанавливающиеся под уклоном к оси;
  • вспомогательные раскосы (шпренгели).

Существуют разные формы ферменных конструкций:

  1. Односкатные треугольные аналоги (способны выдерживать повышенные нагрузки с учетом небольшой материалоемкости).
  2. Двускатные треугольные системы (предназначены для установки на кровлях с сильным уклоном, однако обладают существенным недостатком – повышенным расходом материала и конструктивной сложностью узлов опоры).
  3. Сегментные изделия (применяются в качестве основы для кровель с пропускающими свет покрытиями, к примеру, монолитным или сотовым поликарбонатным сырьем).
  4. Полигональные фермы (отличаются сложностью установки, способны выдержать интенсивные нагрузки, существенно сокращают расход материала).
  5. Варианты с прозрачными поясами (считаются наиболее экономичными конструкциями, состоят из раскосов и стоек одинакового размера, легко устанавливаются и подходят для крыш из пропускающих свет или мягких материалов).
  6. Трапециевидные изделия (похожи на полигональные конструкции, но с более простой схемой монтажа).
  7. Арочные фермы с верхним и нижним поясом, расположенными параллельно друг другу (используются при возведении теплиц, беседок или навесов для автостоянок).

Существуют следующие разновидности решетчатых конструкций:

  • в форме треугольника – предназначены для поясных каркасов, расположенных параллельно или, в редких случаях, в трапециевидных и треугольных фермах;
  • раскосного вида (полураскосные или шпрегельные разновидности), для которых характерны повышенные затраты материалов и сложность форм;
  • индивидуальные эскизы, разрабатываемые в соответствии с личными предпочтениями заказчика.

Как выбрать ферму по углу наклона?

При выборе конструкции фермы следует учитывать угол ската:

  • для установки кровли с существенным углом уклона 22-30⁰ рекомендуются треугольные изделия, высота которых рассчитывается путем разделения высоты пролета, поделенную на 5;
  • для монтажа скатов с углом наклона 15-22⁰ выбираются фермы с высотой, которая равна длине пролета, поделенной на 7 (если необходимо увеличить высоту конструкции, следует выбирать аналоги с ломаным нижним поясом);
  • для изготовления крыш с небольшим углом до 15⁰ чаще всего используют каркасы в виде трапеций с треугольными решетками (высота элементов определяется путем разделения длины пролета на 7, 8 или 9).

Как рассчитать параметры ферменных систем?

Ферменная конструкция перекрытия представляет собой ответственный элемент, поэтому следует тщательно провести расчеты и на их базе составить проект. Чтобы обеспечить максимально качественный результат, следует привлечь специалиста, ведь от пропорциональности изделия зависит функциональность не только кровли, но и всего строения в целом. Для проектирования небольших строений, как правило, используется соответствующее программное обеспечение, к примеру, «Автокад», 3D MAX, Arcon.

Основные этапы проектирования

Разработка проекта ферменных конструкций предполагает выполнение таких задач:

  • определение параметров пролета здания, формы кровли и наклона скатов;
  • расчет предполагаемых расходов, интенсивности климатических нагрузок, тип почвы и т. д., а также вероятность особых нагрузок;
  • выбор типа конструкции фермы.

После того, как габариты и конструктивные особенности определены, следует выбрать вариант производства. Фермы можно изготавливать в промышленных условиях, собирать из заготовок, заказанных на предприятии, или же осуществить сборку непосредственно на стройплощадке.

Рекомендации по самостоятельному изготовлению ферм

Чтобы облегчить процесс изготовления конструкций, специалистами рекомендуется:

  • установить дополнительные решетчатые элементы для облегчения конструкций с небольшим уклоном; снизить вес каркаса для крыш с углом от 15 до 22 путем изготовления ломаного нижнего пояса;
  • применить каркасные изделия «Полонсо» при длине прогона более 20 м в целях предотвращения монтажа в раскос крупногабаритных прогонов;
  • соблюдать дистанцию до 1,75 м между элементами ферм;
  • учитывать марку стали, использованной при производстве (для морозной местности подойдут низколегированные стали, а для местности с повышенной влажностью лучше выбрать оцинкованные изделия).

Производство и установка металлических ферм

Процесс заготовки, сборки и монтажа ферменных конструкций из металла лучше доверить профессионалам, которые обладают соответствующими знаниями и мастерством владения специальным оборудованием. Следует определить, какие этапы необходимо выполнить внизу, а какие – после подъема фермы на высоту. Также стоит предусмотреть, понадобится ли спецтехника.
Монтаж ферменных конструкций из профильных труб при строительстве навесов, кровли, различных каркасов подразумевает выполнение таких этапов:

  • подготовка стройплощадки (расчистка, выравнивание, разметка);
  • монтаж вертикальных опор из металла, их фиксация и заливка бетоном;
  • приваривание поперечных поясов;
  • сборка и сварка заготовок в соответствии с разработанным проектом;
  • подъем ферм на место монтажа;
  • приваривание перемычек с отверстиями, которые предназначены для монтажа кровельных материалов;
  • зачистка сварочных швов;
  • обезжиривание конструкционных элементов.

Если используется профиль, не защищенный цинковым покрытием, рекомендуется обработать поверхность грунтовкой и краской, тем самым, увеличивая длительность периода эксплуатации.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector