Подстропильная ферма из профильной трубы

Содержание

Фермы металлические из профильной трубы – применение, расчёт, изготовление

Подстропильная ферма из профильной трубы

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

Преимущества

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

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

Сфера применения

Прежде всего профильные трубы используются при создании каркасов из металлического профиля, для создания навесов и возведения различных построек.

С помощью таких громоздких конструкций можно защитить огромную площадь от солнечного воздействия, снега и дождя.

При сооружении мостов фермы из массивной профильной трубы выполняют ключевую роль, а также очень востребованы как надежные перекрытия, которые используются как в стройке производственного масштаба, так и в индивидуальном строительстве.

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

Разновидности профильных труб

Совершенно очевидно, что для разнообразных строительных конструкций необходимо подбирать наиболее подходящие виды профильных труб.

Быстро сориентироваться в современном ассортименте труб можно на сайтах компаний, предлагающих металлопрокат, например тут: http://www.rostov.spk.

ru/sic/shop/_t_/g=metalloprokat/s=trubnyy-prokat/p=truba_profilnaya/ Они будут отличаться не только формой профиля и размерами, но и требованиями, которые предъявляют к ним те или иные ГОСТы.

Профильные трубы бывают:

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

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

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

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

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

По способу изготовлению труб металлопрокат делится на следующие виды:

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

Разновидности стропильных металлических ферм

По форме конструкции, фермы из металлопрофиля можно разделить на:

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

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

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

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

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

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

Расчет и проектирование

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

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

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

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

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

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

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

Основные элементы ферм

Составляющими металлоконструкций из профильных труб являются:

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

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

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

Конструкция металлической фермы

При создании любой металлической фермы нужно помнить, что центрирование всегда производят с учетом осевого направления от центра тяжести.

В таком случае достигается снижение нагрузки на узловые соединения, а также такой подход позволяет стержням работать на основные осевые усилия.

Выполнять чертёж ферм из профильных труб несколько проще ввиду того, что их оси инерции расположены строго по центру сечения.

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

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

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

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

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

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

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

Изготовление

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

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

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

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

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

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

Источник: https://kapitel-1.ru/materialy/krysha/fermy-metallicheskie-iz-profilnoj-truby-primenenie-raschjot-izgotovlenie

Фермы металлические

Подстропильная ферма из профильной трубы

Металлические фермы из профильной трубы это экономичные в производстве и высокопрочные изделия. При изготовлении металлических ферм, часто применяют биметалл и косынку для соединения металлических изделий.

Сборка ферм осуществляется с помощью сварки и клёпки.

Рис. 1 Пример собранной металлической фермы.

Преимущества металлических ферм

Металлическая ферма обладает высокой прочностью и износостойкостью. С помощью металлических ферм можно перекрыть пролёт практически любой длины, самое главное, выполнить правильно расчёт нагрузок, изготовить ферму в соответствии со всеми нормативами и произвести грамотный монтаж.

Среди преимуществ металлических ферм так же необходимо отметить:

  1. Высокий срок службы.
  2. Малый вес, относительно аналогичных конструкций.
  3. Способность выдерживать очень высокие нагрузки.
  4. Высокая износостойкость.
  5. Надёжные узлы, позволяющие выдерживать большие нагрузки.

Рис. 2 Пример металлической фермы с треугольным контуром.

Конструкции металлических ферм

Существует несколько разновидностей конструкций металлических ферм из профильной трубы. Каждая из этих конструкций обладает своими преимуществами и недостатками.

Самым главным параметром металлических ферм, считается количество поясов. Фермы подразделяются на две большие группы:

  • Фермы, в которых все элементы находятся в одной плоскости

Рис. 3 Ферма с элементами в одной плоскости.

  • Фермы с двумя металлическими поясами, расположенными один под другим.

Рис. 4 Ферма с двумя металлическими поясами.

Вторым важным параметром, является форма фермы. По формам, фермы различаются на:

  • прямые арочные фермы
  • односкатные арочные фермы
  • двускатные арочные фермы

Третьим важным параметром, является контур фермы. По контурам, фермы различаются на:

  • Фермы с параллельным поясом.

Рис. 5 Ферма с параллельными поясами.

Считаются лучшим решением для мягкой кровли. Металлическая опора для данного контура простая и её элементы практически совпадают. Размеры решётки совпадают со стержнями, что обеспечивает лёгкий монтаж конструкции.

Рис.6 Односкатная ферма.

Односкатные фермы имеют наклон в одну сторону. Угол наклона для односкатных ферм, обычно составляет 20-30 градусов. Такая конструкция требует небольшого расхода материала и является доступной по цене.

  • Фермы с полигональным контуром.

Рис.7 Ферма с полигональным контуром.

Данный тип ферм является самым сложным в производстве и монтаже, самым дорогим по стоимости, но он так же является самым надёжным, выдерживающим очень большой вес.

  • Фермы с треугольным контуром.

Рис.8 Двускатная ферма с треугольным контуром.

Рис.9 Двускатная усиленная ферма с треугольным контуром.

Рис.10 Односкатная ферма с треугольным контуром.

Треугольные фермы, используются, когда нужны большие углы наклона. При использовании ферм с треугольным контуром остаётся большое количество отходов после монтажа.

Рис.11 Сегментная ферма.

Данный тип ферм требует меньше материала, чем фермы с треугольным контуром за счёт того, что верхний пояс имеет форму дуги, изгибающие моменты сводятся к минимуму и уменьшаются усилия в раскосах.

Рис.12 Трапецеидальная ферма.

Металлические фермы с трапецеидальным контуром, имеют более простые узлы, по сравнению с полигональными фермами, но применение таких ферм, позволяет создать очень жёсткий рамный узел, который повышает прочность всего каркаса.

Четвёртым параметром, является угол наклона

В зависимости от угла наклона, фермы из профильных труб, делятся на три основных категории:

  • Фермы с углом наклона 22 – 30 градусов. Соотношение длины и высоты в таких фермах, составляет 1 к 5. Такая металлоконструкция обладает малым весом. Чащё всего, с такими углами наклона, изготавливают металлические треугольные фермы.

Если высота пролётов превышает 14 метров, то используются раскосы, монтируемые сверху вниз. В среднем поясе устанавливают панель с длинной от 150 до 250 см. В результате, получается конструкция с двумя поясами и чётным количеством панелей.

При высоте пролёта более 20 метров, устанавливается подстропильная металлоконструкция, которую связывают с опорными колоннами.

  • Фермы с углом наклона 15 – 22 градуса. В таких фермах используется квадратные трубы, профильные трубы и другие разновидности труб. Соотношение высоты и длинны в таких фермах, составляет 1 к 7. Максимальный размер каркаса не должен превышать двадцати метров в длину. Для усиления конструкции, может применяться ломаный пояс.
  • Фермы с углом наклона менее 15 градусов. В таких фермах, применяют ферму с трапецеидальной формой контура. Для предотвращения продольного изгиба, в таких фермах используются короткие стойки.

Если предполагается использование односкатной крыши с углом наклона от 6 до 10 градусов, то нужно использовать асимметричную форму.

Фермы Полонсо

Ферма Полонсо состоит из двух треугольных ферм, соединённых стяжкой. Монтаж ферм Полонсо очень простой и его можно произвести своими руками. Фермы Полонсо не требуют использования длинных раскосов, в результате, вес такой фермы будет оптимальным.

Рис.13 Ферма Полонсо.

Как правильно рассчитать навес?

Расчет и изготовление ферм из профильной трубы выполняется в соответствии со СНиП. Расчёт осуществляется в соответствии со схемой, где указываются зависимости между длинной конструкции и уклоном кровли.  При расчёте зависимостей, учитывается:

  • Тип контура пояса опоры. Исходя из выбранного контура, определяется тип кровли и углы наклона.
  • При расчёте, следует стремиться минимизировать стоимость изделия.
  • При расчёте важно учитывать нагрузки на конструкцию. Важно помнить, что панель всегда должна соответствовать стропилам, даже если углы стропил отличаются.
  • Промежуток между узлами. Обычно, он соответствует ширине панели.

При увеличении высоты своими руками, будет увеличиваться несущая способность кровли и снежный покров будет скатываться. Для усиления металлической конструкции, нужно будет монтировать рёбра жёсткости. Для определения размера фермы, можно использовать следующие данные:

  • При ширине конструкции до 4,5 метров, монтаж производят с использованием деталей 40х20х2 мм;
  • При ширине конструкции до 5,5 метров, монтаж производится с использованием элементов 40х40х2 мм;
  • При ширине конструкции выше 5,5 метров, монтаж производится с использованием элементов 40х40х3 мм или 60х30х2 мм;

Расчёт шага.

После расчётов, произведённых выше, делают расчёт шага. Для расчёта шага, нужно учесть расстояние между опорами навеса. В большинстве случаев, это расстояние равно 1,7 метра. При использовании других расстояний, нужно быть очень аккуратным в расчётах т.к. прочность конструкции может ухудшиться.

После завершения расчётов, с помощью специального программного комплекса, создаётся готовая схема конструкции.

Рис.14 Чертёж фермы из профильной трубы для навеса

При расчёте, нужно обязательно учитывать стоимость сырья, изготовления и монтажа.

Далее, рассмотрим процесс сварки фермы из профильной трубы.

Выбор и создание металлоконструкции

Для качественной сварки, нужно следовать следующим основным правилам:

  • Следует использовать изделия с рёбрами жёсткости т.е. квадратной или прямоугольной формы
  • Нужно использовать высокоуглеродистую, легированную сталь, устойчивую к агрессии окружения.
  • От выбранного изделия и материала зависит, будет ли конструкция выполнять требования по несущей способности.
  • При соединении элементов фермы, следует использовать спаренные прихваты и уголки.
  • Двутавровые уголки монтируют в верхнем поясе, делая стыковки по меньшей стороне.
  • Для сопряжения элементов, используют равносторонние уголки.
  • Части длинных металлических конструкций, закрепляют с помощью накладных пластин.
  • Монтаж раскосов выполняют под углом в 45 градусов, а монтаж стоек, под углом в 90 градусов.
  • На первом этапе монтажа, собирают основную конструкцию, затем производят сварку фермы, проверяя качество сварки.

Рис.15 Стропильная ферма.

Для того чтобы добиться нужного качества конструкции, нужно использовать правильный алгоритм работы. На первом этапе, выполняют расчистку и разметку участка, устанавливая вертикальные опоры и закладные детали.

Если нужно, можно металлические профильные трубы сразу установить в ямы и забетонировать. Установку металлических колонн, контролируют отвесом, для контроля параллельности установки колонн, натягивают шнур.

На следующем этапе, производится сварка металлических профильных труб. Элементы конструкции приваривают к опорам. Сварку элементов ферм и углов, выполняют на земле. После сварки элементы и узлы, поднимают на высоту и крепят с помощью перемычек и раскосов.

После этого на высоту поднимают балки и сваривают их с профильными трубами и опорами, осуществляя вваривание перемычек и создание отверстий для крепежей.

Следующим шагом является зачистка элементов конструкции и подготовка её к покраске и укладке кровли.

Источник: https://exmk.ru/katalog/metallicheskie-fermyi-i-kolonnyi/fermyi-metallicheskie.html

Как варить фермы из профильной трубы?

Подстропильная ферма из профильной трубы

  • Металлические фермы для навесов
  • Как выбрать материал и правильно варить их
    • Способы соединения профилей
  • Как рассчитать металлическую ферму для навеса из профильной трубы
  • Как сделать ферму из поликарбоната
  • Пример расчета металлической фермы из профильной трубы
  • 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 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.

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.

На заметку

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.

На заметку

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

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.

Рекомендуем

Слишком тонкие материалы не в состоянии обеспечить достаточную жесткость, что может стать причиной разрушений. Вы сможете обеспечить высокую точность расчетов, если разберетесь, как рассчитать программой навес из металла.

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.

Источник: https://tepliysezon.com/kak-varit-fermy-iz-profilnoy-truby/

Металлические фермы! Производство и изготовления металлических ферм и опор! Гарантия качества! Гарантия лучшей цены!

Подстропильная ферма из профильной трубы

Трубы производят из стали (Ст3СП, 09Г2С), в том числе из нержавеющей. Также осуществляется контроль надежности сварного шва (этого требует ГОСТ).

Минимальные размеры профильных труб российского производства — 15×15 мм. Максимальные размеры — 450×350 мм. Стенка трубы 1-12 мм, длина 6-12 м. Эти параметры зависят от — ГОСТ стандарта, а также от ТУ, согласно которым идет производство трубы.

Преимущества металлической фермы

— Устойчивость к деформациям даже при больших нагрузках.

— Маленькая масса, так как внутри полость.

— Невысокая стоимость, так как для изготовления полых элементов металла требуется немного.

— Возможность строить сложные конструкции при минимуме усилий.

— Долговечность и прочность.

Основные сферы их применения:

— машиностроение;

— строительство зданий;

— складские помещения;

— торговые комплексы;

— павильоны для выставок;

— сооружения для спорта;

— авто заправочные станции;

— рекламные конструкции;

— машиностроение;

— подъемники;

— эстакады;

— мосты;

— технических и инженерных сооружений;

Из металлических ферм делаются разные металлоконструкции, разнообразные перекрытия, каркасы для будущих построек, опоры и пролеты.

Металлические фермы из профильной трубы

Ферма –  это система, является стержнем строительной конструкции. В ней не меняются геометрические формы, когда ее жесткие узлы заменяются шарнирными.

Когда раскосы не расцентрованы и нет внеузловой нагрузки, в раскосах фермы появляется лишь растяжение или сжатие. Фермы создаются из прямых раскосов, которые соединяются в узлах.

Таким образом, это висячая конструкция, которая состоит из двух поясов: верхнего и нижнего, а также раскосов и стоек.

Элементы, составляющие фермы

Схема устройства металлической фермы из профильной трубы

Без металлических ферм сложно представить себе современное строительство. Применяются они, как правило для того, чтобы перекрывать большие пролеты. Так сооружают мосты, заводы, складские помещения, торговые комплексы, спортивные комплексы, павильоны, сцены, технических и инженерных сооружений так далее.

Очень сложно самостоятельно сделать правильный расчет — нагрузки на каждую часть системы и выбирая материал для конструкции.

Какую конструкцию фермы необходимо выбрать, подскажет расположение чердачного перекрытия, угол уклона крыши и нужная длина пролета

Угол уклона кровли  22° – 30°

Когда в проекте дома, указан угол уклона кровли 22°- 30°и вы хотите покрыть крышу шифером, сделать железное или этернитовое кровельное покрытие, луче всего подойдёт  металлическая ферма треугольной формы, высота фермы составит одну пятую часть длины пролета. Масса такой ферми не большая.

Когда длина пролета 14-20м., выбирайте конструкцию с идущими вниз раскосами, так как здесь тоже большую роль играет вес. Верхняя часть металлической фермы должна иметь панель длиной 1,5 — 2,5 м. Два  пояса конструкции составляет четное количество панелей.

Когда сооружается промышленные помещения, фермы монтируются на подстропильные металлические конструкции. Эти металлические фермы являются связующими элементами для опорных колонн. В данном случае длина пролетов 20-35 м. Необходим монтаж фермы «Полонсо».

Она представляет собой структуру из 2 ферм треугольной формы, они соединены между собой при помощи затяжки монтажных соединительных болтов. Такое сооружение дает возможность избежать длинных раскосов в панелях в середине.

Ведь,  чтобы сопротивляться нагрузке продольного изгиба, они должны иметь очень большое сечение, что сделает всю конструкцию тяжелее во много раз. Верхняя часть фермы имеет двенадцать или шестнадцать панелей. Панели в длину составляют 2 — 2,75 м.

Если  потолок прикрепляется к фермам, затяжка крепится в узлах пояса сверху.

Угол уклона кровли 15° – 22°

В основном случаи показывает расчет высоту фермы в одну седьмую часть длины пролета. Пролет до 20м. Чтобы увеличить высоту конструкции до 0,23 длины пролета, пояс расположенный внизу, делается ломаным.

И при этом случаи металлические фермы весят примерно на 30%  меньше, по сравнению с треугольными конструкциями. Чтобы использовать такие фермы с восемью панелями, нужно увеличить чердачные стены.

Угол уклона кровли 6°– 15°

Этот угол уклона крыши небольшой – при этом уклоне устанавливаются металлические трапециевидные фермы. Высота фермы будет ровна одной седьмой или одной девятой части длины пролета в этом случаи металлическая ферма будет весить меньше всего.

Если в некоторых случаях не подразумевается подвешивание к конструкции потолка, нужна решетка треугольная в качестве раскосов. Расчет количества панелей проводится по таким же расчетам как у треугольной конструкции металлической фермы.

Когда длина чердачных стен недостаточна, возле опор делаются переломы крыши. Если необходимо подвешивание потолка, все панели фермы должны иметь одинаковую длину всех поясах 1,5 — 2,5м., и для раскосов прибавляются стойки. Если Вы хотите чтобы металлические конструкции не были тяжелыми, используется решетка, в которой усилие по сжатию принимается коротенькими стойками.

В том случаи, когда предполагается геометрически сложный потолок и его среднюю часть нужно приподнять над опорами фермы, самый подходящий вариант – металлическая ферма Полонсо — это треугольная ферма в которой нижней пояс делится на три части.

Когда нужна еще больше высота потолка от опор, тогда вам нужна многоугольная металлическая ферма из стропил. У таких конструкций нижний пояс поднят.

Если крыша односкатная и угол ее уклона 6° — 10°, изготавливается металлическая ферма асимметричной формы. Помимо профильной трубы, в качестве материала для стропильных ферм могут быть использованы швеллер из металла, в сечении буквы — П, тавр металлический профиль с сечением в виде буквы — Т, уголок металлический с сечением в виде буквы — Г.

Большое преимущество конструкции из профильной трубы в том, что она легче, по сравнению с конструкциями из материалов, обозначенных выше.

Наш опыт показывает, что профильные трубы чаще всего становятся основой ферм для перекрытия  с более легкими кровельными материалами, такими как поликарбонат, битумный гонт, ондулин и так далее.

Как рассчитать металлическую ферму

Для этого нужно:

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

Пошаговая инструкция:

—  Нужно выбрать схему. Определить контуры поясов фермы. Эта  металлическая ферма выбираются в связи с функциями постройки, типом покрытия крыши, углом уклона.

—  Нужно определить размер конструкции. Высоту конструкции нужно выбрать в зависимости от типа кровельного материала, возможности перемещения фермы, минимального ее веса и возможности обеспечения установленного угла уклона поясов.

—  Нужен расчет строительного подъема, если пролет превышает 36м.

—  Расчет панельных размеров. Эти размеры должны быть в соответствии с расстоянием между частями, передающими нагрузку на металлоконструкцию. Не забывать что угол раскоса у разных ферм — разный, а размеры панели должны ему соответствовать. При решетке треугольной формы этот угол составляет 45°. Если форма решетки раскосная, 35°.

—  Указываем расстояние между узлами фермы. Как правило оно равно ширине панели.

Металлическая ферма арочная — она состоит из верхнего и нижнего пояса. Нижний пояс имеет вид дуги и является направляющим. Пояса соединяются друг с другом ребрами жесткости.

Надо помнить, что чем выше ферма, тем больше несущая способность навеса. Зимой снега на такой арочной крыше, задерживаться будет мало. Несущая способность крыши также связана с количеством ребер жесткости, чем больше ребер, тем ферма крепче. Для обеспечения безопасности сооружения важна точность изготовления конструкций.

Строительные отрасли быстро развивается. Когда то здания возводились из кирпича, камня. Сейчас большой популярностью пользуются сооружения, которые возводятся намного быстрее, благодаря использованию легкого, но надежного материала — стали.

Источник: https://svarmet24.ru/production/metallicheskie-fermy/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.