Какая ферма прочнее для навеса

Какой тип ферм лучше? для навесов и простых крыш.

Всем доброго времени суток.
Прочитав темы форума нашел ответы на большинство вопросов (отличный форум)
Интересуют типы ферм для навесов, и не сложных крыш, виноградников. Длина пролетов не большая от 2 до 5 метров, рассматриваются два типа ферм. (А и Б)
Материал для изготовления профильная труба, различного сечения с толщиной стенки от 1.5мм до 3мм.
какой из типов надежнее, легче в производстве, дешевле, меньше материалов.
Ознакомился с «металлические конструкции производственных зданий» Марушко.
Так как такой длинны пролетов не бывает (как в книге от 12 м и выше), то
какие либо расчеты не делаются, все на глазок, высота навесов максимум 3,5 метра.
В основном навесы прикрепляются к стене существующего здания, и опираются на трубы (стойки) с другой стороны.
Понимаю, что иногда при малых расстояниях хватит и простого уголка, но народ хочет чтоб была конструкция красивая и дешёвая.
Краснодарский край, Каневской район, (ближайший по СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ СНиП 23-01-99, район Приморско-Ахтарск)

Просмотров: 25723

NikolayHAOS

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от NikolayHAOS

Регистрация: 22.01.2009
Красноярск
Сообщений: 179
Обязательно фермы нужны? Балкой нельзя обойтись.. проще же.
Регистрация: 23.01.2012
Сообщений: 21
дык не хочут люди (заказчики) балку, хочут красиво, кстати я указал это в шапке темы.

NikolayHAOS

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от NikolayHAOS

Регистрация: 22.01.2009
Красноярск
Сообщений: 179
Ну тогда из 20 квадрата ваять надо)
Про опирание лучше перевернуть, чтобы верхний пояс опирался..
Регистрация: 23.01.2012
Сообщений: 21

Там есть вопросы на самом рисунке, принципиальны ли они, при столь малых нагрузках, и все таки какой тип фермы проще(лучше, крепче и т.д.), чисто интуитивно мне кажется, что вариант Б, но по неопытности могу и ошибаться.
Да и еще мало ли.
Нет ли какой программы чтоб в ней задать параметры фермы, а она рассчитала на нее максимальную нагрузку.

NikolayHAOS

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от NikolayHAOS

часто сверлю, потом затыкаю

Регистрация: 14.12.2011
Русский Севастополь
Сообщений: 515

Лично я переделал просто таки массу подобных конструкций. Варю я их из арматуры.
Если взять два хлыста д14 , ширина 250, распорки д8-д10, то при пролетах в два-три метра
выдерживают пару-тройку сотен килограмм точечной нагрузки по центру без видимых деформаций.
Ни чего считать НЕ НАДО. Сделайте опытную фермочку и испытайте, тип 1 . опирание правильное. Только надо добавить распорок в первые клетки, чтоб увеличить устойчивость
первых распорок.
Варить только надо качественно. Масочку Хамелеон, инверторчик, троечку АНО, если нет
супер морозов. Если есть — УОНИ. Перед покраской сначала любым лаком, кроме нитро, потом краска. На века! Материал -АIII, А400,А500с. Варить между двумя крепкими уголками, зафиксированными на нужном расстоянии..
Из этих же фермочек можно варить любые пространственные конструкции, варьируя размер и материал. Я делал арматуру колонн, самонесущую. Удобно — страсть как! А уж точно как!

Учитесь варить. Всегда окупится. Или Вы больше по чертежам?

Последний раз редактировалось Brasero, 23.01.2012 в 15:45 .
Регистрация: 23.01.2012
Сообщений: 21

Brasero, я больше практик , варить умею (учился, правда опыта пока маловато)
а вот на счет правильного опирания, в учебниках типы ферм (А — на рисунке) опираются по другому как раз верхней полкой, но так как нагрузки маленькие, то как заказчик захочет, так и делаю, сюда (на форум) случайно попал, весьма интересный форум, решил немного теории подчерпнуть, для себя.
С меня тока сварка и монтаж, все остальное хозяева сами делают.

NikolayHAOS

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от NikolayHAOS

часто сверлю, потом затыкаю

Регистрация: 14.12.2011
Русский Севастополь
Сообщений: 515

Да опирать можно как в голову взбредет. Только надо посчитать нагрузки в элементах узла опирания и выполнить эти элементы соответствующего сечения и тд.
А посчитать проще всего по графическому способу Максвелла-Кремоны. Погрешность несколько процентов, надежность рсчета — 100%. Только бессмысленное это дело, если ВЫ кроме сварки ни фига не знаете.
Интересно если — идите учиться на ПГС. А иначе — сотрясания воздуха.

Регистрация: 23.01.2012
Сообщений: 21

Ну в обще-то техникум по специальности ПГС в 2006 году окончил, диплом с отличием, правда заочное обучение. Успел ИТР на стройке поработать, правда монолитное строительство.
В принципе прям сильных расчетов, не требуется.
Собственно с чего все началось:
Заказчик приобрел себе металл (проф труба 20х20х1.5) и хочет из нее соорудить навес, под виноград, вот и задался я вопросом, а выстоит ли, все таки вес растений + вес самих кистей винограда + ветровые нагрузки. Ну снега у нас почти не бывает. пролет 4м. Я объяснял о толщине стенки трубы, 1,5 мм мало, банальная ржавчина все разъест, но дедуля не преклонен, мол денег нет, так что, как то вот так, у нас тут в сельской местности.

NikolayHAOS

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от NikolayHAOS

Сообщений: n/a
Без всяких ферм — лоза сама себя держит.
Регистрация: 23.01.2012
Сообщений: 21

bahil
эх если бы все было так просто
Поискал нашел не сложные программы для расчетов, разбираюсь, в принципе как указал Brasero, нагрузка по середине между опорами 100-150 кг, и отлично, мало ли человек полезет чтоб не про мял.
В принципе сам для себя изучаю.

NikolayHAOS

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от NikolayHAOS

Регистрация: 30.05.2007
Сообщений: 25,089
Сообщение от NikolayHAOS
.. нашел не сложные программы для расчетов, разбираюсь. сам для себя изучаю.

Скорее всего Вы нашли программки, которые просто позволяют рассчитывать усилия в стержнях фермы. Ну, возможно еще и прогибы.
Но потом на эти усилия нужно проверить элементы — на прочность и устойчивость.
При этом самое важное — проверить сжатый пояс фермы на устойчивость. Тут как бы большое значение имеет раскрепление фермы (верхнего пояса) из плоскости. Ферма — это плоский элемент, типа как лист, и достаточно легко может выгнуться вбок от вертикальных нагрузок.
Поэтому, понимая, что при таком малом пролете и таких малых нагрузках трудно ошибиться насчет прочности и устойчивости отдельных элементов (сжатых фрагментов) фермы, нужно больше внимания уделить устойчивости фермы в целом. Получается, что ферму нужно анализировать с учетом всей пространственной схемы сооружения.
Одно дело, когда ферму положили как балку и ничем не больше не развязали, и совсем другое дело, когда на ряд ферм положили прогончики, соединили с фермами, да еще и связей горизонтальных изобразили. Разница в несущей способности будет огромной.
Например, если нужно поставить всего лишь одну ферму, то сжатый пояс должен быть развитым в ширину.
Так же нужно вспомнить, что у фермы сжат только верхний пояс, если только опирание шарнирное. В случае защемления концов фермы, например если пришить к стене треугольную, то сжатым может оказаться и участок нижней.

__________________
Воскресе
Регистрация: 23.01.2012
Сообщений: 21

Ильнур
Агромное спасибо, все доходчиво и понятно.
Но расчет целой конструкции: с приваренными прогонами, с закрепление самих ферм к опорам.
Во-первых очень сложно вести расчет наверное. (я не волшебник, только учусь (с))
Во-вторых главное чтоб сама ферма выдержала, а остальное. это я понимаю перерасход материала и денег. Но тогда надо действительно вести расчеты, а это не кому тут не надо

Делали навес на сельском рынке, (вроде как ответственное место, чай не дома, размеры 100х20 м.) Сам ездил с заказчиком (Дир.рынка) за материалом, знаете кто был главный консультант и инженер, Кошелек . Так на металлобазе с продавцами посоветовались, и купили все необходимое, а мы с коллегами это все воплотили в жизнь, не че вроде красиво и 2-й год стоит.

А на счет программы, мне из всех, что нашел, больше всего понравился Кристалл. Изучаю. Offtop: Правда пришлось виртуальную машину мутить, но это уже из другой оперы
Ильнур
Какую литературу посоветуете почитать? Для расширения знаний с примерами расчетов желательно.

Последний раз редактировалось NikolayHAOS, 24.01.2012 в 15:57 .

NikolayHAOS

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от NikolayHAOS

Регистрация: 23.01.2012
Сообщений: 21

Какую программу для черчения уважаемые форумчане мне могут посоветовать, для черчения арок и навесов в масштабе и с указанием размеров., с возможностью распечатать.
Надеюсь есть чтонить не сложное, не такое как например Автокад.

NikolayHAOS

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от NikolayHAOS

Регистрация: 27.04.2011
Сообщений: 408
проще автокада только пайнтбраш (PaintBrush)
Регистрация: 24.01.2008
Сообщений: 6,721
Сообщение от NikolayHAOS

Какую программу для черчения уважаемые форумчане мне могут посоветовать, для черчения арок и навесов в масштабе и с указанием размеров., с возможностью распечатать.

Archicad, Allplan и еще много есть. Но они тоже «сложные». Правда, простым операциям, как у Вас, можно очень быстро научиться.

иваниваныч

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от иваниваныч

Регистрация: 23.01.2012
Сообщений: 21

иваниваныч
Спасибо за ответ, Арихкад, не подошел (хоть раньше я в нем и работал). ща поищем Allplan.
Но так как Автокад более популярен, то найти на него «уроки» или «самоучитель» легче чем на аналогичные программы, а действительно простой программы для черчения просто нет, так как она видать не востребована. придется изучить основы Автокада, ну да не че, для общего развития будет полезно.
Нашел такое
Autodesk AutoCAD Architecture 2012
Вроде как прям под это заточен, для строительства.

Последний раз редактировалось NikolayHAOS, 04.02.2012 в 18:16 .

NikolayHAOS

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от NikolayHAOS

Регистрация: 26.06.2009
Сообщений: 435

Это не ваша работа!? http://dwg.ru/bsk/3055
То же наверно купили чего посоветовали на рынке. Красиво простояло, а терь кому то платить за машины придется.. (хорошо людей не убило)
Мой Вам совет — перед тем как что-то будете варить и покупать на рынке покажите эскиз здесь на форуме товарищам..
P.S. для рисования поищите Visio
для образования книжки по строительной механике, металлоконструкциям (есть здесь на форуме в закладке download).. обращайте внимание на фермы.
для справки Приморско-Ахтарск это II снеговой район — 120кг/м.кв; III ветровой — 55кг/м.кв. — считать нужно и на снег и на ветер (по отдельности и вместе, ветер боковой и отрывающий)
http://pompeya.livejournal.com/564305.html
http://dwg.ru/bsk/2140
«Купили что посоветовали на рынке»

__________________
обо мне

Назначение ферм для навесов и их разновидности

Ферма для навеса – это конструкция, которую вполне можно соорудить своими руками. Однако при этом следует тщательно соблюдать технологию изготовления, чтобы в итоге получить желаемый результат. Сегодня в нашей статье мы подробнее рассмотрим сферы использования ферм для навесов, существующие виды таких конструкций, а также правила установки каркасов своими руками.

Описание и назначение

По сути, фермы для навесов представляют собой каркас, который состоит из нескольких элементов. Так, основой данной конструкции являются два пояса (один верхний и один нижний). Эти пояса являются укрепительными установками по отношению к вертикально расположенным стойкам.

Кроме того, основа усиливает раскосы, которые имеют диагональное расположение. Объединение всех элементов фермы осуществляется путем процесса сварки. Если данная конструкция создана по всем правилам, то она отличается высоким уровнем надежности, безопасностью и длительным сроком службы.

Фермы для навесов используются для осуществления самых разных целей. Рассмотрим некоторые из них.

• Организация и обустройство стоянок для автомобильного транспорта. В данном случае фермы для навесов могут стать более бюджетным аналогом капитальных построек гаражного типа. Кроме того, их возведение потребует у вас значительно меньше времени и усилий.
• Устройство козырьков. Фермы для навесов можно использовать для создания козырьков для торговых предприятий, остановок и т. д. Кроме того, конструкции активно используются для создания козырьков над порогом в частных постройках.
• Возведение беседок. Обустройство беседок посредством ферм – один из самых популярных способов использования данных конструкций. Так, вы можете создать беседку как у себя в саду и на даче, так и в рамках общественной парковой зоны.
• Создание навесов для бассейна. Такие конструкции обезопасят ваш бассейн от попадания в него лишнего мусора, а также от осадков, которые могут загрязнить обработанную воду в бассейне.
• Организация навесов в хозяйственных целях. Посредством данных конструкций вы можете обустраивать различные загоны для домашнего скота: например, для куриц или свиней.

Как вы можете убедиться, сфера использования ферм для навесов довольно широка – благодаря этому конструкции распространены и популярны среди хозяев частных домовладений, а также часто используются для обустройства общественных территорий. Вообще говоря, фермы для навесов могут изготавливать из самых разных материалов. Однако наиболее подходящим сырьем считается металл. Именно он обеспечивает высокую прочность, безопасность и надежность конструкций.

Так, чаще всего используют металлическую трубную продукцию, для которой характерно прямоугольное или квадратное сечение. Это связано с тем, что данный материал обладает большим количеством преимуществ.

К основным из них следует отнести следующие характеристики.

• Высокий уровень прочности. Данная характеристика обеспечивается благодаря наличию специально предназначенных ребер жесткости. На это в большой степени влияет тот факт, что сечение металлических труб является квадратным или прямоугольным, а не круглым (последний вариант при желании можно легко согнуть).
• Доступная стоимость. Благодаря тому, что данный материал является относительно бюджетным (что обусловлено достаточно простой технологией его производства), его покупка доступна практически каждому человеку даже с небольшим доходом. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение горячекатаным изделиям.
• Комфорт использования. В связи с тем, что сечение металлических труб является квадратным или прямоугольным, оно отличается высоким уровнем удобства в процессе эксплуатации. Это связано, в первую очередь, с использованием соединительных болтов и специализированного сварочного оборудования. Помимо металлических труб, для создания ферм для навесов можно использовать пиломатериалы. Несмотря на то что данный вариант имеет безусловные преимущества (среди них – простата изготовления), он используется на практике достаточно редко.

Обзор видов

Деревянные фермы или конструкции, изготовленные из металлических дуг (или просто из металла), бывают самых разных видов. Так, например, популярными являются кованые фермы для навесов, а вот сооружения из дерева обычно используются реже. Следует иметь в виду, что фермы для навесов могут обладать различными размерами. Рассмотрим самые популярные из них.

Прямоугольные

Они актуальны в том случае, если на металлический каркас будет оказываться довольно большая нагрузка. Для того чтобы соорудить подобное сооружение, необходимо будет соединить 4 трубы. При этом между трубами в обязательном порядке необходимо расположить распорки. В качестве объединяющего материала могут использоваться болтовые соединения или специальные коннекторы. Также может использоваться сварка.

Как было сказано выше, прямоугольная конструкция рассчитана на большие нагрузки. В связи с этим фермы могут объединяться, например, в трибуны. Для создания прямоугольных ферм можно использовать как обычные металлические трубы, так и надежный нержавеющий материал.

Арочные

Арочный тип конструкции считается самым удобным. Благодаря форме сооружения существует возможность скрывать изгибающие линии в поперечных сечениях каркаса.

Если вы решили строить подобную ферму для навеса, то должны учесть тот факт, что материал арки подвергается сжатию, в связи с чем все расчеты нужно будет производить по особенному принципу.

Вес кровли, обрешетки и снежной нагрузки будет одинаково распределяться по всему навесу.

Плоские

Плоские фермы для навесов являются одними из самых бюджетных в производстве. Максимальная нагрузка по площади составляет 50 квадратных метров, соответственно, подобная конструкция предназначается исключительно для домашнего использования.

Треугольные

Обустраивая треугольную ферму для навеса, необходимо помнить о том, что данная конструкция по своим характеристикам является двускатной, при этом уклон сторон составляет 22-30 градусов. Установка подобной фермы актуальна в тех регионах, где выпадает большое количество снеговых осадков.

В то же время стоит помнить о том, что для данной конструкции свойственны некоторые недостатки, а именно – наличие острого узла, который расположен в основании, а также присутствие длинных центральных опор. Данные элементы значительно усложняют составление чертежа и схемы постройки.

Таким образом, при обустройстве собственной фермы для навеса следует внимательно подойти к выбору оптимальной формы конструкции.

Расчет

Перед тем как начинать обустраивать ферму для навеса, следует внимательно рассчитать все необходимые расстояния (например, высоту и длину сооружения). Следует действовать по стандартной инструкции.

• Стоит удостовериться в том, что длина каркаса фермы для навеса является такой же, как и длина пролета, который перекрывает профиль.
• Высота конструкции определяется на основании выбранного вами угла и формы фермы. Так, например, если вы хотите построить треугольный тип сооружения, то его высота должна находиться в диапазоне от 1/5 до ¼ от длины, для прямоугольного типа данный показатель должен составлять 1/8.
• Решетка по отношению к поясу должна устанавливаться под углом, причем этот угол может составлять от 35 до 50 градусов.
• Для того чтобы корректно рассчитать промежуток между узлами, необходимо учитывать ширину панели. Данные показатели в обязательном порядке должны быть одинаковыми.
• Если ферма является весьма длинной (более 25 метров), вам придется соорудить специальный строительный подъем. Для него необходимо осуществлять отдельные расчеты для того, чтобы определить уровень нагрузки и подобрать наиболее подходящую величину профильных труб.

При этом следует иметь в виду, что в некоторых случаях вам придется проводить не только стандартные, но и специальные расчеты, которые основаны на ваших индивидуальных проектах.

Как сделать своими руками?

Правильно сварить ферму для навеса из профильной трубы, из арматуры или других материалов можно попробовать своими руками (причем размер фермы может быть разным: например, 4, 5, 6 или даже 8 метров). При этом главное, чтобы процесс изготовления соответствовал заранее составленным чертежам и схемам.

Если вы решили создать навес самостоятельно и в домашних условиях, то вам следует внимательно ознакомиться с таким документом, как СНиП 2.01.07-85. В нем подробно освещены и урегулированы все вопросы, которые касаются создания навеса. Для того чтобы получить удовлетворительный итоговый результат, нельзя пренебрегать правилами приведенного выше официального документа – это может привести к неточностям и дефектам.

Кроме того, перед тем как переходить к практическим действиям, следует произвести предварительную теоретическую подготовку. Так, например, следует определиться с формой фермы, а также с размером сечения трубы. При этом специалисты рекомендуют обязательно ориентироваться на климатические условия того региона, в котором вы проживаете.

Также следует определиться с размерами (длиной, высотой, шириной и т. д.), показателями наклонов и углов и т. д. После того как предварительная работа окончена, а также проведены все необходимые расчеты, следует заняться составлением чертежа и схем, которые станут основой вашего будущего сооружения.

При этом документацию нужно составить максимально тщательно и внимательно, чтобы потом не переделывать конструкцию.

В процессе постройки фермы для навеса своими руками нужно следовать простой инструкции, составленной специалистами. Для примера приведем поэтапный план постройки прямоугольной фермы размером 4 на 6 метра.

• В первую очередь, вам следует нарезать стойки, которые будут являться основой и удерживать всю конструкцию. Так как длина фермы составляет 6 метров, то вам понадобится и 6 стоек (по 1 стойке на 1 метр). При этом специалисты рекомендуют отдавать предпочтение профильной трубе размером 80 на 80 мм или 100 на 100 мм.
• На данном этапе подготовленные опоры необходимо поместить в почву (приблизительно на глубину в 80 сантиметров). Также их нужно укрепить посредством бетона. Что касается непосредственного расположения стоек, то 4 из них должны располагаться по краям, а оставшиеся 2 нужно поставить в центре длинных балок. При этом следует позаботиться о том, чтобы нагрузка распределялась максимально равномерно. Так, для достижения данного результата стойки рекомендуется устанавливать не на самых углах, а предварительно немного отступив.
• Что касается высоты стоек, то она зависит от ваших индивидуальных потребностей. В первую очередь, необходимо учитывать то, для каких целей вы будете использовать навес в дальнейшем. В процессе установки опорных стоек важно выставить их на одинаковом уровне – только так в итоге вы получите максимально ровную крышу навеса.
• В некоторых случаях уместно установить навес рядом с кирпичной стеной дома. В таком случае функцию опор со стороны данной стены могут выполнять закладные, которые располагаются в несущей конструкции на том же уровне, что и забетонированные опоры с другой стороны.
• Непосредственно ферма должна собираться на земле. Так, объединяются такие элементы, как нижняя и верхняя балки, а также вертикальные стойки, которые необходимо закрепить путем сварки. Также важно приварить раскосые перемычки.
• Так как навес является шестиметровым, он должен состоять из 6 ферм. После того как все конструкции созданы, между их опорами нужно протянуть длинные продольные балки, которые объединяют три стойки в ряд.
• Фермы поднимаются и привариваются на расстоянии 1,5 метров друг от друга.
• Следующим этапом необходимо произвести скрепление ферм с помощью специально предназначенных поперечных перемычек. Их следует закреплять через каждые 0,5 метра по всей длине верхнего пояса.
• В конце необходимо аккуратно зачистить швы – это нужно сделать посредством болгарки.
• Далее всю конструкцию нужно покрасить.

В следующем видео вас ждет изготовление фермы для навеса.

Ферма из профильной трубы

Металлические фермы – это стержневые системы, состоящие из поясов и решеток. Благодаря ребрам жесткости, такие конструкции не деформируются даже при восприятии значительных нагрузок. В зависимости от сложности формы, могут изготавливаться непосредственно на месте строительства или в условиях специализированных производств. Популярным материалом для изготовления ферменных конструкций является профильная труба квадратного или прямоугольного сечения.

Материалы для профильных труб

Для изготовления профильных труб, которые могут использоваться в конструкциях ферм, применяют различные металлы и сплавы:

• в общем случае – углеродистые стали обыкновенного качества;
• для ответственных конструкций – качественные углеродистые, низколегированные, реже – коррозионностойкие стали;
• для эксплуатации в средах повышенной агрессивности – из углеродистой стали, покрытой защитным цинковым слоем (оцинкованной);
• при необходимости создания легких ферменных конструкций – легкие и прочные сплавы на основе алюминия.

В продажу трубные изделия малых сечений поступают отрезками длиной до 6 м, больших – до 12 м. Толщину стенки и размер сечения выбирают, в зависимости от планируемых нагрузок:

• для пролетов не более 4,5 м – 40х20 мм с толщиной стенки 2 мм;
• 4,5-5,5 м – 40х40 мм с толщиной стенки 2 мм;
• более 5,5 м – 40х40х3 мм или 60х30 со стенкой 2-3 мм.

Виды конструкций ферм из профильной трубы

В состав ферменной конструкции входят верхний и нижний пояса и решетка, располагаемая между ними. Составными компонентами решетки являются:

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

Пояса ферм могут иметь различные очертания:

• Треугольное односкатное. Для треугольной односкатной фермы из профильной трубы характерно сочетание способности выдерживать высокие нагрузки с небольшой материалоемкостью.

• Треугольное двускатное. Такие конструкции могут устанавливаться на кровлях с большим уклоном скатов. Минусы: сложность устройства опорных узлов, большой расход материала. Конструктивный вариант – треугольные двускатные фермы из профильной трубы.

• Сегментное. Часто применяется для сооружения кровель со светопрозрачным покрытием из сотового или монолитного поликарбоната.

• Полигональное. Отличается сложностью монтажа. Преимущество – способность выдерживать значительные нагрузки от тяжелого настила и мощного снегового покрова. Дополнительный плюс – экономное использование профиля.
• С параллельными поясами. Это наиболее простой и экономичный вариант, для сборки которого используются стойки и раскосы одинаковых размеров. Фермы из профильной трубы с параллельными поясами легко монтировать, благодаря унифицированной конструкции, большому количеству деталей одного размера и минимальному количеству стыков. Подходят для мягких и светопрозрачных кровель.

• Трапециевидное. Сходно с полигональным, но имеет упрощенную схему монтажа.
• Арочной формы с параллельными верхним и нижним поясами. Арочные фермы из профильных труб востребованы при строительстве навесов для автомобилей, теплиц, беседок.

Варианты конструкций решеток:

• Треугольной формы. Обычно такая схема применяется в каркасах с параллельными поясами, реже – в ферменных конструкциях треугольной или трапециевидной форм.
• Раскосного типа. Для них характерны: большая материалоемкость и сложность исполнения. Варианты – шпренгельная (с дополнительными раскосами), полураскосная.
• Индивидуальные решения.

Выбор фермы, в зависимости от уклона ската

Выбор конструктивного варианта во многом определяется уклоном ската:

• 22-30°. Для формирования скатов со значительным уклоном обычно используются треугольные фермы. Их высоту – длина пролета, разделенная на 5.
• 15-22°. Высота принимается равной длине пролета, разделенной на 7. Для возможности увеличения высоты ферменной конструкции используют варианты с ломаным нижним поясом.
• До 15°. Обычно применяют каркасы трапециевидной формы с решеткой треугольной конфигурации. Высота ферменного блока в таких случаях определяется делением длины пролета на число, находящееся в диапазоне от 7 до 9.

Расчеты ферм из стальных профильных труб

Ферма перекрытия – ответственный конструктивный элемент, перед изготовлением которого обязательно проводят расчеты и составляют проект. Проведение расчетных работ необходимо доверить специалисту, поскольку правильная конструкция фермы из профильных труб во многом определяет функциональность не только крыши, но и всего строения. При наличии определенных знаний и создании небольших объектов можно воспользоваться специальными компьютерными программами «Автокад», 3D MAX, Arcon.

Этапы проектирования

• Определяют размер пролета строения, форму крыши, наклон скатов. При этом учитывают запланированный кровельный материал, снеговые и ветровые нагрузки, характерные для данного региона, тип грунта. Также принимаются во внимание вероятные особые нагрузки, которые может испытывать ферма, изготовленная из профильных труб, – штормы, ураганы, землетрясения.
• С учетом принятых выше параметров выбирают конструктивный тип фермы.
• После примерного определения габаритов и конструкции определяют вариант изготовления – в заводских условиях, сборку на месте из заготовок, заказанных на предприятии, или проведение полного цикла заготовочных и сборочных мероприятий на строительной площадке.

Полезные советы по изготовлению своими руками ферм из профильных труб

• Для облегчения конструкций, используемых для устройства крыш с минимальным уклоном скатов, используют дополнительные решетки.
• Для снижения массы каркасов, устанавливаемых для организации скатов с диапазоном углов наклона 15-22°, нижний пояс изготавливают ломаным.
• При длине прогонов от 20 м применяют каркасы Полонсо, состоящие из двух треугольных конструкций, соединенных стяжкой. Такой конструктивный вариант позволяет избежать монтажа в раскос большой длины.
• Дистанция между ферменными конструкциями в общем случае не должна превышать 1,75 м.
• При выборе труб для сложных эксплуатационных условий необходимо учитывать марку стали, из которой они изготовлены. Для регионов с холодным климатом используют трубные изделия из низколегированных сталей, проявляющих высокую устойчивость к низким температурам. При высокой коррозионной опасности следует применять оцинкованную продукцию.

Основные этапы работ по изготовлению и монтажу ферм из профильных труб

Осуществлять заготовительные, сборочные и монтажные работы должны специалисты, обладающие соответствующими знаниями, навыками и инструментом. Важно определить, какие работы можно производить внизу, а какие – после подъема стержневой конструкции на место установки, понадобится ли специальная строительная техника.

Процесс монтажа ферм из профильных труб при сооружении навеса и других каркасных конструкций включает следующие мероприятия:

• Расчистка, выравнивание и разметка участка.
• Установка металлических вертикальных опор с заглублением и бетонированием.
• Прихватка и последующая приварка поперечных связей.
• Сборка и сварка заготовок ферм из профильных труб по заранее намеченной схеме.
• Подъем собранных ферменных блоков на место установки.
• Приварка к установленным блокам перемычек с отверстиями, предназначенными для крепления кровельного материала.
• Зачистка сварных швов, особенно – на верхних гранях каркаса.
• Обезжиривание элементов металлоконструкции. При использовании неоцинкованного профиля его поверхность грунтуют и окрашивают, что позволяет существенно продлить эксплуатационный период.

Как сделать расчёт фермы и выбрать наиболее надёжную конструкцию: рекомендации и примеры

Перед тем как сделать расчет фермы для навеса и крыши, нужно учесть ее разновидности, преимущества и недостатки каждого типа. Расскажем о том, какие действия необходимо предпринять для того, чтобы провести установку, какую конструкцию фермы лучше выбрать и как рассчитать необходимые показатели, опираясь на технические характеристики.

Особенности использования металлических ферм

При строительстве часто используются фермы различных видов. Долгое время их делали из деревянных брусьев и досок. Однако металлические конструкции имеют перед ними существенные преимущества:

1. Если имеют место механические нагрузки, то это не приводит к деформации.
2. Из-за того, что металлические фермы полые, они имеют относительно небольшой вес.
3. Тот, кто строит частный жилой дом, может позволить себе купить такую конструкцию.
4. Использование металлических частей даёт возможность создавать фермы, имеющие сложную конфигурацию. При этом не происходит потери прочности.
5. В отличие от деревянных конструкций, металлические — не являются пожароопасными.
6. Нет опасности — пострадать от грибка или насекомых.

Металлические фермы являются прочными, надёжными и долговечными. Они менее массивны по сравнению с деревянными конструкциями. Но при этом способны выдерживать более значительные нагрузки.

Разновидности ферм

Использование таких конструкций широко распространено. При этом для разных целей применяются различные типы металлических ферм.

Обычно используются следующие типы таких конструкций:

• Параллельные являются наиболее простыми с точки зрения их устройства. Они состоят из нескольких одинаковых деталей.
• Арочные конструкции имеют типовое строение. Они состоят из внутренней и внешней арочных поверхностей, соединёнными между собой при помощи большого количества рёбер жёсткости. Такие конструкции могут иметь различный радиус арки.
• Треугольные металлические системы иногда представляют собой односкатную металлическую конструкцию. Они, например, могут применяться для устройства односкатной крыши. Применяются также треугольные двухскатные варианты. Их обычно используют для крыш, в которых поверхности по отношению друг к другу находятся под острым углом.

• Полигональные конструкции применяются в тех случаях, когда нужно работать с тяжёлым настилом. Использование их связанно с выполнением сложного монтажа.
• Конструкции трапецевидной формы применяются аналогично полигональным, но имеют более простую форму.
• Сегментные конструкции представляют собой наиболее сложный вид металлических ферм.

Здесь приведены не все, а наиболее распространённые виды металлических конструкций.

Строение фермы

Типовые конструкции состоят из следующих узлов:

• У каждой структуры имеется верхняя и нижняя поверхность. Их называют верхним и нижним поясами.
• Эти поверхности укреплены решётками, которые связывают их друг с другом.
• Перпендикулярно поясам предусмотрены рёбра жёсткости, называющиеся стойками.
• Раскосы – это рёбра жёсткости, которые расположены под углом к поверхности. Они придают конструкции жёсткость.
• Шпренгеля – это специальные виды раскосов, которые играют вспомогательную роль.

Точку, в которой сходятся два или большее количество рёбер, называют узлом. Панелью называют расстояние между соседними узлами. Пролёт представляет собой расстояние между опорами конструкции.

Считается, что чем больше решёток установлено здесь, то тем более высокая у неё прочность.

Большое значение имеет то, по какой схеме расположены внутренние решётки. При этом стремятся найти компромисс между экономией металла, потраченного на детали конструкции и прочностью структуры.

Для внутреннего устройства металлической фермы применяется несколько видов конструкций:

• Одним из распространённых стандартных вариантов является треугольное расположение решёток. Однако этот вариант имеет относительно небольшую прочность. Её достоинством является наиболее экономное расходование металлических стержней.

• Шпренгельную схему рационально использовать в тех случаях, когда максимальная нагрузка приходится на верхнюю арку. В ней решётки располагаются таким образом, чтобы под её воздействием не было нарушено основание, существующее между прогонами.
• Раскосная схема расположения решёток применяется при нагрузке, действующей примерно в равной мере на оба прогона.
• Крестовое расположение эффективно тогда, когда нагрузка действует не только в вертикальном, но и в нескольких косых направлениях.
• Некоторые виды делают из тавров. В таких случаях наиболее часто используют перекрёстную систему расположения решёток.
• Полураскосное и ромбическое расположение деталей применяется для установки ферм, имеющих вертикальную ориентацию. Примерами таких конструкций являются мачты. Их также используются для устройства мостов.

Применяются фермы, предназначенные для устройства кровли, в их число входят прямые, односкатные и двухскатные металлические конструкции.

Они обладают высокой прочностью. При их эксплуатации надо учитывать, что они не деформируются даже на больших пролётах.

Как проектировать ферму

Использование металлических ферм в строительстве считается очень эффективным. Это связано со следующим. У этих конструкций высокая прочность, отличные эксплуатационные качества, относительно низкая стоимость по сравнению с использованием альтернативных вариантов, способность не деформироваться даже в случае наличия высоких нагрузок.

Вместе со строительными фермами используют кровельные материалы любых типов, учитывая, что такие конструкции способны их легко выдержать.

Общие принципы

При проведении проектирования необходимо учитывать следующее:

• Рациональная форма конструкции не только способна обеспечить его прочность, но и способствует экономии затраченных средств.

• Металлическая ферма имеет высокую устойчивость в двух направлениях. У неё хорошая обтекаемость. Структура должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить высокие эксплуатационные качества.
• Необходимо сочетать экономное использование металла с высокой прочностью.

Перед началом работы требуется определиться с тем, какую конструкцию необходимо получить.

Начало работы

Прежде, чем приступить к проектированию, необходимо решить следующие вопросы:

1. Нужно решить, каковы должны быть размеры крыши в длину и ширину.
2. Нужно учитывать, какая у конструкции должна быть форма.
3. Рассматривается не только материал для изготовления распорок, но и тот — который будет использоваться, для нижнего и верхнего поясов.
4. Необходимо определить углы наклона и учесть нагрузку, которую должна будет выдержать крыша.

Нужно принять во внимание, что у конструкций из металлического профиля имеются особые точки равновесия, которые обеспечивают прочность и стабильность конструкции. Опоры в этих местах должны быть сделаны из наиболее качественного материала.

Как выбрать материал

Для создания строительных ферм принято использовать металлический профиль в виде прямоугольной или квадратной трубы. Промышленность выпускает эти детали различных видов. Рекомендуется делать выбор с учётом следующих рекомендаций:

1. Для небольших построек используется профиль сечением 40х20х2 мм и длиной 4,5 м.
2. В тех случаях, когда длина конструкции составляет 5 м или больше, рекомендуется к использованию профиль 40х40х2 мм.
3. Для конструкций большого размера предпочтительно применять профиль 40х60х3 мм.

Прочность, надёжность и устойчивость обеспечивается несущим профилем. Для крепежа используется более тонкий.

Смотрите также:
Каталог проектов домов с мансардой и окном на крыше.

Что учитывать при проектировании

Важное значение имеет наличие ветров или дождей в местности, где происходит стройка. Такие нагрузки должны учитываться в процессе проектирования.

Для проведения расчётов прочности удобно использовать имеющиеся в интернете онлайн калькуляторы фермы, специально предназначенные для таких вычислений.

Нужно учитывать, что наиболее простая конструкция будет состоять из минимального количества деталей – несущих частей, определяющих форму и вертикальных столбиков из профиля, обеспечивающих прочность. Такую металлическую ферму не только можно сделать самостоятельно, но и приобрести у поставщиков или заказать у профессиональных специалистов .

Выбор формы крыши

При определении опорной конструкции для крыши, нужно выбрать подходящую конструкцию для крыши. В частности требуется определить угол наклона плоскостей.

Прежде всего требуется сделать выбор типа крыши, которую предполагается ставить.

Возможны следующие варианты:

1. Она будет иметь только один скат.
2. Крыша двускатная.
3. Возможен вариант с использованием плоской формы.
4. Купольная.
5. Шатровая форма.
6. Арочная крыша.

Для самостоятельного проектирования наиболее простым вариантом является односкатная крыша. Нужно знать, как рассчитать ферму для навеса. При проектировании нужно обеспечить правильное расположение следующих элементов:

1. Верхний и нижний пояс.
2. Основные стойки.
3. Раскосы.
4. Вспомогательные крепёжные элементы – подкосы.

Последние элементы также имеют второе название – шпренгели. У фермы перекрытия металлические можно соединять между собой соединять при помощи клёпок, сварных швов, особых парных материалов или косынок.

Металлическую форму удобно изготавливать, находясь на земле, а затем поднимать для установки на верх здания.

Важным обстоятельством является выбор угла наклона верхнего пояса крыши относительно нижнего. Обычно при проектировании рассматриваются следующие диапазоны (в градусах):

В первом случае можно обеспечить достаточную прочность путём использование трапециевидной формы конструкции. Высота при этом составит 1/7-1/9 от всей длины.

При определении конструкции распорок нужно учитывать, что могут быть применены следующие решения:

• Треугольная форма расположения имеет свои важные достоинства. Она проста для проведения расчётов навеса из профильной трубы. Треугольную конструкцию относительно просто обслуживать. Она надёжна и долговечна. Такую конструкцию относительно просто сделать. Однако при устройстве такой металлической фермы используется чрезмерное количество профилей. В центральной части решётки приходится использовать длинные стержни из профиля.

• Полигональные фермы представляют собой относительно сложные конструкции. Их выгодно использовать для проектирования больших ферм. В таких системах обычно детали скрепляют сваркой. Однако рассматриваемые конструкции обеспечивают высокую прочность и экономно используют металлические детали.
• Фермы, в которых верхний и нижний пояса расположены в параллельных плоскостях. Эта конструкция полностью сделана из повторяющихся деталей, что существенно упрощает её проектирование. При этом длина стержней и решёток, а также способы крепления металлических частей идентичны в любом месте конструкции.
• Трапециевидная односкатная ферма. При необходимости осуществить жёсткую фиксацию сооружения это предпочтительный вариант. Она может быть установлена, используя в качестве опоры колонны. Особенностями её формы являются небольшие уклоны вдоль боковых частей конструкции. При этом в такой металлической ферме отсутствуют длинные центральные стержни.

При установке фермы важно таким образом распределить опоры, чтобы нагрузка на металлическую ферму была минимальной. Перед тем, как рассчитать ферму, важно понять, какая конструкция опор будет использована.

Видео описание

В видео приведён пример расчёта металлической фермы:

Выбор типа опорных решёток

Расположение внутренних опор подбирается таким образом, чтобы они выдерживали необходимые нагрузки. При этом нужно принимать во внимание форму потолка, вид и геометрию крыши. В качестве калькулятора фермы из профильной трубы можно воспользоваться специальным приложением.

Нужно обеспечить такую систему расположения решёток, чтобы напряжение, действующее на неё было сосредоточена в тех местах, где находятся опоры. Если это удастся сделать, то в металлической ферме будут отсутствовать изгибающие напряжения.

Если об этом не позаботиться, то изгибающая сила станет дополнительной нагрузкой для металлической конструкции и существенно снизит её прочность и надёжность. Чтобы преодолеть такие сложности, придётся использовать опоры, имеющие более крупное сечение.

Этап проведения расчётов напряжений

После того, как были определены детали проекта, необходимо рассчитать напряжения, возникающие при эксплуатации металлической фермы выбранной конструкции. Итогом такого рассмотрения будет правильно подобранная конфигурация системы внутренних решёток.

Видео описание

В этом видео приведены методы расчёта ферм:

Читайте также:
Ветровая планка для мягкой кровли: назначение, характеристики и этапы монтаж

Для выполнения расчёта металлической фермы потребуется специальное программное обеспечение или специализированный онлайн калькулятор.

В процессе вычисления должны быть использованы данные взятые из таблиц, содержащихся в следующих документах:

1. СНиП 2.01.07-85 (содержит информацию, которая необходимо для правильного расчёта нагрузки).
2. СНиП п-23-81 (этот документ включает в себя данные, относящиеся к различным металлическим конструкциям).

Для того, чтобы качественно провести нужные расчёт навеса, знакомство с этими документами является необходимым.

Покупка или изготовление фермы

После того, как была выбрана конструкция, произведены необходимые расчёты, продумана схема металлической фермы, необходимо её изготовить. Для этого можно прибегнуть к одному из следующих вариантов:

1. Самостоятельные работы, в результате которых должна быть создана металлическая конструкция.
2. Покупка подходящей модели у фирмы-изготовителя.
3. Заказ у профессионалов и последующая оплата выполненной работы.

Каждый из этих способов имеет свои особенности.

При самостоятельном изготовлении цена готовой строительной конструкции будет минимальной. При этом мастер, который создаёт металлическую ферму, обладает значительной свободой в выполнении своих замыслов. С другой стороны, он принимает на себя ответственность за возможные ошибки, сделанные на любом этапе работы. При этом необходимо найти и правильно выбрать все необходимые детали для фермы, выполнить работу с металлом, требующую специальных навыков.

Самостоятельное изготовление ферм из профильной трубы доступно только для профессионалов своего дела и в тех случаях, когда речь идёт о небольших и несложных конструкциях.

Покупка у поставщика гарантирует высокое качество изготовления, но будет стоить существенно дороже по сравнению с первым вариантом. Однако может оказаться, что металлической фермы с нужными параметрами в ассортименте продавца не нашлось.

В таком случае можно сделать конструкцию на заказ, обратившись к профессиональным специалистам. Однако в этом случае необходимо правильно поставить задачу. Перед тем, как заказать изготовление металлической фермы, нужно тщательно продумать её конструкцию.

Видео описание

В этом видео рассказано о методе сечений при расчёте ферм:

Проведение сборки

Если конструкция создана, то предстоит её установка. После того, как она была закуплена или изготовлена самостоятельно, её привозят на территорию стройки.

Для установки нужно предпринять следующие действия:

• Фермы необходимо подготовить. Их сваривают на земле, не поднимая их на верх здания.
• Нужно подготовить вертикальные опоры, на которых будут находиться металлические фермы. Они должны быть установлены строго вертикально. Это необходимо проверить с помощью отвеса.
• На вертикальные столбы нужно приварить горизонтальные трубы.
• Теперь необходимо поднять подготовленную ферму наверх.
• Готовую конструкцию требуется почистить, обезжирить и покрасить краской. Важно следить за тем, чтобы были покрашены все участки, в том числе и соединения труб.

После того, как конструкция была установлена, надо провести дополнительную обработку.

Видео описание

В этом видео приведен расчёт фермы для навеса:

Читайте также:
Что учитывать при выборе фронтонного свеса кровли + видео, фото

Что делать после установки

Необходимо принять меры для того, чтобы обеспечить сохранность металлических частей. Для этого детали обрабатывают антикоррозийным составом и красят, чтобы защитить от неблагоприятного воздействия.

Пример расчёта треугольной односкатной фермы

Для определения параметров фермы из профильной трубы необходимо предварительно определить необходимую длину и ширину конструкции. Высота будет зависеть от угла между поверхностями. Обычно её величина составляет от 1/4 до 1/5 от длины.

В треугольных конструкциях применяют угол от 35 до 50 градусов. Чаще всего применяют равный 45 градусам.

Поскольку прочность фермы из профильной трубы (пролёт 6 метров) обеспечивается расположением решёток, важно рассчитать, на каком расстоянии они должны быть друг от друга установлены.

При расчёте фермы из профильной трубы, в которых используются длина пролёта, превосходящая 30 метров, необходимо учесть расчёт строительного подъёма.

При планировании устройства металлической фермы рассчитывают диаметр используемых труб и нагрузку, которая должна на них приходиться.

Нужно помнить, что хотя на тонких материалах можно сэкономить средства, тем не менее, они не будут достаточно прочными, чтобы обеспечить надёжную и долговечную эксплуатацию строительной фермы.

Когда производится расчёт навеса из металлопрофиля, калькулятором может быть специализированный сайт, который предоставляет услугу по проведению таких вычислений.

Для примера будет рассмотрен расчёт треугольной фермы, размеры которой составляют 4х6 метров. Подходящим будет профиль 3х3 сантиметра с толщиной стенок 1,2 мм.

Схема устройства фермы для навеса такова, что длина нижнего прогона равна 3,1 м, а верхнего – 3,9 м. Там, где находится узкий перпендикулярный край односкатной фермы, нужно поставить вертикально расположенные стойки. Их высота должна составлять 0,6 м.

На участках, которые нужно укрепить ставят косые перемычки треугольником. Их можно делать из более тонкого профиля. На 6 м длины необходимо поставить пять конструкций, расположив их равномерно. Рекомендуется укрепить их вспомогательными косыми распорками, расположив их в перпендикулярной плоскости. Для этого подойдёт профиль размером 20х20 мм. Расстояние между ними составляет 0,5 м.

Видео описание

В этом видео вы узнаете, какую программу использовать для расчета треугольной фермы и какие показатели при этом учитывать:

Читайте также:
Этапы проектирования кровли: составление проекта, расчет крыши

Коротко о главном

Металлические фермы обладают высокой прочностью и используются для устройства крыш, строительства мостов, и в других случаях, когда необходимо закрыть большие пролёты.

Фермы бывают параллельными, арочными, треугольными и трапециевидными. Чем меньше угол наклона крыши, тем более простую форму фермы применяют и используют меньше распорок.

Для небольшой конструкции применяют профиль сечением 40х20х2 мм длиной 4,5 м; большие пролеты требуют более прочного профиля от 40х60х3 мм сечением и длиной более 5 м.

Сборку фермы производят на горизонтальной поверхности, и лишь затем ее поднимают и приваривают к основанию.

Расчёт треугольной фермы для навеса или крыши основывается на знании таких параметров, как площадь навеса, высота распорок и расстояние между ними, угол наклона навеса.