Навес из профильной трубы своими руками — разбираемся подробно

Категории

• Арматура А3 А500С
• Арматура А1 А240
• Арматурные каркасы
• Балка двутавровая
• Уголок стальной
• Уголок алюминиевый
• Швеллер стальной
• Швеллер гнутый
• Лист стальной
• Лист алюминиевый
• Лист медный
• Лист латунный
• Лист полимерный
• Квадрат стальной
• Круг стальной
• Круг алюминиевый
• Полоса стальная
• Профнастил для забора
• Профнастил для крыши
• Сетка сварная
• Труба профильная
• Трубы электросварные круглые
• Труба алюминиевая круглая
• Трубы ППУ ПЭ в изоляции
• Труба водогазопроводная
• Труба оцинкованная
• Труба бесшовная
• Труба холоднодеформированная
• Труба горячедеформированная
• Трубы тонкостенные круглые
• Лист горячекатаный
• Лист хк оцинкованный
• Лист холоднокатаный
• Лист рифленый
• Лист ПВЛ просечно-вытяжной
• Катанка стальная
• Проволока
• Арматура 35ГС
• Арматура 25г2с
• Лист алюминиевый рифленый
• Плита алюминиевая
• Шина алюминиевая

Особенности конструкции

Навес – это малая архитектурная форма, часть крытой площадки, имеющей функциональное или декоративное назначение. Основная функция этой конструкции – защита площадки от осадков и солнца.

Металлопрофиль выгодно отличается от других материалов устойчивостью к биологическому, химическому, механическому воздействию. Профтрубы с квадратным или прямоугольным сечением просты в проектировании и монтаже. Одинаково хорошо они подходят для монтажа небольшого козырька для крыльца и устройства просторной крытой площадки.

Навес состоит из:

• фундамента;
• опор или подвесов – вертикальных и наклонных несущих элементов каркаса;
• боковых соединительных элементов – откосов и ферм;
• стропильной системы, состоящей из стропильных ног, ферм, обрешётки;
• кровли.

В случае возведения навеса над небольшой площадкой, например, крыльцом или песочницей, можно обойтись без ферм – конструкция вполне выдержит снег и ветер, так как в ней не будет горизонтальных участков большой протяжённости.

Если же планируется оборудовать навес над местом парковки или бассейном, горизонтальные перекрытия и стропильные ноги будут иметь большую длину. Такие протяжённые элементы уязвимы перед нагрузкой. Чтобы её распределить и придать конструкции жёсткость, на этих участках используют не отдельные трубы, а фермы (усиленные детали конструкции, состоящие из двух труб и соединяющих их вертикальных и наклонных элементов – стоек и раскосов).

Фундамент для навеса чаще всего делают столбчатым, так как его оборудование не требует больших землеройных работ. Кровлю выполняют из поликарбоната, профлиста, ондулина и других листовых материалов.

Инструкция для калькулятора расчета треугольной фермы

Введите значения размеров в миллиметрах:

X – Длина треугольной стропильной фермы зависит от размера пролета, который необходимо накрыть и способа ее крепления к стенам. Деревянные треугольные фермы применяют для пролетов длиной 6000-12000 мм. При выборе значения X нужно учитывать рекомендации СП «Деревянные конструкции» (актуализированная редакция СНиП II-25-80).

Y – Высота треугольной фермы задается соотношением 1/5-1/6 длины X.

Z – Толщина, W – Ширина бруса для изготовления фермы. Искомое сечение бруса зависит от: нагрузок (постоянные – собственный вес конструкции и кровельного пирога, а также временно действующие – снеговые, ветровые), качества применяемого материала, длины перекрываемого пролета. Подробные рекомендации о выборе сечения бруса для изготовления фермы, наведены в СП «Деревянные конструкции», также следует учитывать СП «Нагрузки и воздействия». Древесина для несущих элементов деревянных конструкций должна удовлетворять требованиям 1, 2 и 3-го сорта по ГОСТ 8486-86 «Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия».

S – Количество стоек (внутренних вертикальных балок). Чем больше стоек, тем выше расход материала, вес и несущая способность фермы.

Если необходимы подкосы для фермы (актуально для ферм большой протяженности) и нумерация деталей отметьте соответствующие пункты.

Отметив пункт «Черно-белый чертеж» Вы получите чертеж, приближенный к требованиям ГОСТ и сможете его распечатать, не расходуя зря цветную краску или тонер.

Нажмите «Рассчитать».

Треугольные деревянные фермы применяют в основном для кровель из материалов требующих значительного уклона. Онлайн калькулятор для расчета деревянной треугольной фермы поможет определить необходимое количество материала, выполнит чертежи фермы с указанием размеров и нумерацией деталей для упрощения процесса сборки. Также с помощью данного калькулятора Вы сможете узнать общую длину и объем пиломатериалов для стропильной фермы.

Общие положения

Фермы из труб проектируют сварными, сопряжение стержней в узлах может быть без фасонок или с фасонками. Обычно применяются электросварные трубы, выпускаемые по ГОСТ 10704—91, реже — цельнотянутые. Особенно эффективны конструкции из элементов повышенной и высокой прочности.

Преимущества данного вида ферм:

• в трубах относительно большие радиусы инерции, они хорошо работают на кручение и сжатие, более эффективно используется металл, снижается материалоёмкость;
• трубы более стойки к коррозии, их применение очень эффективно при эксплуатации в агрессивной среде, так как внутренняя полость стержней замкнута;
• трубы более доступны для осмотра и окраски;
• бесфасоночное соединение узлов фермы даёт экономию металла. Такое сопряжение следует предусматривать при наличии газорезательной машины.

Типовые фермы с параллельными поясами из круглых труб имеют на опоре высоту между наружными гранями поясов 2900 мм, решётка — треугольная (см. рис. 12).

При изготовлении ферм возникают сложности с соединением их в узлах. Стержни решётки выполняются путём фигурной резки и разделки кромок труб на специальной газорезательной машине (рис. 20). Центрирование труб производится по геометрическим осям, рас- центровка ограничена не более четверти диаметра поясной трубы. Сварной шов, соединяющий трубы решётки с поясом, нагружен неравномерно. Конструктивная форма сварного шва вокруг трубы может меняться от стыкового — при тупом угле, до углового — при остром угле.

Помимо вышеуказанных узлов, применяются конструкции раскосов со сплющенными концами. Данное соединение упрощает рез-

П Рис. 20. Эскизы узлов ферм из труб:

а -с непосредственным примыканием; 6- со сплющиванием концов стержней; в — на фасонках; г — со вставками; д — стыковые соединения труб ку труб, уменьшается компенсационная способность, но требуется дополнительная работа по их сплющиванию, для чего необходим обязательный разогрев. Сплющивание концов допускается для труб из малоуглеродистой или другой пластичной стали.

Соединение узлов труб на фасонках применяется в исключительных случаях.

При передаче на верхние пояса ферм сосредоточенных нагрузок требуется конструировать детали (столики из труб) для приложения этих нагрузок симметрично относительно осевой плоскости фермы.

Укрупнительные монтажные стыки ферм из отправочных марок обычно выполняются фланцевыми соединениями на болтах. В коньковом узле между фланцами рекомендуется использовать центрирующие прокладки.

Конструкция узлов опирания ферм может быть также с использованием опорных фланцев на болтах. Встречается вариант (рис. 21) с применением опорной стойки в виде трубы (для шарнирного узла опирания).

Рис. 21. Шарнирные опорные узлы ферм из круглых труб

Металлические фермы

Металлические фермы — это одна из разновидностей строительной продукции, которая состоит из двух поясов: верхнего и нижнего, а также раскосов и стоек, соединенных в узлах, какие представляют собой геометрически неизменяемую конструкцию. Когда оси элементов металлические фермы пересекаются в одной точке при условии, что нагрузка приложена в узлах, то жесткость этих узлов на работу конструкции влияет несущественно. В таком случае все раскосы металлоконструкции испытывают только  растяжение или сжатие, осевые усилия, что даёт возможность использовать более рационально металл, чем в двутавровых балках также и других видов металла с большой массой.Также нельзя и забывать учитывать, что фермы более трудоемки в изготовлении, что обусловлено большим количеством деталей. С увеличением пролетов и уменьшением нагрузки на них эффективность металлические фермы в сравнении со сварными или прокатными балками существенно возрастает.

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.

Выбор формы

Чтобы выполнить правильно сварку ферм из профильной трубы как можно быстрее, необходимо определиться с ее формой. Это зависит от типа будущей конструкции. Для навеса подойдет ферма-балка, у которой пояса расположены параллельно, или крыша имеет односкатный уклон. Более красиво смотрятся арочные фермы. Профиль гнется на трубогибе, а перекрытие выполняется из поликарбоната, который легко повторяет форму кровли.

Если нужно создать огромный навес для большого числа машин, то подойдет шедовая конструкция. А для беседки или бассейна более изыскано будет смотреться портальная или двухшарнирная ферма. Такие шатровые либо двухскатные варианты добавляют благородства в эту простую конструкцию, и вносят разнообразие в окружающие постройки.

Заключение

Даже если стенки собранного навеса не будут обшиваться отделочными материалами, свободно стоящему каркасу необходимо задать пространственную прочность. Для этого добавляются укосы из той же трубы, что была использована для стоек.

Также по углам навеса можно использовать декоративные кованые элементы или фермы. При работе с металлом лучше использовать сварные соединения, так как они более надёжные.

Если нет уверенности в правильности расчётов, нужно сделать небольшой запас прочности, увеличить поправочный коэффициент безопасности, чтобы навес гарантировано служил долго и не мог разрушиться под воздействием незапланированных тяжестей.

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.

РекомендуемСлишком 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.

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 Rα:180, где значения параметров для данного примера в соответствии с чертежом равны соответственно: R= 410 см, α÷160°.

После подстановки имеем:

3,14410160:180 = 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.

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%.