КАК СДЕЛАТЬ НАВЕС СВОИМИ РУКАМИ: расчет ферм

kak-sdelat-naves-svoimi-rukami-raschet-ferm

Металлические навесы — это простое и разумное решение для гаража, дома, приусадебного участка. Навесы недороги и быстры в исполнении. Несмотря на видимую сложность изготовления, сделать навес своими руками способен каждый, кто обладает небольшими знаниями в математике и имеет навыки сварки и резки.

В прошлой статье мы рассмотрели способы расчета размеров навесов — важный момент, который определяет количество, вид материала и тип ферм (основу конструкции навеса).

Для металлокаркаса используются профильные металлические трубы различного сечения. Есть несколько общих рекомендаций при выборе труб:

  • для малогабаритных навесов (до 4,5 м шириной) применяется трубный материал сечением 40×20×2 мм;
  • если ширина до 5,5 м, рекомендованы параметры 40×40×2 мм;
  • для навесов более значительных размеров советуют брать трубы 40×40×3 мм, 60×30×2 мм.

Из труб и изготавливаются фермы — конструкции, связывающие лаги и столбы опоры и определяющие ширину и генеральные размеры навеса. Несущая способность металлических ферм позволяет использовать самые разнообразные кровельные материалы, даже металлические листы.

Ферма состоит из следующих элементов: верхний пояс; нижний пояс; стойка, перпендикулярная к оси; подкос (или раскос), наклонный к оси; вспомогательный опорный раскос (шпренгель).

Системы решеток ферм бывают разными. Для соединения используются косынки, парные материалы, клепки, сварные швы.

tipy-reshetok-ferm

Также фермы делятся по типам очертания их поясов:

vidy-ferm-dlya-navesa

Одни системы проще в монтаже, другие экономичнее по расходу материалов, третьи легче по устройству опорных узлов.

КАК РАССЧИТАТЬ ФЕРМУ?

Для обеспечения надежности и прочности металлического навеса любых размеров понадобится произвести расчет. Это позволит определить, какие фермы следует использовать, и как их нужно будет варить. Звучит сложно, но в действительности все довольно просто.

Чтобы сделать расчет фермы для навеса, необходимы:

• калькулятор или специальное программное обеспечение;
• СНиП 2.01.07-85 (воздействия, нагрузки).
• СНиП П-23-81 (данные по стальным конструкциям).

Выбор конструкции ферм навесов из профильной трубы связан с уклоном проектируемого сооружения. Есть три возможных варианта:

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

Если угол конструкции небольшой – до 15 градусов, то следует использовать фермы трапециевидной формы. При этом обеспечить уменьшение веса можно, если принять высоту за 1/7 или 1/9 от общей длины для пролета. В чертеже необходимо учесть: чем меньше уклон навеса, тем меньше его общая высота. Параметр особенно актуален, если в стене дома предусмотрены окна и дверные проемы.

Если навес будет иметь сложную геометрическую форму, то в средней части его надо приподнимать над всеми опорами. Часто используются фермы Полонсо (конструкция из двух треугольных ферм, которые соединяются затяжкой.). Но когда требуется большая высота конструкции, стоит сделать многоугольную ферму, чей нижний пояс будет приподнятым.
Чаще всего используется конструкция для односкатного навеса с небольшим уклоном, где ферма имеет асимметричную форму.

Когда угол уклона превышает 20°, высота должна составлять 1/7 часть от общей длины пролета. Последний достигать 20 м. Для повышения конструкции нижний пояс делается ломаным. Тогда увеличение составит до 0,23 длины пролета. Для вычисления нужных параметров пользуются табличными данными.

tablica-uklona-stropilnoj-sistemy

Сделать расчет фермы при уклоне в 22-30 градусов можно с помощью специальной онлайн-программы. Обычно такой угол используется для железа, шифера и других подобных материалов. Ферма в данном случае должна иметь треугольную форму с высотой в одну пятую от длины всего пролета. Вес такой фермы относительно небольшой.

ПАРАМЕТРЫ БАЗОВЫХ УГЛОВ

Чтобы понять, как рассчитать ферму из профильной трубы, обязательно выяснить параметры базовых узлов. Например, размеры пролета обычно должны быть указаны в техническом задании. Число панелей, их габариты назначаются предварительно.

В процессе планирования шага ферм следует учитывать, что максимально возможное расстояние между трубами навеса составляет 1,7 м.

Вычислим оптимальную высоту (Н) в середине пролета.

  • Если пояса параллельные, полигональные, трапецеидальные, Н=1/8×L, где L – длина фермы. Верхний пояс должен иметь уклон около 1/8×L либо 1/12×L.
  • Для треугольного типа, в среднем, Н=1/4×L или Н=1/5×L. Раскосы решетки должны иметь наклон примерно 45° (в пределах 35°-50°).

Чтобы навес был надежным и долго прослужил, его проект требует точных вычислений. Уже после расчета закупаются материалы, в дальнейшем монтируется каркас.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ФЕРМЫ:

При расчете необходимо учитывать:

  • Постоянные нагрузки (фиксированный вес обрешетки, кровли и прочих материалов).
  • Переменные нагрузки (воздействия климатических факторов: ветер, осадки, в том числе снег).
  • Особый тип нагрузок (есть ли сейсмическая активность в регионе, штормы, ураганы и подобное).

Эти данные есть в справочной литературе и СНиП.

Итак, допустим, что планируется сооружение навеса с уклоном в восемь градусов, при пролете в 4 м 70 см и с шириной в 9 м. Снеговые нагрузки для региона находятся на уровне 84 кг/кв.м.

  • общий вес фермы будет составлять около 150 кг (берем небольшой запас на прочность), при этом вертикальная нагрузка составит 1,1 тонну на одну стойку с высотой в 2 м 20 см;
  • одним своим концов ферма опирается на кирпичную стену строения, другим – на опорную колонну навеса при помощи анкеров. Труба для фермы берется квадратного сечения 45*4 мм, так как в данном случае с ней удобнее работать, а прочность будет оптимальной;
  • самым лучшим решением является использование ферм с параллельными поясами, высота каждой будет равна 40 см. Для раскосов лучше брать трубу с сечением 25*3 мм, а для нижнего и верхнего пояса – 35*4 мм. Все элементы будут привариваться друг к другу, поэтому толщина стенки тут рекомендуется в четыре миллиметра.

При выполнении расчетов применяются такие данные, как:

  • расчетное сопротивление для стали Ry= 2.45 Т/см2;
  • коэффициент надежности – 1;
  • пролет для фермы – 4,7 метра;
  • высота одной фермы – 0,4 метра;
  • количество панелей для верхнего пояса фермы – 7;
  • крепление улов – через один.

Если используется простая ферма домиком размерами 6х8 м, то расчеты будут такими:

  • Шаг между столбиками для опоры — 3 м;
  • Количество металлических столбиков — 8 шт;
  • Высота ферм под стропами — 0,6 м;
  • Для устройства обрешетки крыши понадобится 12 профильных труб с размерами 40х20х0,2 см.

Все необходимые данные предоставляются в справочниках, но специалисты рекомендуют выполнять такие расчеты только с использованием специальных расчетных программ.

Расчет размера навеса >>>

Работа с поликарбонатом и монтаж навеса >>>