Любой металлический навес на участке или примыкающем к подъезду пространстве предполагает наличие основательной сварной конструкции на стойках. Основа ангара, крытой галереи и навеса для автомобилей – ферма, которая представляет собой сварной каркас из профилированного металла. Любую ферму из профильной трубы можно купить готовую – все варианты навесов давно разработаны и проверены практическим опытом. Но грамотно составленный чертеж – гарантия успеха в самостоятельном расчете и изготовлении фермы своими руками.
Разновидности ферм из металла для крытых навесов и ангаров
Крытая галерея, навес или ангар – универсальное сооружение различного функционала. Под ними могут располагаться открытый летний бассейн, стоянка для авто или небольшая терраса от солнца. Долговечность и прочность конструкции большого ангара зависит от нагрузки горизонтальных рам фермы на вертикальные стойки – их делают с большим промежутком. Небольшой металлический навес малой площади, как правило, делают самостоятельно.
Потребуется качественная сварка, элементарные знания законов физики и точный расчет. На любую разновидность фермы из профильных труб доступно:
- сделать разметку территории, чтобы оформить чертеж;
- составить расчет фермы из профильных труб для навеса по расходам металла;
- разметить заготовки и сделать нарезку профилей;
- сварить конструкцию навеса своими руками.
Для экономии в расчет расходов профильной трубы также можно включить имеющиеся обрезки металлических заготовок. Они пойдут на второстепенные детали навеса или ангара. После сварки конструкция будет способна выдерживать существенные нагрузки и защищать хранимое под ней имущество от негативных погодных факторов.
Основу металлической фермы составляют:
- вертикальные стойки;
- горизонтальный нижний пояс;
- горизонтальный верхний пояс;
- решетчатые раскосы (перемычки).
Конструкции классифицируют по типу поясов и решеток. Крыша навеса может быть:
- Прямой;
- Арочной;
- Односкатной;
- Двускатной.
Конструкция ангара имеет опоры по периметру, но легкой небольшой навес может держаться только с одной или двух сторон, не имея опоры по внешнему краю. Всё это должно быть отражено в расчете и чертеже ферм, проектируемых из профильной трубы.
Элементы ферм из металла важно центрировать от центра тяжести по осевым направлениями, чтобы минимизировать нагрузку.
Основные виды ферм из профильной трубы по конструкции поясов:
- Мансардные фермы (с промежуточной опорой или без таковых);
- Ферма с параллельными поясами;
- Портальная двухшарнирная;
- Портальная с защемлением;
- Ферма-ножницы;
- Асимметричная;
- Портальная;
- Шедовая;
- W-образная;
- М-образная ферма.
Основные характеристики ферм по конструктивному признаку
При составлении расчетов фермы важно учитывать нагрузку, которая зависит от основных параметров.
1. Треугольные виды ферм. Их применение – для крутых скатов крыш или навесов. Сечение труб должно соотноситься с нагрузкой кровельных материалов (их веса), а также учитывать условия эксплуатации сооружения. Самая простая форма, расчет, чертеж и исполнение. Они не лишены недостатков – дополнительный расход профиля для длинных стержней в центральном сегменте решетки. Возможны сложности при сварке острых опорных узлов. Их преимущество – обеспечение конструкций естественным светом.
2. Полигональные фермы из профильной трубы имеют преимущество в сооружениях больших площадей. Для облегченных конструкций они не используются, поскольку нерационально делать сварку сложной формы. Зато они отличаются существенной экономией металла. Такая разновидность оптимальна для крупномасштабных сооружений и тяжелых ангаров с большими пролётами.
3. Фермы с параллельными поясами универсальны для мягкой кровли. Простейший расчет металлической фермы из профильной трубы такой формы обусловлен повторными деталями с одинаковой длиной стержней решеток и поясов. У них общая схема построения узлов с минимумом стыков поясов.
4. Односкатные трапециевидные с опорой на колонны – надежные рамные сочленения для повышения жесткости фиксации сооружения. Такие металлические фермы из профильной трубы имеют большие уклоны по боковым сторонам (раскосы). Характерное отличие – отсутствие длинных стержней в верхней обрешетке.
Расчет арочного ангара из профильной трубы рекомендуется рассчитывать на основании СНиП 2.01.07-85 и СНиП, П-23-81 (для стальных конструкций). Для точности расчетов используют калькулятор и специализированное программное обеспечение.
При вводе в программу необходимы частично просчитанные данные и специфика сооружения:
- материал кровли;
- контуры, размеры и форма ангара другого сооружения;
- тип нижнего и верхнего пояса фермы;
- системы решеток;
- схему навеса (шатровая или прямая, односкатная или двускатная, арочная или купольная);
- угол уклона фермы (скоса навеса, ската кровли) и др.
Какой приобрести профиль для сварки фермы?
Конструкция должна выдерживать большую нагрузку. Металл – единственный материал, обладающий теми характеристиками, которых вполне достаточно для прочной сварки фермы из профильной трубы с пролётами около 10 м.
Каркас имеет «точки равновесия», которые важно определить для устойчивости металлических ферм из профильной трубы. Подойдут профилированные заготовки разного сечения:
- квадратные;
- круглые;
- прямоугольные.
Профили выпускаются разного диаметра (сечения), варьируется и толщина стенок профилированной трубы. Эти параметры также важны для расчета нагрузки навеса или ангара. Устойчивость конструкции прямо пропорциональна толщине стенок профилей, поэтому тонкие трубы для сварки стоек и каркасов не используют. Профильные изделия выпускаются разным методом:
- Электросварные (холоднодеформированный метод и горячедеформированный);
- Бесшовные (цельные) изделия.
Заготовки квадратного сечения – оптимальный вариант для самостоятельно сваренных металлических ферм из профильной трубы под небольшой навес. Самый востребованный – квадратный профиль на 3-5 см, но для простейших козырьков и навесов используют более экономичные заготовки с меньшими параметрами.
Преимущество металлического профиля – высокая прочность, соизмеримая с литым металлическим бруском. Но его легко сгибать и гнуть, что удобно для создания ангаров и навесов сложной формы.
При расчете арочной фермы из профильной трубы (или другой формы) также включают размеры навеса и его наклон. Стоит учитывать дополнительную нагрузку от выпавшего снега в зимний период и то, куда он будет сходить при таянии. Доступный металл требует защиты от коррозии – после сварки каркаса фермы из профильной трубы его грунтуют специальной пропиткой для металла и красят.
Кровельные материалы тоже играют немаловажную роль – поликарбонат, профлист, металлочерепица имеют разный вес и эксплуатационные характеристики. Наиболее удобно вводить все параметры в ПО, и программа сама произведет расчеты.
Для примера можно использовать программу SCAD.
По материалам: http://trubamaster.ru
