Фермы из профильной трубы из металла: чертеж, правила сборки
Фермы из трубы стальной обрели собственное распространение в области хозяйства по дому и промышленности. На основе подобного каркаса можно выстроить любое сооружение: от здания жилого фонда до ангара, помещения склада либо даже стадиона. Виды и размеры подобных конструкций из металла весьма разные: фермы могут работать даже каркасом для дымовых труб. Основой каждой постройки будет чертеж, благодаря этому большое внимание нужно выделить правильности его составления.
Фермы — обязательная часть конструкции выступа крыши, гаража или ангара
Список видов ферм из трубы стальной
Железные фермы из трубы стальной для выступа крыши конструируют из профиля, очень часто стального. Профиль как правило имеет разные формы сечения: округлое, квадратное и самое распространенное — прямоугольное.
Виды ферм имеют подразделения на две категории: фермы, где все детали фиксируются между собой на одном уровне и сооружения с подвесной системой (в себя включает верхний и нижний пояса).
Делятся конструкции по следующим признакам: достаточная нагрузка на профиль, уклон системы, вид расположения перекрытий, длина пролета и градус наклона. В зависимости от данных факторов фермы могут быть такими:
1. Сооружения с уклоном, составляющим 22-30 градусов. Требования к стойкости ферм аналогичного плана гласят, что их высота не должна быть больше 1/5 от всей длины. В большинстве случаев расчет высоты выполняется собственно по данному принципу, деля планируемую длину ангара на 5. Такой уклон подбирают тогда, когда хотят достигнуть относительной легкости системы.
Если протяженность всей конструкции превосходит 14 метров, в данном случае раскосы необходимо размещать в направлении сверху вниз. При этом на ярусе сверху размещают панель длиной 150-250 см. В конечном итоге выходит сооружение с 2-мя поясами, число панелей тоже будет четным.
Форма ферм и их кол-во зависит от типа и размера сооружения, а еще от планируемой нагрузки на его кровлю
Хороший совет! Если предполагается строительство фермы с пролетом более 20 метров, нужен монтаж подстропильных компонентов, опорой которым будет служить дополнительные колонны.
Еще одной часто применяемой вариацией этого вида будут говоря иначе фермы Полонсо – сооружения формы треугольника с соединением в форме затяжки. Ферма из трубы стальной Полонсо является очень легковесной, так же как и при ее строительстве получается избежать слишком длинных раскосов.
2. Фермы с номинальным уклоном крыши в границе 15-22 градусов. Такой вариант рассматривается для построек, которые не будут в конце концов иметь длину пролета более 20 метров. Виды ферм с подобным уклоном имеют высоту, составляющую 1/7 от всей длине. Если понадобится увеличения высоты нижний пояс следует составить из ломаных сегментов.
3. Конструкции с самым меньшим уклоном, не превышающим 15 градусов. При запланированном угле фермы до 15 градусов прекрасным вариантом будут трапециевидные конструкции. Расчет высоты проходит из индивидуальных представлений, все может зависеть от определенного угла кровли и назначения ангара. Высота может быть в пределе от 1/7 до 1/12 длине.
Для трапециевидных ферм идеальная длина металлических панелей должна составлять 1,5-2,5 м. Если чертеж не включает подвесной потолок, раскосы можно заменить решёткой формы треугольника.
Если идет речь о форме конструкции, фермы из трубы стальной бывают следующего типа:
Последняя разновидность — фермы арочного типа — считаются самыми популярными. Они очень прочные, их можно обшить листами поликарбоната. Расчет выступа крыши конструкции арочного типа должен быть достаточно точным для того, чтобы вес распределялся по профилю как можно более равномерно. Арочные фермы возводят и из обыкновенных труб стальных, и из сваренных вместе.
Арочный вид ферм дает возможность сделать полукруглую поликарбонатную крышу
Расчет фермы из трубы профильной стальной
Механизм расчета и создания чертежа фермы из трубы стальной изготавливается в несколько очень важных этапов:
- Первый этап — расчет длины ангара (гаража, сарая – помещения, строительство которого предполагается). От этого показателя зависит высота металлические конструкции. Со своей стороны, длина конструкции зависит от уклона крыши.
- Дальше подбираются контуры поясов профиля. На выбор будут влиять вид назначения ангара, разновидность перекрытия кровли и угол ее наклона.
- Теперь, когда известны все размеры металлические конструкции, необходимо сформироваться с тем, будет ли возможность транспортировки фермы на объект, если строительство делается на площадке где проходит строительство.
- Нужно предусматривать наличие строительного подъема кровли, если длина ангара находится в диапазоне 12-36 м.
- Рассчитайте размеры панелей. Расчет базируется на показателе нагрузок, регулярно или иногда воздействующих на строение. Если ферма будет формы треугольника, номинальный наклонный угол будет составлять 45 градусов.
- Определяются расстояния между всеми узлами, составляется чертеж фермы из трубы стальной на основании проведенных измерений и вычислений.
Хороший совет! Для более правильных расчетов постройки бескаркасного ангара из трубы стальной лучше всего применять строительный калькулятор. Вообще проведение похожих вычислений ручным способом в настоящий момент – высокая редкость, претензионную точность расчетов можно получить, пользуясь специализированными программами для архитекторов и рабочих на ПК.
Чертеж фермы можно сделать ручную или с помощью программы на компьютере
Проведение расчета арочной фермы из трубы стальной
Рассмотрим определенный пример расчета для арочного выступа крыши. Параметры будущего сооружения будут следующими: фермы размещены с шажком 1,05 м, нагрузки будут сосредотачиваться в узловых участках. Высота арки в нашем случае не должна быть больше 3 метров. Рекомендованной высотой фермы будет 1,5 м – этот параметр считается намного лучшими и с точки зрения эстетики, и из соображений прочности. Между опорами берется пролет 6 м (L), стрела нижнего уровня – 1,3 м (f). Окружность в нижнем ярусе станет иметь радиус 4,1 м (r). Угол между радиусами как правило составит ?=105.9776°.
Длина профиля из нижнего пояса рассчитывается по формуле:
В ней: mн – величина профиля нижнего пояса; R – радиус окружности; A – угол между радиусами; ? – систематическая.
mн = 3,14 х 4,1 х 106 / 180 = 7,58 (м).
Шаг между узлами конструкции в участках нижнего пояса должен составлять 55,1 см, тогда как шаги между крайними участками рассчитываются персонально. Для упрощения монтажа критерий можно округлить до 55 см, но наращивать шаг не стоит.
Расчет выступа крыши очень маленьких габаритов допускает кол-во пролетов в районе 8-16. Для небольшого количества длина стержней как правило составит 95,1 см при этапе меж поясами в районе 87-90 см. Для предельного количества пролетов шаг будет составлять 40-45 см.
Требования к расчету трубы стальной для строительства фермы
При подборе изделий профильного проката, а именно для больших выступов крыши, необходимо руководствоваться данными, предоставленными СНиП:
- 07-85 – информацию о взаимодействии нагрузок снгега и веса других конструктивных деталей сооружения;
- П-23-81 – алгоритм работы с профилированными изделиями выполненными из стали.
Пристенный выступ крыши также несет нагрузки, и его проектирование тоже необходимо делать с учетом снега в зимнее время
Данные из предоставленных положений смогут помочь быстрее определиться в подборе типа фермы, уклона крыши и сечения, размера трубы стальной для стоек постройки.
Важно! Оказывать влияние на выбор тоже будет расположение региона, кол-во выпадающих осадков в течении зимы.
Рассмотрим следующий пример: предполагается постройка пристенного выступа крыши с размерами 4,7х9 метров. Его передний край опирается на стойки, а задняя часть фиксируется к внешней стенке дома. Сооружение будет строиться в южном регионе, к примеру, в Краснодарском крае. Информацию о нагрузке снгега для любого региона можно отыскать на просторах интернета, в нашем случае она как правило составит 84кг/м2. Идеальным уклоном крыши для выступа крыши такого габарита будет всего 8 градусов.
Одна стойка высотой в 2,2 метра имеет вес в 150 кг, а ее вертикальная нагрузка приблизится к 1,1 тоннам. Стальные трубы круглого (округлого) сечения для этих целей не подходят, самые маленькие критерии для профильной трубы квадратной – сечение 45 мм и толщина стены 4 мм. Однако если несколько усовершенствовать конструкцию, введя в нее два параллельных пояса с косой решёткой, для них можно взять профиль с сечением 25 мм и стенка имеет толщину 3 мм. При высоте фермы из трубы стальной в 40 см для поясов следует применить квадратные профильные трубы с критериями 35 мм и 4 мм исходя из этого.
Для простоты расчета фермы из трубы стальной для выступа крыши воспользуйтесь таблицей соответствия сечения и толщин стенок из ГОСТ 30245.
Таблица 1
| Замкн. про- филь квадр. сечения |
1 | 1,8 | 2,5 | 3,5 | 5 | 7 | 9 | 12 | 14 | — | + | |||||
| 20 | + | 40х20 | + | 40х25 | + | + | ||||||||||
| 40 50 |
+ | + | ||||||||||||||
| — | + | — | + | + | + | + | ||||||||||
| 80 | + | + | 120х80 | + | + | + | 140х120 150х100 | + | + | + | + | 160х140 180х120 180х140 240х120 | + | + | + | + |
| — | + | + | + | + | ||||||||||||
| 200 220 |
+ | + | + | |||||||||||||
| — | + | + | + | + | + | |||||||||||
| 250 300 |
+ | + | + | + |
Чтобы конструкция не разрушалась под воздействием коррозии, для ее основы необходимо подбирать трубы из легированной стали
Трубы из металла для строительства арочного выступа крыши стоит покупать очень качественные, лучше всего из легированной стали. В сплаве должно быть немалое количество углеродов – это создаёт достаточную защиту металлу от влияний факторов природы и внешней среды.
Рекомендацию по расчету железной фермы из трубы стальной
В планировании ферм есть определенные нюансы:
- Для принудительного облегчения веса конструкции возможна постройка ангара с дополнительными решётками (тогда, есть уклон крыши позаимствован очень маленький);
- чтобы упростить кровлю со средним уклоном, применяются ломаные находящиеся снизу пояса;
- расстояние между отдельными фермами не превышает 175 см.
В процессе изготовления и сварке ферм металлических из трубы стальной необходимо держаться таких правил:
- Соединение компонентов ангара выполняется с помощью прихваток и спаренных уголков.
- Детали нижнего пояса свариваются равносторонними уголками.
- Каркас ферм в верхних поясах соединяется двутавровыми уголками. Их стороны должны иметь самую разную длину, а стык выполняется по меньшей стороне.
- Для распределения нагрузок используются швеллеры парного типа и накладные пластины, сваривающиеся между собой. Подобный вариант соединения используется если понадобится расширить длину выступа крыши.
- Во время работ строго находится под контролем качество каждого шва сварки. По завершению процесса сварки каждый шов следует почистить.
- Если понадобится можно выполнить окрашивание выступа крыши антикоррозийной краской. Легированные стали не просят добавочной покраски.
Фермы из трубы стальной являются самой лучшей основанием для объектов бытового и коммерческого назначения. Расчет ангара трудоемок, он должен выполняться специалистом, однако в данном варианте можно получить хорошую схему будущей конструкции.
