Стальные стропильные фермы
Итак субъективно: на первом месте почти все фермы тяжелее чем должны быть (более 15%), на втором месте с недостающей несущей способностью — со слабым местом (1-10%) и на третьем месте это идеальные — стальные Легкие (5%). Все проектируют как умеют не более, подобно врачам — лечат как умеют.
- Каждый проект уникальный — соответственно индивидуальный подход. Проектирование и расчет металлических ферм без применений типовых серийных решений:
а) определение оптимальной геометрии стропильной конструкции;
б) проектирование системы связей — задание расчётных длин элементов
в) Определение сечений элементов
г) Расчёт узлов ферм (узел примыкания элементов решётки, фланцевый узел, опорный узел)
д) Проверка сечений элементов связей
е) расчет прогонов, с учётом наклона и промежуточных связей - Легкость (экономичность). Обеспечивается достаточным опытом всех требуемых расчетов
- Быстрота выполнения проекта. Определяется профессиональным подходом, как правило до 5 дней
- Доступная цена ообеспечивается работой без посредников, а так же нет необходимости платить за печать (СРО)
- Проектирование стропильных (подстропильных) ферм любой конфигурации и сложности!
- Пример расчета фермы и чертежей
Стоимость расчета и чертежей фермы
Цена проекта КМ (КМД) зависит главным образом от её ширины! А именно 75% её габарита, пример если стропильная конструкция имеет ширину 20м, то купить документацию за 15тр:
Некоторые показательные примеры
Стропильные металлоконструкции покрытия 11808м.кв
Лыжная эстакада
Быстровозводимый легкий склад с покрытием из ткани ПВХ 18×60м
Мостик через реку
Конструкция арочной фермы для навеса – таблица расчета для чайников, онлайн-калькулятор, изготовление обрешетки, проект навеса 6 на 6 из профильной тр
Виды проектируемых стальных ферм
Фермы профильной трубы
Проектировщики пользуются серией по типу Молодечно и стараются применять серийные фермы в проектах. Но бывает часто что необходимо сконструировать ферму с нестандартной геометрией и здесь включается у проектировщиков интуиция и творчество.
Фермы из круглой трубы
Не приходилось проектировать. да они чуть легче чем из серии Молодечно, но изготовление трудоёмкое. Изготавливать качественно их могут только мощные обеспеченные автоматикой заводы
Фермы из ЛСТК
Фермы из парных уголков
Классические фермы. Трудоёмкие в изготовлении, да тяжеловатые получаются. Если сейчас и вводят в проект, то только потому, что на них есть готовые серийные проекты. Суть чем проще тем лучше для проектировщика. Их применяются проектировщики старой закалки, которые сидят как правило в проектных организациях советского времени.
Фермы из двутавров
Проектировать пока не было возможности, но можно сказать, применяются при больших пролётах или с огромными нагрузками.
Фермы с поясами из двутавров и решёткой из профильной трубы
При высоких нагрузках, можно спроектировать ферму из двутавров, но элементы решётки которые менее нагруженные, можно заменить на профильную трубу, для облегчения конструкции.
Геометрические типы
Местная проектная фирма обратилась за услугой разработки КМ чертежей конструкций металлической кровли. Проектируется типовое
Проектирование металлической стропильной фермы Данную работу, проектирование и расчет односкатной фермы 9,0 м, предложила
Зачем нужны фермы?
Что касается видов металлоконструкций, для которых применяется «ферма», выделяют следующие направления:
Что касается количества ферм на один пролет, то это рассчитывается исходя из планируемой нагрузки на кровлю. В основном, на каждом промежуточном столбе ставится ферма. Иногда ее подгоняют под тип используемого кровельного материала.
При этом если для металлочерепицы и профлиста это фактически не имеет значения, то для поликарбоната фермы стоит размещать так, чтобы стык листа был на металле. Иначе поверхность кровли может деформироваться.
Необходимость применения ферм склоняется к их дешевизне, поскольку из аналогов, такой конструктив самый дешевый, долговечный и надежный. Форма конструкции такова, что нагрузка размещается максимально равномерно, что даже при обильном количестве снега на крыше не скажется на продолжительности эксплуатации.
Проектирование и расчет металлических ферм всех разновидностей
Виды ферм
В зависимости от конструкции, расположения навеса, территориальных особенностей участка и других факторов, выбирается тип фермы. Их много, но в целом их можно с группировать по следующим категориям:
1. Прямоугольные фермы. Этот вариант может применяться при больших нагрузках на металлокаркас. Он формируется посредством объединения 4 круглых или профилированных труб, между которыми свариваются распорки. Все из перечисленных элементов могут соединяться между собой при помощи сварки, на болтовые соединения, на специальные коннекторы.
2. Арочные фермы для навеса. Такой вариант наиболее сложен, и часто, в домашних условиях, без применения специального прокатного станка, арочная ферма не может быть изготовлена. Здесь важен точный прокат каждого элемента.
В случае с навесами, арочная разновидность применяется на болтовом и сварочном соединении. При изготовлении крытых разборных платформ, монтаж выполняется на сборные клипсы для быстрого последующего демонтажа.
3. Плоские фермы для навеса. Этот тип конструкции наиболее дешевый в производстве. Для дома он вполне подойдет, поскольку выдержит нагрузку даже по площади более 50 квадратных метров. Именно такие удобно делать самому, изготовив макет и в дальнейшем собирая конструкцию по образу.
Фермы для навеса своими руками из профтрубы для быта зачастую собирают из материала сечением 40 на 40 мм, толщиной стенки детали от 2-3 мм. Шаг опор рассчитывается индивидуально. Возможность подобрать наклон позволяет спланировать разный конструктив. Плоские конструкции иногда образуют в квадратные фермы, усиливая несущую способность.
4. Треугольные фермы. Применение такого конструктива делает металлокаркас прочным, эстетичным, рассчитанным на большие нагрузки. В быту почти не задействован, поскольку дорого, но в промышленности, для обеспечения удобной установки световых и звуковых приборов. Если не применяется сварное соединение, то конструктив получается разборным, удобным в демонтаже.
В остальном, разновидности могут комбинироваться, что зависит от конкретной задачи и планируемых финансовых вложений в проект. Для дома применяется сварочное соединение с шагом между двумя отдельными фермами не более 1,75 метров.
Изготовление стропильного изделия
При изготовлении системы из ЛСТК главные связки выполняют, прихватывая трубы двойными уголками.
К верхнему поясу перемычки и раскосы монтируют с помощью уголков с неравными сторонами, стыкуя их по короткой стороне.
Детали нижнего пояса тоже стыкуют уголками с неравными сторонами. Главные элементы соединяют с помощью накладных пластин.
Рассмотрим подробнее изготовление ферм из профильной трубы сварным методом.
Если вы не знаете, как сварить ферму из профильной трубы, потому что вообще никогда не имели дела со сваркой, то придется обратиться к специалисту, так как стропильная ферма — не та конструкция, на которой можно «набивать руку». От качества швов на стропильной ферме зависит прочность кровли.
Фермы лучше изготавливать из прямоугольных или квадратных труб, так как имеющиеся у них ребра обеспечат конструкции хорошую устойчивость.
Стропильную ферму нужно изготавливать только из стали, устойчивой к окислению и другим агрессивным атмосферным факторам.
Толщина металла и сечение трубы должны соответствовать параметрам, заложенным в проекте. Соблюдение этих условий обеспечит стропильной конструкции нужную несущую способность.
Каждый сварочный шов проверяют на качество, поскольку именно от него будет зависеть надежность будущей конструкции.
Когда сварка ферм из профильной трубы закончится, останется только обработать швы антикоррозийным составом и покрыть их краской.
Этапы сваривания кровельной системы из металлических профильных труб:
- выравнивают верхний и нижний пояс;
- вваривают между поясами перемычки;
- на конструкцию из двух поясов и расположенных к ним под углом 90 о перемычек приваривают раскосы — отрезки трубы, срезанные под углом.
Первую ферму можно использовать как шаблон для изготовления остальных.
Совет: резать металлопрофиль под углом удобнее всего с помощью резочного станка. Такое устройство можно взять напрокат или сделать самостоятельно из болгарки.
При небольшом объеме работ, например, при изготовлении системы для навеса или ворот, резать металлопрофиль можно просто болгаркой.
После завершения сварки остается только поднять конструкцию наверх и закрепить по верхней обвязке согласно размеченным линиям.
Для подъема системы из профильных труб на высоту придется использовать подъемные механизмы: кран или лебедку. Стропы закрепляют в узлах верхнего пояса в 2 или 4 местах.
Для временного закрепления ставят парные расчалки под углом к горизонту не больше 45 о . Затем трубы приваривают к колоннам, предварительно проверив вертикальность системы.
Сваривание труб из металлопрофиля – еще одна актуальная тема. Для соединения металлопластиковых труб можно использовать ручную, дуговую и газовую сварку.
Так как профильные трубы делают из углеродистой и низколегированной стали (нержавейку используют редко), сваривать их можно по обычным технологиям.
Инструкция расчета металлических ферм: формулы, нагрузки
- 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.
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.
Проектирование навеса из профильной трубы
Прежде всего нужно определиться с назначением навеса, будет это просто козырёк над крыльцом или же навес над парковкой авто. При составлении проекта необходимо учесть:
- Размер. Это зависит от цели строительства навеса и той площади, которую он призван защищать.
- Кровельный материал. Его толщина влияет на нагруженность силовых элементов каркаса, а значит, и на выбор опор.
- Количество сезонных осадков и силу ветра. Это влияет на выбор материала для опорных элементов и кровли.
- Тип крепления козырька к дому.
Для выполнения работ по изготовлению навеса понадобится следующий инструмент:
- сварочный аппарат для дуговой или полуавтоматической сварки, электроды универсальные;
- болгарка с отрезным и шлифовочным дисками;
- рулетка длинной от 5 м;
- маркер;
- уровень, гидроуровень или лазерный нивелир;
- шуруповёрт, свёрла;
- гаечные ключи;
- лопата или бур.
- средства защиты глаз и рук.
Выбор материала
Для изготовления легковесного каркаса козырька отлично подойдут холоднокатаные или электросварные трубы квадратного сечения с толщиной стенок 2 мм, так как они обладают высокой прочностью на сжатие и изгиб, легко сопрягаются в местах сварных соединений. При изготовлении ферм лучше использовать трубы прямоугольного сечения.
На эскизе необходимо указать все размеры
В случае строительства навеса для авто и места отдыха, нужно учитывать, что придётся добавлять вертикальные опоры и проводить монтаж закладных в фундаменте.
Несмотря на наличие готовых чертежей, постройку любого навеса из профильной трубы необходимо начинать с проектирования. Это позволит увидеть внешний вид сооружения до его возведения, провести расчеты стоимости, требуемого материала, подготовить инструмент и проверить прочность постройки.
В качестве альтернативы гаражу можно возвести односкатный или двускатный навес. Более изысканно выглядит арочный, но он сложнее в изготовлении. Рассматривают как отдельно стоящие конструкции, так и примыкающие к зданию.
Выбор материала
На опоры приходится основной вес конструкции, а на крышу оказывает давление снег и порывы ветра. Навес на одну машину имеет стандартные габариты 6х4 метра. На такую площадь достаточно 6-8 опор. Под конструкцию подходит профильная труба с толщиной стенок 2 миллиметра. Ее достаточно, чтобы избежать деформации изделия.
- профиль квадратного сечения размером 5-10 сантиметров. Оптимальный вариант 60х60 или 80х80 миллиметров. Необходим под вертикальные опоры;
- профильная труба прямоугольного сечения 40х20 миллиметров для изготовления ферм – дополнительная конструкция, распределяющая вес крыши на опоры.
Навес из профильной трубы своими руками: типы, расчет и чертеж
- 07-85 – сведения о характере зависимости между весом конструкционных элементов сооружения и воздействием снежных нагрузок;
- П-23-81 – последовательность проведения работ со стальными профильными трубами.
Как рассчитать арочную профильную ферму
Для того чтобы разобрать методологию расчета арочной фермы из профильной трубы, приведем пример с конкретными цифрами.
Для расчета длины профиля для нижнего яруса, воспользуемся формулой:
При этом в нижнем поясе шаг между угловыми точками составит 55,1 см, а вот для крайних отрезков по обеим сторонам в поясе шаг нужно определить самостоятельно. Можно воспользоваться округленным значением в 55 см, однако, в любом случае нежелательно увеличивать длину шага.
Если ферма из профиля требуется для сооружения небольших размеров, то можно ограничиться количеством пролетов в 8-16 штук. Если взять меньшее число пролетов, то панели по длине будут достигать 95,1 см с шагом между поясами в пределах 87-90 см. При наибольшем же числе отрезков шаг будет равен 40-45 см.
Таблица расчета арочной фермы
Ферма – это основа всего покрытия. Для ее установки потребуются прямые стержни, соединяемые в шарнирных или жестких узлах.
Ферма включает в себя пояса верхнего и нижнего вида, стойки и раскосы. В зависимости от оказываемых нагрузок на все элементы арочной фермы выбирается материал для нее. Нагрузки на сооружение определяются в соответствии с требованиями СНиП. Для чего выбирается схема строения, где указываются контуры поясов фермы. Схема зависит от того функции навеса, его крыши и ее угла размещения.
Нагрузка вычисляется по формуле — произведение l и μ и 180. Соединив все показатели вместе, рассчитывается общая нагрузка арочной фермы на почву и подбираются материалы и их габариты.
Фермы металлические из профильной трубы: расчет и варианты
Изготовление обрешетки из профильной трубы и покрытие фермы поликарбонатом
Фермы из профильной трубы долговечны, прочны и экономичны. Профильная труба — профиль из металла, прокатанный и обработанный с помощью станков.
Для сборки или крепежа элементов используются спаренные уголки. Конструируя верхний пояс, используют 2 тавровых уголка различной длины.
Уголки стыкуются сторонами с меньшим размером. Нижний пояс соединяется уголками с равными сторонами. Соединяя большие и длинные фермы используют накладные пластины.
Парные швеллеры распределяют нагрузку равномерно. Раскосы монтируются под углом 45, а стойки — под 90.
После сборки приступают к сварочным работам, после чего каждый шов зачищается. Завершающий этап — обработка антикоррозийными растворами и краской.
На готовую ферму устанавливаются листы поликарбоната — полупрозрачного пластика, который способен защитить от погодных осадков. При этом учитывается толщина и форма используемого листа. При большом радиусе изгиба используются сотовый поликарбонат от 8 до 10 мм в толщину. При малом радиусе — монолитный волновой до 6 мм.
Для установки стоек навеса делается столбчатое основание, чьи габариты на 5-7 см превышают размеров опоры. Для защиты от воды и влаги основание покрывается рубероидом. В процессе заливки фундамента производится установка крепежных штырей.
После монтажа навеса из поликарбоната производится крепление фермы, которая соединяет все элементы навеса в общий каркас. Нарезая и устанавливая листы поликарбоната:
• Используют термошайбы, компенсирующие расширение пластика от высоких температур.
• Осуществляется обработка торцов сотового поликарбоната паропроницаемой лентой.
Обработка торцов сотового поликарбоната паропроницаемой лентой
• Наружная сторона должна остаться в заводской упаковке для ее защиты от выцветания.
• Расположение ребер жесткости по дуге. При использовании монолитного волнового поликарбоната направление изгибов совпадает с арками.
Определение усилий
При проектирование трубчатых стропильных ферм следует учитывать их повышенную жесткость на изгиб и значительное влияние жесткости соединений в узлах. Поэтому для трубчатых профилей расчет ферм по шарнирной схеме допускается при отношении высоты сечения к длине не более 1/10 для конструкции, которые будут эксплуатироваться при расчетной температуре ниже -40 градусов.
В других случаях необходим расчет на изгибающие моменты в стержнях, возникающие из-за жесткости узлов. При этом можно осевые усилия вычислять по шарнирной схеме, а дополнительные моменты находить приближенно.
Таблица расчета арочной фермы
- постоянная (собственная масса конструкции и всей поддерживаемой системы);
- временная (нагрузка от подвесного оборудования, полезная нагрузка);
- кратковременная (атмосферная, включающая снег и ветер);
Contents
- 1 Стальные стропильные фермы
- 1.1 Конструкция арочной фермы для навеса – таблица расчета для чайников, онлайн-калькулятор, изготовление обрешетки, проект навеса 6 на 6 из профильной тр
- 1.2 Виды проектируемых стальных ферм
- 1.3 Зачем нужны фермы?
- 1.4 Проектирование и расчет металлических ферм всех разновидностей
- 1.5 Виды ферм
- 1.6 Изготовление стропильного изделия
- 1.7 Инструкция расчета металлических ферм: формулы, нагрузки
- 1.8 Выбор фермы, в зависимости от уклона ската
- 1.9 Проектирование навеса из профильной трубы
- 1.10 Навес из профильной трубы своими руками: типы, расчет и чертеж
- 1.11 Как рассчитать арочную профильную ферму
- 1.12 Таблица расчета арочной фермы
- 1.13 Фермы металлические из профильной трубы: расчет и варианты
- 1.14 Изготовление обрешетки из профильной трубы и покрытие фермы поликарбонатом
- 1.15 Определение усилий
- 1.16 Таблица расчета арочной фермы
