Як виконати розрахунок ферм перед будівлею навісів?

Навіс - це проста архітектурна конструкція, яка використовується в самих різних цілях. Найчастіше його споруджують при відсутності критого гаража на дачній ділянці або для захисту майданчика для відпочинку від яскравих сонячних променів. Щоб забезпечити надійність і міцність такого невеликого будови, необхідно виконати розрахунок навісу, дані якого покажуть, які саме ферми будуть використовуватися, як вони будуть кріпитися.

Схема зєднання профільних труб

Схема зєднання профільних труб.

Плюси використання ферм з металу

Для виготовлення ферм для навісу рекомендується використовувати металеві профільні труби, які відрізняються численними перевагами:

  • міцність їх висока, терміни експлуатації набагато вище, ніж для інших матеріалів;
  • можливість спорудження навіть дуже складних конструкцій, витрачаючи на це мінімум зусиль. В даному випадку потрібно тільки попередній розрахунок навісу, який можна зробити за допомогою спеціального калькулятора і даних, отриманих їх довідника (з огляду на тип труби, розміри навісу, матеріал покрівельного покриття, кут ухилу);
  • відносно невисока вартість ферм;
  • невелика вага, так як профільні труби усередині порожнисті;
  • висока стійкість до деформацій, різним зовнішнім навантаженням, ударам і до решти.

Після монтажу труби обробляються антикорозійними складами, після чого їх можна забарвити полімерними фарбами, що відрізняються довговічністю, зовнішньою привабливістю, стійкістю до ультрафіолету, опадів.

Елементи ферм для навісу

креслення навісу

Креслення навісу.

Найчастіше ферми для навісу виконуються з металевих профільних труб, які забезпечують необхідну надійність. З ними досить просто працювати, а несуча здатність дозволяє для покриття використовувати найрізноманітніші покрівельні матеріали, включаючи металеві листи.

Конструкція таких металевих ферм включає в себе два пояси, нижній і верхній, і такі елементи, як стійка, розкіс, Шпренгель, тобто опорний розкіс. Форма конструкції може бути будь-якою, так само як і її розміри. Все це впливає на проведення розрахунків перед початком будівництва.

При розрахунку ферм для навісів необхідно враховувати не тільки матеріал, з якого вони виготовляються, а й те, який ухил матиме майбутня конструкція, яка ферма буде застосовуватися. Чи можливо застосувати три варіанти:

  • 6-15 градусів;
  • 15-22 градуси;
  • 22-35 градусів.

Якщо кут конструкції невеликий, то необхідно використовувати ферми трапецієподібної форми. При цьому забезпечити зменшення ваги можна, якщо прийняти висоту за 1/7 або 1/9 від загальної довжини для прольоту.

Якщо навіс матиме складну геометричну форму, то в середній частині його треба піднімати над усіма опорами, часто фахівці рекомендують використовувати ферми Полонсо. Але коли потрібна велика висота конструкції, варто перевагу віддати багатокутної фермі, чий нижній пояс буде піднесеним.

Схема навісу з металу і полікарбонату

Схема навісу з металу і полікарбонату.

Найчастіше використовується конструкція для односхилого навісу з невеликим ухилом, ферма тут має асиметричну форму. При проведенні розрахунків в даному випадку потрібно врахувати, що для крокв буде застосовуватися швелер з перетином балки у вигляді «П», тавр у вигляді літери «Т», металевий «Г» -подібний куточок. Всі елементи будуть зварюватись, тобто збирати ферми для навісу можна прямо на місці.

При виконанні розрахунку треба враховувати, що металеві профільні труби, які можуть бути використані для будівництва, бувають холодно і гарячекатані. В останньому випадку використовується сталева стрічка з товщиною до 5 мм, перетин такої труби квадратне або прямокутне, але перший випадок краще (з такою трубою простіше працювати).

А якщо кут ухилу більше 20 градусів: як бути?

Зробити розрахунок ферми при ухилі в 15-22 градуси не так складно. Враховується, що висота ферми становитиме одну сьому від загальної довжини прольоту, який може становити все 20 метрів. Щоб збільшити висоту конструкції на 0,23 від довжини прольоту, необхідно нижній пояс зробити ламаним.

Згідно з розрахунками фахівців, такий тип ферм має вагу, приблизно на 30 відсотків менший, ніж звичайні трикутні, але для використання такого типу з вісьмома панелями необхідно забезпечити простір для їх кріплення. В іншому розрахунок проводиться згідно табличних даних.

Зробити розрахунок ферми при ухилі в 22-30 градусів можна за допомогою спеціальної онлайн-програми. Зазвичай такий кут використовується для заліза, шиферу та інших подібних матеріалів, ферма в даному випадку повинна мати трикутну форму з висотою в одну пяту від довжини всього прольоту. Вага такої ферми відносно невеликий.

При загальній довжині прольоту конструкції в 14-20 м необхідно вибирати ферму з розкосами, що йдуть вниз.

Схеми козирків з ухилом

Схеми козирків з ухилом.

Тоді верхня частина буде мати панель, довжина якої складе від півтора до двох з половиною метрів, в обох поясах кількість панелей буде парним. Зазвичай їх кількість становить вісім.

Ферми рекомендується монтувати за допомогою підкроквяних конструкцій з металу, які одночасно є і сполучними для опор. Довжина одного прольоту може бути значною, до двадцяти метрів. Ферма має так звану форму Полонсо, тобто складається з двох окремих елементів трикутної форми, які зєднуються затяжками. В такому випадку конструкція отримує можливість ефективно протистояти подовжньому вигину, зберігаючи невелику вагу. Якщо покриття буде кріпитися прямо до фермам, треба робити затяжку в верхніх вузлах.

При розрахунках враховується, що верхня частина може розбиватися на 12 або 16 окремих панелей.

Як виконати розрахунки?

Щоб зробити розрахунок ферми для навісу, необхідно приготувати:

  • калькулятор і спеціальні програми;
  • СНиП 2.01.07-85 (впливу, навантаження). Можна взяти з спеціальних довідників;
  • СНиП П-23-81 (дані по сталевих конструкцій). Можна взяти з спеціальних довідників.

При проведенні розрахунків необхідно виконувати такі дії:

  1. Вибрати схему ферм, для чого визначити майбутні контури. Обриси повинні вибиратися виходячи із загальних функцій навісу, матеріалу, кута нахилу конструкції.
  2. Вибрати розміри майбутньої конструкції. Висота залежить від типу покрівлі та матеріалу, мінімальної ваги, кута нахилу навісу.
  3. При перевищенні розмірів прольоту в 36 метрів необхідно провести розрахунок для будівельного підйому, тобто зворотний погашається вигин від навантажень на конструкцію.
  4. Слід визначити панельні розміри конструкції, які відповідають відстаням між окремими частинами, що забезпечують передачу навантажень.
  5. Визначити відстань між вузлами, яке, як правило, дорівнює ширині панелі.
Схема деревяного навісу

Схема деревяного навісу.

При виконанні розрахунків необхідно слідувати таким простим радам:

  • необхідно все цифри вираховувати в точності, так як навіть невелика похибка може привести до помилок при проведенні робіт. Якщо ви не впевнені в своїх силах, то краще відразу звернутися до фахівців за проведенням таких розрахунків;
  • щоб полегшити роботу, можна взяти вже готові проектні рішення, просто підставивши свої значення.

Виконуючи розрахунок ферми, треба памятати, що при її збільшується висоті збільшується і несуча здатність. У зимовий період сніг на такому навісі майже не буде накопичуватися. Щоб зробити міцність вищою, можна запланувати додаткову кількість ребер жорсткості.

Для виготовлення ферми рекомендується використовувати профільну металеву трубу, яка відрізняється малою вагою при досить високій міцності і жорсткості. При виборі розмірів для такої труби, необхідно керуватися такими даними:

  • для невеликих навісів, ширина яких становитиме до чотирьох з половиною метрів, необхідно брати металеву трубу 40 * 20 * 2 мм;
  • для навісів, ширина яких становитиме до пяти з половиною метрів, рекомендується брати профільну трубу з розмірами 40 * 40 * 2 мм;
  • якщо ширина навісу становитиме більше пяти метрів, то рекомендується брати трубу 60 * 30 * 2 міліметри або 40 * 40 * 3 мм.

https://youtube.com/embed/t31Eqf9RGG0

При плануванні кроку ферм треба враховувати, що максимальна відстань між ними може становити 1,7 м, що дозволяє зберегти надійність і міцність.

Як не помилитися при розрахунках?

Тепер можна приступати до самих розрахунками конструкції, грунтуючись на всіх отриманих даних і довідкової інформації:

Схема даху навісу

Схема даху навісу.

  • допустимо, що планується спорудження навісу з ухилом в вісім градусів, при прольоті в 4 м 70 см і з шириною в 9 м. Снігові навантаження для регіону знаходяться на рівні 84 кг / кв.м;
  • загальна вага ферми становитиме близько 150 кг (беремо невеликий запас на міцність), при цьому вертикальна навантаження складе 1,1 тонну на одну стійку з висотою в 2 м 20 см;
  • одним своїм кінцем ферма спирається на цегляну стіну будівлі, іншим - на опорну колону навісу за допомогою анкерів. Труба для ферми береться квадратного перетину 45 * 4 мм, так як в даному випадку з нею зручніше працювати, а міцність буде оптимальною;
  • найкращим рішенням є використання ферм з паралельними поясами, висота кожної дорівнюватиме 40 см. Для розкосів краще брати трубу з перетином 25 * 3 мм, а для нижнього і верхнього пояса - 35 * 4 мм. Всі елементи будуть приварюватися один до одного, тому товщина стінки тут рекомендується в чотири міліметри.

https://youtube.com/embed/F6NYA-T3dzY

При виконанні розрахунків застосовуються такі дані, як:

  • розрахунковий опір для стали Ry = 2.45 Т / см2;
  • коефіцієнт надійності - 1;
  • проліт для ферми - 4,7 метра;
  • висота однієї ферми - 0,4 метра;
  • кількість панелей для верхнього пояса ферми - 7;
  • кріплення улов - через один.

Всі необхідні дані надаються в довідниках, але фахівці рекомендують виконувати такі розрахунки тільки з використанням спеціальних розрахункових програм. Якщо ви допустите помилку, то ваші ферми просто «складуться» під впливом снігових або вітрових навантажень. Ще раз відзначимо: якщо у вас немає досвіду, краще довіритися фахівцям або взяти вже готові типові рішення, які підходять для вашого конкретного випадку.


» » » Як виконати розрахунок ферм перед будівлею навісів?