≡×МЕНЮ

• Інтер'єр
• Вікна
• Стіни
• Проекти
• Будівлі

Розрахунок прогину ферми із профільної труби. Будівельні металеві ферми особливості конструкції. Монтаж виконується у кілька етапів

Застосувавши профільну трубу для монтажу ферм можна створювати конструкції, розраховані на високі навантаження. Легкі металоконструкції підходять для будівництва споруд, облаштування каркасів під димарі, монтажу опор для покрівлі та козирків. Вид і габарити ферм визначають залежно від специфіки використання, будь то домашнє господарствочи промислова сфера. Важливо грамотно виконати розрахунок ферми з профільної труби, інакше конструкція може витримати експлуатаційні навантаження.

Навіс із аркових ферм

Металеві ферми з трубопрокату відрізняються трудомісткістю в монтажі, але вони економічніші і легші за конструкції з суцільних балок. Профільована труба, яку виготовляють з круглою шляхом гарячої або холодної обробки, у поперечному розрізі має вигляд прямокутника, квадрата, багатогранника, овалу, напівовала або плоскоовальну форму. Найзручніше монтувати ферми з квадратних труб.

Ферма – це металоконструкція, до складу якої входить верхній та нижній пояс, а також грати між ними. До елементів решітки відносяться:

• стійка - розташовується перпендикулярно до осі;
• розкіс (підкіс) - встановлюється під нахилом до осі;
• шпренгель (допоміжний підкіс).

Конструктивні елементи металевої ферми

Ферми передусім призначені для перекриття прольотів. За рахунок ребер жорсткості вони не деформуються навіть за використання довгих конструкцій на спорудах з великими прольотами.

Виготовлення металевих ферм провадиться на землі або у виробничих умовах. Елементи з профільних труб зазвичай скріплюються між собою за допомогою зварювального апаратуабо клепок, можуть використовуватися косинки, парні матеріали. Щоб змонтувати каркас навісу, козирка, даху капітальної споруди, готові ферми піднімають та кріплять до верхньої обв'язки згідно з розміткою.

Для перекриття прольотів застосовуються різні варіантиферм із металу. Конструкція може бути:

Трикутні ферми, виготовлені з профільної труби, використовуються як крокви, у тому числі для монтажу простого односхилих навісів. Металоконструкції у вигляді арок користуються популярністю завдяки естетичності зовнішнього вигляду. Але арочні конструкції вимагають максимально точних розрахунків, оскільки навантаження на профіль має розподілятися рівномірно.

Трикутна ферма для односхилий конструкції

Особливості конструкцій

Вибір конструкції ферм навісів із профільної труби, козирків, кроквяних систем під покрівлею залежить від розрахункових експлуатаційних навантажень. За кількістю поясів різняться:

• опори, складові якої формують одну площину;
• підвісні конструкції, до складу яких входить верхній та нижній пояс.

У будівництві можна використовувати ферми з різним контуром:

• з паралельним поясом (найпростіший і економічний варіант, Збирається з ідентичних елементів);
• односхилі трикутні (кожен опорний вузол характеризується підвищеною жорсткістю, за рахунок чого конструкція витримує серйозні зовнішні навантаження, матеріаломісткість ферм невелика);
• полігональні (витримують навантаження від важкого настилу, але складні у монтажі);
• трапецеїдальні (схожі за характеристиками з полігональними фермами, але цей варіант простіший за конструкцією);
• двосхили трикутні (застосовуються для влаштування даху з крутими схилами, характеризуються великою матеріаломісткістю, при монтажі багато відходів);
• сегментні (підходять для споруд із світлопрозорою покрівлею з полікарбонату, монтаж ускладнений через необхідність виготовляти дугоподібні елементи з ідеальною геометрією для рівномірного розподілу навантажень).

Обриси поясів ферм

Відповідно до величини кута нахилу типові ферми поділяють такі види:

Основи розрахунку

Перед тим як розрахувати ферму, необхідно підібрати відповідну конфігурацію даху, враховуючи габарити споруди, оптимальна кількістьта кут нахилу скатів. Також слід визначити, який контур поясів підійде для обраного варіанта даху – при цьому беруться до уваги всі експлуатаційні навантаження на покрівлю, включаючи опади, вітрове навантаження, вага людей, які проводять роботи з облаштування та обслуговування навісу з профільної труби або покрівлі, монтажу та ремонту обладнання на даху.

Щоб здійснити розрахунок ферми з профільної труби, необхідно визначити довжину та висоту металоконструкції. Довжина відповідає відстані, яку має перекривати конструкція, при цьому висота залежить від запроектованого кута нахилу ската та обраного контуру металоконструкції.

Розрахунок навісу зводиться до того що, щоб визначити оптимальні проміжки між вузлами ферми. Для цього потрібно розрахувати навантаження на металоконструкцію, розрахувати профільну трубу.

Неправильно розраховані каркаси покрівлі загрожують життю та здоров'ю людей, оскільки тонкі або недостатньо жорсткі металоконструкції можуть не витримати навантажень і зруйнуватися. Тому рекомендується довірити розрахунок металевої ферми професіоналам, знайомим зі спеціалізованими програмами.

Якщо прийнято рішення виконати обчислення самостійно, необхідно скористатися довідковими даними, у тому числі про опір труби на вигин, керуватися БНіП. Правильно розрахувати конструкцію без відповідних знань складно, тому рекомендується знайти приклад розрахунку типової ферми потрібної конфігурації та підставити формулу необхідні значення .

На етапі проектування складається креслення ферми із профільної труби. Підготовлені креслення із зазначенням розмірів всіх елементів спростять та прискорять виготовлення металоконструкцій.

Креслення з розмірами елементів

Розраховуємо ферму зі сталевої профільної труби

1. Визначається розмір прольоту будівлі, який потрібно перекрити, вибирається форма даху та оптимальний кутнахилу ската (або схилів).
2. Підбираються відповідні контури поясів металоконструкції з урахуванням призначення споруди, форми та розмірів даху, кута нахилу, передбачуваних навантажень.
3. Розрахувавши приблизні габарити ферми, слід визначити, чи можна виготовити металоконструкції в заводських умовах і доставити їх на об'єкт автотранспортом, чи зварювання ферм із профільної труби буде виконане безпосередньо на будмайданчику через велику довжину та висоту конструкцій.
4. Далі потрібно розрахувати габарити панелей, ґрунтуючись на показниках навантажень при експлуатації покрівлі – постійних та періодичних.
5. Щоб визначити оптимальну висотуконструкції в середині прольоту (Н) використовують такі формули, де L – довжина ферми:
   • для паралельних, полігональних та трапецеїдальних поясів: Н=1/8×L, при цьому ухил верхнього пояса повідомлений складати приблизно 1/8×L або 1/12×L;
   • для металоконструкцій трикутної форми: Н=1/4×L чи Н=1/5×L.
6. Кут установки розкосів решітки становить від 35 ° до 50 °, рекомендоване значення 45 °.
7. На наступному етапі слід визначити відстань між вузлами (зазвичай вона відповідає ширині панелі). Якщо довжина прольоту перевищує 36 метрів, потрібно обчислення будівельного підйому - вигину, що погашається назад, який впливає на металоконструкцію при навантаженнях.
8. На підставі вимірювань та обчислень готується схема, згідно з якою вестиметься виготовлення ферм із профільної труби.

Виготовлення конструкції із профільної труби Щоб забезпечити необхідну точність розрахунків, використовуйте будівельний калькулятор – відповідну спеціальну програму. Так ви зможете зіставити свої та програмні розрахунки для того, щоб не допустити великої невідповідності у розмірах!

Арочні конструкції: приклад розрахунку

Щоб зварити ферму для навісу як арки, застосовуючи профільну трубу, необхідно правильно розрахувати конструкцію. Розглянемо принципи розрахунку на прикладі передбачуваної споруди з прольотом між опорними конструкціями (L) 6 метрів, кроком між арками 1,05 метра, висотою ферми 1,5 метра – така аркова ферма виглядає естетично та здатна витримати високі навантаження. Довжина стріли нижнього рівня арочної ферми при цьому становить 1,3 метра (f), а радіус кола в нижньому поясі дорівнюватиме 4,1 метра (r). Розмір кута між радіусами: а=105.9776°.

Схема з розмірами арочного навісу

Для нижнього пояса довжину профілю (mн) розраховують за такою формулою:

mн - Довжина профілю з нижнього пояса;

π – стала величина (3,14);

R – радіус кола;

α – кут між радіусами.

В результаті отримуємо:

Вузли конструкції розташовують у ділянках нижнього пояса з кроком 55,1 см – допускається округлити значення до 55 см, щоб спростити складання конструкції, але збільшувати параметр не слід. Відстань між крайніми ділянками потрібно розрахувати індивідуально.

Якщо довжина прольоту не перевищує 6 метрів, замість зварювання складних металоконструкцій можна скористатися одинарною або подвійною балкою, виконавши згин металевого елементапід вибраним радіусом. В цьому випадку розрахунок аркових ферм не потрібний, але важливо правильно підібрати переріз матеріалу, щоб конструкція витримувала навантаження.

Профільна труба для монтажу ферм: вимоги до розрахунку

Щоб готові конструкціїперекриттів, насамперед великогабаритні, витримували перевірку на міцність протягом усього терміну експлуатації, трубопрокат для виготовлення ферм підбирається на підставі:

• СНиП 07-85 (взаємодія снігового навантаження та ваги елементів конструкцій);
• СНиП П-23-81 (про принципи роботи зі сталевими профільованими трубами);
• ГОСТ 30245 (відповідність перерізу профільних труб та товщини стінок).

Дані із зазначених джерел дозволять ознайомитися з видами профільних труб та вибрати оптимальний варіант з урахуванням конфігурації перерізу та товщини стінок елементів, конструктивних особливостей ферми.

Навіс для авто з трубопрокату

Ферми рекомендується виготовляти з трубопрокату високої якості. арочних конструкційбажано вибрати леговану сталь. Щоб металоконструкції були стійкими до корозії, сплав повинен включати великий відсоток вуглецю. Металоконструкції з легованої сталі не потребують додаткового захисного забарвлення.

Корисні поради щодо монтажу

Знаючи, як зробити ґратчасту ферму, можна змонтувати надійний каркас під світлопрозорий навіс чи покрівлю. При цьому важливо враховувати низку нюансів.

• Найміцніші конструкції монтуються з металопрофілю із перетином у вигляді квадрата або прямокутника за рахунок наявності двох ребер жорсткості.
• Основні компоненти металоконструкції кріпляться між собою з використанням спарених куточків та прихваток.
• При стикуванні деталей каркаса у верхньому поясі потрібно використовувати двотаврові різносторонні куточки, при цьому слід з'єднувати щонайменше.
• Сполучення частин нижнього пояса кріплять із встановленням рівносторонніх куточків.
• Стикуючи основні частини металоконструкцій великої довжини застосовують накладні пластини.

Важливо уявляти, як зварити ферму з профільної труби, якщо металоконструкцію потрібно зібрати безпосередньо на будівельному майданчику. Якщо немає навичок ведення зварювальних робіт, рекомендується запросити зварювальника з професійним обладнанням.

Зварювання елементів ферми

Стійки металоконструкції монтують під прямим кутом, розкоси – під нахилом 45°. На першому етапі нарізаємо з профільної труби елементи відповідно до розмірів, вказаних на кресленні. Збираємо на землі основну конструкцію, перевіряємо її геометрію. Потім варимо зібраний каркас, використовуючи куточки та накладні пластини, де вони потрібні.

Обов'язково перевіряємо міцність кожного зварного шва. Від їхньої якості та точності розташування елементів залежить міцність та надійність зварених металоконструкцій, їхня несуча здатність. Готові ферми піднімають нагору і кріплять до обв'язування, дотримуючись кроку установки згідно проекту.

Ферми з профільної труби: виготовлення, як розрахувати та зварити

Виготовлення ферм із профільної труби. Як правильно розрахувати конструкцію та зварити. Основні види форм контуру ферм.

Металева опорна покрівельна конструкція

Ферма є висячу конструкцію, Що складається з верхнього та нижнього поясів, розкосів та стійок, що входить у загальну кроквяну систему даху будинку. Сьогодні вона може бути виготовлена ​​з різного матеріалуАле все більшу популярність починають набувати конструкції, виготовлені з металу.

Кроквяна ферма може бути виготовлена ​​з різного матеріалу, але все більшу популярність починають набувати конструкції з металу.

Конструкція металевої покрівлівиконується за сучасної технології, яка сьогодні вважається оптимальною для різних будівель. Каркасні будинки з полегшених металевих конструкцій стійкі до різних зовнішніх умов, вони відрізняються міцністю і надійністю.

Розрахунок таких кроквяних систем здійснюється за допомогою спеціальних програм, які враховують численні фактори, що робить всю конструкцію дуже надійною.

Переваги використання металевих ферм

Ферми з металу раніше застосовувалися скрізь, де була потрібна висока міцність конструкції, сьогодні перевага використання саме таких конструкцій застосовується і для приватного будівництва, а не лише при спорудженні промислових підприємств. Сьогодні потрібні металеві ферми, які можна умовно розділити на дві групи: просторові та плоскі.

Плоскі конструкції відрізняються тим, що кожен металевий стриженьрозташований лише в одній площині. Просторові конструкції утворюють бруси, що добре витримують навантаження з усіх боків. Це схоже на пристрій баштового крана, яка стійка до досить сильних, тривалих навантажень при використанні.

Основні елементи металевої ферми – це кроквяний пояс та грати, на пояс припадає поздовжня силаі момент, на грати – поперечна сила. Те місце, що розташовується між ними, прийнято називати панеллю, вільний проміжок між фермами - прольотом, простір між осями поясів - висотою.

Види металевих ферм.

Застосовувані сьогодні ферми з металу можуть бути різними, що сильно відрізняє їх від інших. Вони відрізняються формою поясів, прольотів, розмірами, схемами виготовлення. Так, статичні ферми можуть бути рамними, балочними, вантовими, арочними. Балкові в цьому випадку відрізняються більш економною витратою матеріалів, меншою вагою, ніж інші, вони можуть застосовуватися для виготовлення конструкцій, що потребують стійкості до великих постійних навантажень. Арочні використовуються для створення незвичайних привабливих форм покрівлі, але при їх спорудженні витрата будівельних матеріалівдещо збільшено.

Крім того, застосовуються комбіновані схеми, полігональні, сегментовані, трикутні, трапецієподібні, з паралельними поясами. Всі вони вирізняються великою міцністю, невеликою вагою, стійкістю. Висока якість монтажу кроквяної системизабезпечується тим, що будь-який розрахунок для подібної конструкціїздійснюється за допомогою спеціальних програм.

Як матеріали для виготовлення металевих ферм застосовуються полегшений металевий оцинкований профіль (так звані ЛСТК, тобто легкі сталеві тонкостінні конструкції), що скріплюються шурупами і спеціальними болтами, або спеціальні сталеві балки, для яких використовуються зварні з'єднання.

Особливості розрахунку металевих конструкцій

Розрахувати металеві кроквяні ферми – це процедура, яка потребує наявності спеціальних знань. Зазвичай такі розрахунки виконуються проектувальниками з допомогою спеціальних програм, з урахуванням численних чинників. Такий розрахунок робить металеві конструкції максимально надійними. При розрахунках кроквяної системи необхідно враховувати такі фактори:

• постійні навантаження на дах (вага покрівельного матеріалуі самої кроквяної системи);
• додаткові навантаження (вітрові, снігові, вага людей, які піднімаються на поверхню даху для здійснення ремонту та інше);
• періодичні та особливі навантаження (наявність ураганів, сейсмічні навантаження, інші випадкові фактори).

Схема снігового навантаження на дах.

Снігове навантаження розраховується за формулою: N= Q*k

Q – кількість опадів на квадратний метр у зимовий період;

k - Коефіцієнт кута ската.

Варто брати до уваги і вітрові навантаження, які включають дані по максимальної швидкостівітру в районі, поверховості будови, конструктивних особливостей покрівлі, її площі.

Точний розрахунок металевих ферм може зробити лише фахівець, не слід намагатися здійснити це самостійно!

Типи металевих ферм

1. Універсальні для промислових будівель: односхилі та двосхилі. Прольоти їм уніфіковані, вони приймаються кратними 3 м, може бути на 18, 24, 30 метрів. Кут нахилу розкосів зазвичай становить 45-50°, загальна формазабезпечує жорсткість конструкції, здатність витримати великі навантаження.
2. Металеві ферми, що мають додаткові шпренгелі, використовуються в безпрогінних конструкціях для великопанельних залізобетонних плит шириною 1,5 м. Це дає можливість на 4-6% зменшити вагу ферми.
3. Трикутні ферми використовуються для житлових будинків, коли ухил покрівлі планується досить крутим.

Кроквяна металева конструкція: монтажні роботи

Монтаж кроквяних металевих ферм повинен здійснюватися лише професіоналами. Усі кріплення виконуються лише згідно з проектом. Це болтові та зварні кріплення (для різних типівматеріалу). Правила монтажу залежать не тільки від типу конструкції, але і від її специфікації, при величині прольоту понад 4,5 м рекомендується ставити додаткові опори для будь-якого виду ферм.

Вибір покриття в залежності від кута нахилу даху

Всі металеві крокви, точніше їх вигляд та конструкція, залежать багато в чому від кута ухилу покрівлі. Розглянемо варіанти влаштування кроквяних систем:

1. Ухил 22-30 градусів. При облаштуванні покрівлі з ухилом 22-30 ° можна використовувати такі варіанти покриття, як етерніт, залізо або шифер. Ферми у своїй роблять трикутної форми, висота їх має становити одну третину від довжини прольоту. Вага такої ферми буде відносно невеликою, для опор можна використовувати зовнішні стіни, які зводяться на невелику висоту для горища. Якщо довжина прольоту дорівнює 14-20 м, кожна половина ферми повинна мати парне число панелей, довжина панелі повинна становити 1,5-2,5 м. Для зазначеної довжини прольоту оптимальне число панелей - вісім;

Для великих будов, де довжина прольоту становить від 20 до 35 метрів, необхідно використовувати так звані ферми Полонсо, тобто конструкцію з металу, яка складається з двох трикутних ферм, що з'єднуються затяжками. Це дає можливість забрати довгі розкоси для серединних панелей, щоб зменшити вагу. Верхній пояс у разі треба розбити на 12-16 панелей довжиною кожної 2-2,75 метрів. Розрахунок для підшивки стелі повинен враховувати наявність затяжки в 4-6 панелей, яка кріпиться у вузлах верхнього пояса.

1. Ухил 15-22°. При такому ухилі покрівлі розрахунок металевих ферм передбачає висоту конструкції в 1/7 від довжини прольоту, нижній пояс при цьому робиться ламаним, що дає змогу знизити вагу на 30% порівняно із звичайною фермою трикутною. Довжина одного прольоту при цьому не повинна бути більшою за 20 метрів;
2. Ухил від 6 до 15 °. Для дахів із невеликим ухилом застосовують ферми трапецієподібної форми з висотою від 1/7 до 1/9. Якщо стеля не підвішується, можна використовувати розкоси, виконані у вигляді решітки трикутної форми. Стіни горища для монтажу такої системи повинні мати належну висоту або проектується дах, який має переломи біля опор. Панелі нижнього пояса при цьому повинні дорівнювати розміру панелей верхнього пояса. Розрахунок здійснюється з урахування того, що сама довжина повинна становити 1,5-2,5 м, до всіх розкосів додаються стійки. Для того, щоб конструкція не вийшла важкою, використовується решітка.

Використання металу для виготовлення кроквяних систем – це не така й новинка. Відомі такі конструкції ще з кінця 19-го століття, хоч і застосовувалися вони вкрай рідко, в основному для будівництва палаців та храмів. Сьогодні метал знайшов друге життя, з нього роблять надійні та дуже міцні будівлі, житлові будинки, промислові об'єкти.

Розрахунок таких конструкцій повинен здійснюватись лише фахівцями, для цього існують спеціальні програми. Кріплення металевих ферм можуть бути різними, як і матеріал виготовлення: це зварні сталеві конструкції, полегшені оцинковані, які кріпляться за допомогою саморізів і болтів. Вигляд самих ферм та розміри багато в чому залежать від того, який ухил покрівлі буде зроблено, які навантаження передбачаються.

Кроквяна ферма металева для даху

Кроквяна ферма металева застосовується не тільки в будівництві промислових будівель, але і приватних будинків. Вона давно зарекомендувала себе у ролі надійної покрівельної конструкції.

Кроквяні ферми металеві: опорна конструкція покрівлі

Ферми – це елементи конструкцій, які, сприйнявши навантаження у прольоті, передають їх у опори. Кроквяні ферми металеві мають вигляд гратчастої наскрізної конструкції, виконаної з прямокутних стрижнів, «зібраних» один з одним у вузли. Вибір їхньої конструкції для конкретного даху визначає розташування горищного перекриття, ухил покрівлі та необхідна довжинапрольоту.

Кроквяні ферми металеві в основному виготовляють із сталевих профілів, частіше з куточка. Для більш важких конструкцій профіль має тавровий або двотавровий переріз, а для гідротехнічних споруд – кругла профільна труба. Сталева кроквяна ферма широко використовується в конструкціях для покриття та перекриття будівель, частіше із шириною прольотів більше 24 м.

Конструкція з металу

Міцність та жорсткість цих елементів несучої конструкції забезпечує їх форма. Класичний варіант металевої ферми складається з прутів - два паралельних і ще між ними, зварені зигзагоподібно. Завдяки такому компонування навіть при відносно малій витраті матеріалу опірність конструкції з металу підвищується.

Основні конструктивні елементи:

• пояси, верхній та нижній, що утворюють контур;
• грати, зібрані з розкосів та стійок.

Вузлове з'єднання елементів виконують безпосереднім примиканням одного до іншого. Стрижні решітки фіксують до поясів або зварюванням або за допомогою фасонних елементів. Крім кроквяних можуть бути і підкроквяні. Їх використовують як опори для несучих конструкцій та перекриттів, якщо відстань між колонами перевищує крок балок або у колон неоднаковий крок.

Види: по поясах та ґратах

Їх класифікують за геометрією поясів та типом решітки.

По обрису пояса

• з паралельними поясами – мають достатньо конструктивних переваг. Найбільша повторюваність деталей, пов'язана з рівними довжинамистрижнів для поясів і решітки, однією і тією ж схемою вузлів, мінімальною кількістю стиків поясів дозволяє уніфікувати конструкції, що дає можливість індустріалізації їх виробництва. Вони оптимальні для м'яких покрівель.

• трапецеїдальні (односкатні) - у поєднанні з колонами дає можливість влаштовувати жорсткі вузли рам, що підвищують жорсткість будівлі. У середині прольоту на ґратах цих ферм немає довгих стрижнів. Для них не потрібні великі ухили.
• полігональні – підходять для важких будівель, що використовуються для великих прольотів, при цьому вони дають суттєву економіюсталі. Полігональне обрис для легких варіантів нераціонально, оскільки отримання трохи економії незрівнянно з ускладненням конструкції.

• трикутні – зазвичай їх використовують для крутих дахів або, виходячи з умов експлуатації будівлі чи виду покрівельного матеріалу. Хоча вони прості у виконанні, проте мають певні конструктивні недоліки, скажімо, складність гострого опорного вузла, підвищена витрата матеріалів при виготовленні занадто довгих стрижнів у центральній частині ґрат. Використання трикутних систем у ряді випадків обов'язково, наприклад, у будівлях, де необхідно забезпечити з одного боку значний і рівномірний приплив природного світла.

Системи решітки

• трикутна – найефективніша у разі паралельних поясів та трапецеїдального обрису, можливе їх використання у системі з трикутним обрисом;
• розкосна - розкоси, найдовші елементи, повинні бути розтягнутими, стійки ж, навпаки, стиснутими. Такі грати в порівнянні з трикутною більш трудомісткі і мають більшу витрату матеріалу;
• спеціальні – шпренгельні, хрестові та інші.

Розрахунок трикутної ферми та її особливості

При розрахунку враховуються вимоги СНиП щодо «Сталевих конструкцій» та «Навантажень та впливів». Грамотно розрахувати кроквяні системи з металу можна лише за наявності спеціальних знань. При цьому враховуються численні фактори, тому проектувальники зазвичай звертаються при розрахунках за допомогою спеціальних програм.

Що лежить в основі розрахунків трикутної ферми: приклад

Ферми знаходяться під постійним впливом таких навантажень, як вага покрівлі, ліхтарів, підвісних водостічних систем, вентиляторів, власна вага несучої конструкції та інших. До тимчасових навантажень відносять тиск вітру, снігу, масу людей, що знаходяться на даху, підвісного транспорту.

Приймаються до уваги також особливі чи періодичні навантаження, типу сейсмічних, урагану тощо.

Виготовлення та з'єднання елементів

• Складання. Збирають їх поетапно із деталей на прихватках.

• Пов'язку поясів виробляють, використовуючи один або два спарені куточки:

• верхні пояси виготовляють з нерівнобоких двох куточків, що мають тавровий переріз, стикування проводять по менших сторонах;
• для нижніх поясів використовують, відповідно, рівнобокі куточки.

• Якщо елемент великої довжини, застосовують сполучні та накладні пластини. У разі навантажень, утворених у межах її панелей, використовуються парні швелери.
• Кут установки розкосів - 45 °, а стійок - 90 °. Для виготовлення застосовують рівнобокі куточки, скріплюючи елементи за допомогою пластин. Куточки в перерізі або хрестоподібні, або таврові.
• Повністю зварні системи виготовляють із використанням тавр.

• Зварювання. Коли складання на прихватках закінчена вручну або напівавтоматичним способом виконують зварювальні роботи, після чого кожен шов зачищають.
• Забарвлення. У кроквяній конструкції на завершальному етапі свердлять отвори та покривають її антикорозійними складами.

Деякі правила пристрою

Вигляд та конструкція металевих крокв багато в чому залежить від ухилу покрівлі. Розглянемо зв'язок між ухилом покрівлі та улаштуванням кроквяних систем:

• 6–15° – ферма трапецієподібної форми, висота 1/7–1/9 її довжини. Для облаштування горища або її стіни повинні мати відповідну висоту, або дах, що проектується, повинен мати переломи біля опор. Розмір панелей нижнього та верхнього пояса має бути однаковим. Для полегшення використовують ґрати.
• 15-22 ° - висота конструкції з металу дорівнює 1/7 довжини, нижній пояс повинен бути ламаним - це дозволяє знизити вагу в порівнянні зі звичайною трикутною порядку 30%. При цьому один проліт по довжині не повинен перевищувати 20 м-коду.
• 22-30 ° - система трикутної форми, висота 1/3 довжини. Оскільки вага її виходить відносно невеликою, опорою можуть бути зовнішні стіни, зведені на невелику висоту.

Серія 1263.2-4. Випуск 1. Ферми прольотами 18, 21 та 24 м із прокатних куточків. Креслення КМ(7,1 MiB, 368 hits)

1.263-2-4.1КМ-4 Схеми ферм з маркуванням вузлів. Розбивка ферм на відправні марки

1.263-2-4.1КМ-5 Схеми розташування ферм прольотом 18 м та зв'язків

1.263-2-4.1КМ-6 Схеми розташування ферм прольотом 21 м та зв'язків

1.263-2-4.1КМ-7 Схеми розташування ферм прольотом 24 м та зв'язків

1.263-2-4.1КМ-8 Схема ферм з маркуванням елементів

1.263-2-4.1КМ-9 Сортамент ферм прольотом L=18 м та Н=1,2 м

1.263-2-4.1КМ-10 Сортамент ферм прольотом L=18 м та Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-11 Сортамент ферм прольотом L=21 м та Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-12 Сортамент ферм прольотом L=24 м та Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-13 Схеми вертикальних зв'язків В-1, В-2

1.263-2-4.1КМ-14 Вузол 1

1.263-2-4.1КМ-15 Вузол 2,3

1.263-2-4.1КМ-16 Вузол 4

1.263-2-4.1КМ-17 Вузол 5

1.263-2-4.1КМ-18 Вузол 6

1.263-2-4.1КМ-19 Вузол 7

1.263-2-4.1КМ-20 Вузол 8

1.263-2-4.1КМ-21 Вузол 9

1.263-2-4.1КМ-22 Вузол 10

1.263-2-4.1КМ-23 Вузол 11

1.263-2-4.1КМ-24 Вузол 12-15

1.263-2-4.1КМ-25 Вказівка ​​щодо розрахунку зварних швів вузлів ферм

1.263-2-4.1КМ-26 Розмітка отворів по верхніх поясах ферм для кріплення зв'язків

1.263-2-4.1КМ-27 Схема розкладки залізобетонних плит та деталі їх приварювання до поясів ферм

1.263-2-4.1КМ-28 Специфікація стали ферм прольотом 18 м

1.263-2-4.1КМ-29 Специфікація стали ферм прольотом 21 м

1.263-2-4.1КМ-30 Специфікація стали ферм прольотом 24 м

Затверджено: Державний комітетз цивільного будівництва та архітектури при Держбуді СРСР 13.10.1982

Серія 1263.2-4. Випуск 2. Ферми прольотом 27, 30 та 36 м із прокатних куточків. Креслення КМ(8,8 MiB, 129 hits)

1.263-2-4.2КМ-2 Схеми ферм з маркуванням вузлів. Розбивка ферм на відправні марки

1.263-2-4.2КМ-3 Схема розташування ферм прольотом 27 м та зв'язків

1.263-2-4.2КМ-4 Схема розташування ферм прольотом 30 м та зв'язків

1.263-2-4.2КМ-5 Схема розташування ферм прольотом 36 м та зв'язків

1.263-2-4.2КМ-6 Схеми ферм з маркуванням елементів

1.263-2-4.2КМ-7 Сортамент ферм прольотом L=27 м; Н = 1,8 м

1.263-2-4.2КМ-8 Сортамент ферм прольотом L=27 м; Н = 2,1 м

1.263-2-4.2КМ-9 Сортамент ферм прольотом L=30 м; Н = 1,8 м

1.263-2-4.2КМ-10 Сортамент ферм прольотом L=30 м; Н = 2,1 м

1.263-2-4.2КМ-11 Сортамент ферм прольотом L=36 м; Н = 2,1 м

1.263-2-4.2КМ-12 Сортамент ферм прольотом L=36 м; Н = 2,4 м

1.263-2-4.2КМ-13 Схеми вертикальних зв'язків В-1, В-2; В-3

1.263-2-4.2КМ-14 Вузол 1

1.263-2-4.2КМ-15 Вузол 2,3

1.263-2-4.2КМ-16 Вузол 4

1.263-2-4.2КМ-17 Вузол 5

1.263-2-4.2КМ-18 Вузол 6

1.263-2-4.2КМ-19 Вузол 7

1.263-2-4.2КМ-20 Вузол 8

1.263-2-4.2КМ-21 Вузол 9

1.263-2-4.2КМ-22 Вузол 10-13

1.263-2-4.2КМ-23 Вказівка ​​щодо розрахунку зварних швів у вузлах ферм

1.263-2-4.2КМ-24 Розмітка отворів по верхніх поясах ферм для кріплення зв'язків

1.263-2-4.2КМ-25 Схема розкладки залізобетонних плит та деталі їх приварювання до поясів ферм

1.263-2-4.2КМ-26 Специфікація стали ферм прольотом L = 27 м; Н = 1,8 м

1.263-2-4.2КМ-27 Специфікація стали ферм прольотом L = 27 м; Н = 2,1 м

1.263-2-4.2КМ-28 Специфікація стали ферм прольотом L = 30 м; Н = 1,8 м

1.263-2-4.2КМ-29 Специфікація стали ферм прольотом L = 30 м; Н = 2,1 м

1.263-2-4.2КМ-30 Специфікація стали ферм прольотом L = 36 м; Н = 2,1 м

1.263-2-4.2КМ-31 Специфікація стали ферм прольотом L = 36 м; Н = 2,4 м

Прийнятий: МАДИ Мінвузу СРСР (Московський автомобільно-дорожній інститут)

Прийнятий: Президент Російської Федерації

Прийнятий: ЦИТП Держбуду СРСР

Затверджено: Державний комітет з цивільного будівництва та архітектури при Держбуді СРСР 04.01.1983

Серія 1263.2-4. Випуск 3. Ферми прольотом 18, 21, 24, 27, 30 та 36 м із прокатних куточків під полегшену покрівлю(11,6 MiB, 80 hits)

1.263-2-4.1КМ-2 Схеми ферм з маркуванням вузлів. Розбивка ферм на відправні марки

1.263-2-4.1КМ-3 Схема розташування ферм прольотом 18 м, прогонів та зв'язків

1.263-2-4.1КМ-4 Схема розташування ферм прольотом 21 м, прогонів та зв'язків

1.263-2-4.1КМ-5 Схеми розташування ферм прольотом 24 м, прогонів та зв'язків

1.263-2-4.1КМ-6 Схеми розташування ферм прольотом 27 м, прогонів та зв'язків

1.263-2-4.1КМ-7 Схеми розташування ферм прольотом 30 м, прогонів та зв'язків

1.263-2-4.1КМ-8 Схеми розташування ферм прольотом 36 м, прогонів та зв'язків

1.263-2-4.1КМ-9 Схема ферм з маркуванням елементів

1.263-2-4.1КМ-10 Сортамент ферм прольотом L=18 м; Н = 1,2 м

1.263-2-4.1КМ-11 Сортамент ферм прольотом L=18 м; Н = 1,8 м

1.263-2-4.1КМ-12 Сортамент ферм прольотом L=21 м; Н = 1,8 м

1.263-2-4.1КМ-13 Сортамент ферм прольотом L=24 м; Н = 1,8 м

1.263-2-4.1КМ-14 Сортамент ферм прольотом L=27 м; Н = 1,8 м

1.263-2-4.1КМ-15 Сортамент ферм прольотом L=27 м; Н = 2,1 м

1.263-2-4.1КМ-16 Сортамент ферм прольотом L=30 м; Н = 1,8 м

1.263-2-4.1КМ-17 Сортамент ферм прольотом L=30 м; Н = 2,1 м

1.263-2-4.1КМ-18 Сортамент ферм прольотом L=36 м; Н = 2,1 м

1.263-2-4.1КМ-19 Сортамент ферм прольотом L=36 м; Н = 2,4 м

1.263-2-4.1КМ-20 Схеми вертикальних зв'язків В-1…В-4

1.263-2-4.1КМ-21 Вузол 1

1.263-2-4.1КМ-22 Вузол 2,3

1.263-2-4.1КМ-23 Вузол 4

1.263-2-4.1КМ-24 Вузол 5

1.263-2-4.1КМ-25 Вузол 6

1.263-2-4.1КМ-26 Вузол 7

1.263-2-4.1КМ-27 Вузол 8

1.263-2-4.1КМ-28 Вузол 9

1.263-2-4.1КМ-29 Вузол 10

1.263-2-4.1КМ-30 Вузол 11

1.263-2-4.1КМ-31 Вузол 12-15

1.263-2-4.1КМ-32 Вказівка ​​щодо розрахунку зварних швів вузлів ферм

1.263-2-4.1КМ-33 Розмітка отворів по верхніх поясах ферм L=18-24 м для кріплення зв'язків

1.263-2-4.1КМ-34 Розмітка отворів по верхніх поясах ферм L=27-36 м для кріплення зв'язків

1.263-2-4.1КМ-35 Таблиці для вибору марок прогонів та профілю розмірів настилу

1.263-2-4.1КМ-36 Специфікація стали ферм прольотом L = 18 м; Н = 1,2 м; Н = 1,8 м

1.263-2-4.1КМ-37 Специфікація стали ферм прольотом L = 27 м; L = 24 м; Н = 1,8 м

1.263-2-4.1КМ-38 Специфікація стали ферм прольотом L = 27 м; Н = 1,8 м; Н = 2,7 м

1.263-2-4.1КМ-39 Специфікація стали ферм прольотом L = 30 м; Н = 1,8 м; Н = 2,1 м

1.263-2-4.1КМ-40 Специфікація стали ферм прольотом L = 36 м; Н = 2,1 м

1.263-2-4.1КМ-41 Специфікація стали ферм прольотом L = 36 м; Н = 2,4 м

Затверджено: Державний комітет з цивільного будівництва та архітектури при Держбуді СРСР 06.05.1983

Серія 1263.2-4. Вип-4. Ферми прольотом 15, 18, 21, 24, 27 і 30 м із зварних гнутозамкнених профілів (зі зниженою висотою)(6,8 MiB, 139 hits)

1.263-2-4.4-01КМ Схеми ферм з маркуванням вузлів. Розбивка ферм на відправні марки

1.263-2-4.4-02КМ Схеми розташування ферм прольотом 15,18 м та зв'язків

1.263-2-4.4-03КМ Схеми розташування ферм прольотом 21,24 м та зв'язків

1.263-2-4.4-04КМ Схеми розташування ферм прольотом 27,30 м та зв'язків

1.263-2-4.4-05КМ Схеми ферм з маркуванням елементів

1.263-2-4.4-06КМ Сортамент ферм прольотом 15,18,21 м

1.263-2-4.4-07КМ Сортамент ферм прольотом 24 м

1.263-2-4.4-08КМ Сортамент ферм прольотом 27 м

1.263-2-4.4-09КМ Сортамент ферм прольотом 30 м

1.263-2-4.4-10КМ Геометричні схеми відправних марок кроквяних ферм

1.263-2-4.4-11КМ Вузол 1,2

1.263-2-4.4-12КМ Вузол 3…8

1.263-2-4.4-13КМ Вузли спирання ферм (варіанти)

1.263-2-4.4-14КМ Фрагменти плану настилу з розташуванням кріплень

1.263-2-4.4-15КМ Розрахункове навантаження, що допускається, на настил

1.263-2-4.4-16КМ Вузол кріплення зв'язків

1.263-2-4.4-17КМ Зварні шви ферм

1.263-2-4.4-18КМ Деталі Д-1…Д-3

1.263-2-4.4-19КМ Специфікація стали ферм прольотом 15,18,21 та 24 м

1.263-2-4.4-20КМ Специфікація стали ферм прольотом 27 та 30 м

1.263-2-4.4-21КМ Відомість витрати матеріалів

Затверджено: Державний комітет з цивільного будівництва та архітектури при Держбуді СРСР 29.03.1984

Кроквяні ферми металеві: розрахунок конструкції, виготовлення

Кроквяні ферми металеві - це легка металоконструкція, що володіє особливою міцністю. На відміну від балок, суцільних по конструкції, вони ґратчасті.

Коли площа споруди досить велика, питання забезпечення надійності та міцності конструкції набуває особливої ​​важливості. З'являється необхідність посилення кроквяної системи, крокви якої могли б перекрити досить довгі прольоти.
Ферми з профільної труби є металоконструкції, зібрані за допомогою гратчастих стрижнів. Виготовлення металевих ферм – процес більш трудомісткий, ніж у випадку суцільних балок, але економічніший . У виробництві використовують парний матеріал, а як сполучну деталь – косинки. Усю конструкцію збирають, використовуючи зварювання чи клепки.

З їх допомогою можна перекривати прольоти будь-якої довжини, однак, варто зазначити, що для правильного монтажунеобхідний грамотний розрахунок. Тоді за умови якісного виконання зварювальних робіт залишається лише надалі перенести трубні зборки нагору та змонтувати по верхній обв'язці згідно розмітки.

Несучі ферми з профільної труби мають чимало незаперечних переваг:

• мінімальна вага;
• вони довговічні;
• витривалі;
• вузли дуже міцні, тому здатні протистояти високим навантаженням;
• за їх допомогою можна зводити конструкції зі складною геометрією;
• дозволяють заощадити фінансові кошти, оскільки розцінки виготовлення металоконструкцій з профільної труби досить прийнятні на вирішення кола завдань.

Конструкції ферм із профільної труби

У основі поділу цих конструкцій на конкретні види лежать різні параметри. Почнемо з головного –

• Кількості поясів.

Розрізняють:

• опори, компоненти якої розташовані у єдиній площині;
• висячі, до їх складу входять два пояси, за розташуванням їх називають відповідно нижнім, верхнім.

• Форма та контури

За першим параметром розрізняють:

• арочні фермиз профільної труби,
• бувають і прямими ;
• односхилі або двосхилі.

Відповідно до контуру розрізняють:

• мають паралельний пояс. Це оптимальний варіант для облаштування м'якої покрівлі. Така опора збирається дуже просто, оскільки її компонентами є ідентичні деталі і, що важливо, розміри грат збігаються з розмірами стрижнів для пояса;

• односхилі. Відрізняються твердими вузлами, які дозволяють сприйняти значні зовнішні навантаження. На їхню споруду йде невелика кількість матеріалу, тому ці конструкції досить економічні;
• полігональні. Хоча вони можуть витримувати велику вагу, однак, їх монтаж трудомісткий і досить складний;
• трикутні. Вони практично незамінні при влаштуванні дахів із великим кутом нахилу. Єдиний їхній мінус у великій кількості відходів при спорудженні.

• Кут нахилу. Типові ферми з профільної труби ділять на три групи:

• 22 ° - 30 °. Висота і довжина металоконструкції в цьому випадку співвідносяться як один до п'яти. Це оптимальний варіант для перекриття невеликих прольотів у побутовому будівництві. Головною їх перевагою є невелика вага. Найбільше для такого аналога підходять трикутні.

Для прольотів, що мають довжину понад 14 м, використовують розкоси, які встановлюються зверху вниз. По верхньому поясі розташовують панель (близько 150 – 250 см завдовжки). Таким чином, при цих вихідних даних ми маємо конструкцію, що включає два пояси. Кількість панелей при цьому парна.

Якщо проліт перевищує 20 м, виникає необхідність у підкроквяної металоконструкції, пов'язаної опорними колонами.

Окремою згадкою є так звана ферма Полонсо. У її складі є дві трикутні системи, з'єднані одна з одною через затягування. Таке конструктивне рішеннядозволяє уникнути встановлення у середніх панелях довгих розкосів, що призводить до значного зниження загальної ваги.

• 15 ° - 22 °. Співвідношення висоти і довжини в цьому випадку одно до семи. Найбільша допустима довжина під подібний каркас становить 20 м. Якщо за умов експлуатації необхідно збільшити її висоту, нижній пояс виконують ламаним.
• менше 15 °. У подібних проектах рекомендується використовувати трапецієподібні металеві крокви. Наявність у них коротких стійок сприяє збільшенню протидії поздовжньому вигину.

Увага!

Ферми з профільної труби для односхилого даху з кутом нахилу 6–10° повинні мати асиметричну форму.

Висоти визначають через розподіл довжини прольоту сім, вісім чи дев'ять елементів, взявши за основу особливості заданої конструкції.

Розрахунок для навісу

Проведення розрахунків ґрунтується на вимогах СНиП:

Обов'язковим компонентом будь-якого розрахунку та подальшого монтажу конструкції є креслення.

Підготовляється схема із зазначенням залежності між довжиною металоконструкції та ухилом покрівлі.

• У ній також враховуються контури поясів опори. Контур пояса визначається призначенням конструкції, типом покриття покрівлі та кутом нахилу.
• При виборі розмірів, як правило, дотримуються принципу економії, якщо, звичайно, ТТ не вимагають іншого. Висоту конструкції визначає тип перекриття, мінімальний Загальна вага, можливість переміщення, а довжину – встановлений ухил.

• Розміри панелей розраховують з урахуванням навантажень, котрі сприймаються конструкцією. При цьому слід пам'ятати, що кути розкосів у різних металевих крокв відрізняються, а панель повинна їм відповідати. Для трикутних ґрат шуканий кут дорівнює 45°, для розкосої – 35°.
• Завершує розрахунок визначення проміжку між вузлами. Зазвичай він відповідає ширині панелі.

Розрахунки виконують з огляду на те, що збільшення висоти призводить до зростання несучої здатності. На подібному навісі сніговий покрив не затримуватиметься. Одним із способів посилення ферм із профільної труби є встановлення кількох міцних ребер жорсткості.

Для визначення розмірів металоконструкції для навісів випливають такі дані:

• для споруд шириною трохи більше 4,5 м використовують вироби розміром 40 на 20 на 2 мм;
• менше 5,5 м - 40 на 40 на 2 мм;
• понад 5,5 м оптимальними будуть вироби розміром 40 на 40 на 3 мм або 60 на 30 на 2 мм.

При розрахунку кроку необхідно врахувати, що найбільша можлива відстань від однієї опори навісу до іншої дорівнює 1,7 м. При порушенні цього обмеження міцність і надійність споруди буде під питанням.

Коли будуть повністю отримані необхідні параметри, За допомогою формул та спеціальних програм отримують відповідну схему конструкції. Тепер залишається продумати, як правильно зварити ферму.

На замітку

При розрахунках повинні враховуватися:

• закупівельна вартість однієї тонни металу;
• ціни на виготовлення металоконструкцій з профільної труби (або можна підсумувати взяті окремо витрати на зварювання, антикорозійну обробку, монтаж).

Рекомендації щодо правильного вибору та виготовлення металоконструкцій трубчастого типу

• Вибираючи типорозмір бажано зупинити свій вибір на прямокутних або квадратних виробах, оскільки два ребра жорсткості забезпечать готової металоконструкції найбільшу стійкість.
• Використовуйте виключно якісні вироби з високовуглецевої легованої сталі, яка не корродує та стійка до агресивних впливів. зовнішнього середовища. Товщину стінок і діаметр підбирають відповідно до закладених у проекті. Таким чином буде забезпечена необхідна несуча здатність металевих крокв.
• Для з'єднання основних компонентів ферми один до одного використовують прихватки та спарені куточки.
• У верхньому поясі для змикання каркаса необхідні різнобічні двотаврові куточки, причому стикування виконують щонайменше.
• Для поєднання деталей нижнього пояса застосовують рівносторонні куточки.
• Основні частини довгих конструкцій з'єднують за допомогою накладних пластин.

• Розкоси встановлюються під 45 градусів, а стійки під прямим кутом. Завершивши складання основної конструкції, переходять до зварювання ферми із профільної труби. Кожен із зварювальних швів обов'язково необхідно перевірити на якість, оскільки саме вони визначають надійність майбутньої споруди. Металеві крокви після завершення зварювання обробляють спеціальними антикорозійними складами та покривають фарбою.

Виготовлення металевих ферм для навісу на відео.

Введіть значення розмірів у міліметрах:

X– Довжина трикутної кроквяної ферми залежить від розміру прольоту, який необхідно накрити та способу її кріплення до стін. Дерев'яні трикутні ферми застосовують для прольотів завдовжки 6000-12000 мм. При виборі значення Xпотрібно враховувати рекомендації СП 64.13330.2011 «Дерев'яні конструкції» (актуалізована редакція СНіП ІІ-25-80).

Y– Висота трикутної ферми визначається співвідношенням 1/5-1/6 довжини X.

Z- Товщина, W– Ширина бруса для виробництва ферми. Шуканий переріз бруса залежить від: навантажень (постійні – власна вага конструкції та покрівельного пирога, а також тимчасово діючі – снігові, вітрові), якості застосовуваного матеріалу, довжини прольоту, що перекривається. Детальні рекомендації щодо вибору перерізу бруса для виготовлення ферми, наведені у СП 64.13330.2011 «Дерев'яні конструкції», також слід враховувати СП 20.13330.2011 «Навантаження та дії». Деревина для несучих елементів дерев'яних конструкцій повинна задовольняти вимоги 1, 2 та 3-го сорту за ГОСТ 8486-86 «Пиломатеріали хвойних порід. Технічні умови".

S– Кількість стійок (внутрішніх вертикальних балок). Чим більше стійок, тим вище витрата матеріалу, вага і здатність ферми, що несе.

Якщо потрібні підкоси для ферми (актуально для ферм великої протяжності) та нумерація деталей позначте відповідні пункти.

Відзначивши пункт «Чорно-біле креслення» Ви отримаєте креслення, наближене до вимог ГОСТ і зможете його роздрукувати, не витрачаючи даремно кольорову фарбу або тонер.

Трикутні дерев'яні фермизастосовують в основному для покрівель з матеріалів, що потребують значного ухилу. Онлайн калькулятордля розрахунку дерев'яної трикутної ферми допоможе визначити необхідна кількістьматеріалу, виконає креслення ферми із зазначенням розмірів та нумерацією деталей для спрощення процесу складання. Також за допомогою даного калькулятора Ви зможете дізнатися загальну довжину та обсяг пиломатеріалів для кроквяної ферми.

Для скатних дахівз великими майданамипотрібні металеві кроквяні системи. До будівель такого типу належать виробничі цехи, павільйони, навіси для автостоянок та інші споруди промислового та господарського призначення. Такі крокви мають форму трикутника або півкола і виглядають як односхили або двосхили споруди з малим ухилом.

Для виготовлення металоконструкцій ферм та їх складання потрібні попередні розрахунки та дотримання низки умов.

Металеві ферми для цеху

Особливості металевої кроквяної системи

Важливо розуміти, що питома щільність металу більша, ніж у дерева, але деревина виявиться важчою за рахунок збільшення перерізу профілю. Переріз профілю в основному залежить від навантаження, а це потужність вітру і кількість снігу в цій місцевості, помножена на площу.

Загальні поняття про кроквяну ферму з металу

Складання з феросплаву

Насамперед, слід розібратися з визначенням. Металевою кроквяною фермою називається конструкція, що складається з кроквяних ніг, розпірок, ригелів, підкосів та стійок. Всі ці елементи з'єднані (зварені) між собою і знаходяться в одній площині.

Влаштування металевої ферми

Але якщо бути більш точним, то таке поняття передбачає висячу конструкцію з перерахованих вище елементів з упором на стійки. Варіанти можуть відрізнятися між собою за кількістю перемичок, нахилом кроквяних ніг та загальною довжиною складання.

Вибір ферм насамперед залежить від величини площі, покрівельного матеріалу та атмосферних механічних навантажень (сніг, вітер).

Залежно від контурів, ферми поділяють на чотири види:

• односхилий;
• з паралельним поясом
• полігональної конструкції;
• трикутна.

Основні форми металевих конструкцій

Який профіль використовується для металевих ферм

Елементи для кроквяних систем найчастіше виготовляють із парного профілю (двох напівферм), де вузлові з'єднання зміцнюються косинками (розпірками). Верхній пояс ферми виготовляють із двох нерівносторонніх куточків, які після монтажу виглядають як тавр. Між собою вони скріплюються зварюванням або болтовим з'єднанням.

При збільшеному навантаженні на кроквяну систему в межах панелей застосовують парні швелери або двотаври. Стійки, розкоси та інші перемички роблять у вигляді хрестоподібної таврової конструкції. Але в тому випадку, коли всі вузли на фермі з'єднуються за допомогою зварювання, краще використовувати тавр, так як це цілісний (потужніший) профіль.

Трубні профілі різного перерізу

У приватному будівництві зазвичай застосовується профільована труба – порожнисті матеріали значно легші від тавра, двотавра та швелера.

Ще одним плюсом такої металевої конструкції є її мобільність, тобто ферму дуже легко зібрати на будівельному майданчику. Крім того, із труб (круглих або профільованих) можна виготовити будь-яку конструкцію.

Трубні профілі, які використовуються для таких ферм, можуть бути або гнутими (шовними) або гарячекатаними. Товщина стінки у міцніших гарячекатаних труб становить від 1,5 до 5 мм, вони виготовляються з прямокутним або квадратним перетином. Потужність труби на вигин не менша, ніж у тавра, але маса останнього більша.

Що врахувати для кроквяних систем з різним ухилом

Незалежно від того, який зводиться дах (односкатний, двосхилий або гнутий), ферми розрізняють по кутку їх ухилу. У загальному розумінні такі конструкції поділяються на три категорії: з ухилом 22-30?, 15-22? і 6-15?.

Вимоги до ферм з ухилом ската 22-30?

Односхилий навіс із ферм

У тих випадках, коли проектом будівлі передбачений нахил ската 22-30, зазвичай в якості покрівельного матеріалу використовується шифер, етерніт (композитний шифер) або залізо (фальцеве покриття з жерсті). Висоту трикутної ферми по коньковій балці слід прирівнювати до 1/5 довжини прольоту (при довжині ноги 10 м висота ковзана становитиме 10/5=2 м або мінімум 200 см).

Така конструкція вийде найлегшою і з неї швидше стікуть атмосферні опади.

Для великих прольотів від 14 до 20 м переважно вибирати конструкцію з низхідними розкосами - вона найкраще переносить навантаження від снігу та вітру, отже, має меншу вагу. Панель у верхньому поясі тут становить близько 1,75-2,5 м довжини і в кожній парі їхня кількість повинна бути парною. Це означає, що кількість прольотів при заданих розмірах дорівнює 8 (14/1,75=8; 20/2,5=8).

Покрівля з кутом нахилу 30 градусів

У будівель промислового типу ( виробничих цехів, павільйонів і т.д.) довжина прольоту досягає 25-30 м, і в такому випадку бажано застосовувати ферми Полонсо. Це також парні конструкції, які з'єднуються затяжкою. Тут є можливість уникнути установки довгих розкосів у центральних панелях, це значно скорочує загальну масу конструкції, і як наслідок – кількість матеріалу, що необхідний.

• Верхній пояс у разі розбивають на 12 чи 16 відсіків по 2-1,85 м (25/12=2,08 м; 30/16=1,85 м).
• Нижній пояс піднімають для збільшення кута. Навантаження в поясах зменшується, а опорні вузли виходять найпростішими. Підвісна стелядля таких конструкцій не використовують.

Конструкція ферми з ухилом ската 6-22?

• Якщо кроквяна металева ферма має ухил по скату 15-22, то її висота по коньковій балці повинна дорівнювати 1/7 довжини прольоту. Для збільшення висоти на 0,16-0,23 частини від довжини прольоту нижній пояс роблять ламаного типу. Такий метод знижує масу ферми зі звичайною трикутною конструкцією до 30%, але довжина прольоту допускається не більше 20 м. У тих випадках, коли проліт збільшується більше 20 м, застосовують конструкцію Полонсо.
• Якщо дах майже плоский і має ухил трохи більше 6-15ᵒ, найкраще використовувати ферми як трапеції. Найоптимальніший варіант, це коли коник виявляється на висоті 1/7 або 1/9 суми від загальної довжини прольоту. Наприклад, при довжині ноги 10 м висота коника робиться 10/7=1,42 м або 10/9=1,11 м.
• Якщо підвіска стелі не передбачена до кроквяної системи, розкоси встановлюють у вигляді трикутної решітки. Кількість секцій чи панелей розраховується за таким самим принципом, як і для звичайних трикутних конструкцій.

Важливо, щоб горищні стіни та опори ферм мали достатню висоту. В іншому випадку дах проектується з переломом біля опор - це дозволяє створити необхідний простір.

Для підвісних панелей їх розміри мають відповідати довжині нижніх та верхніх елементів. Тобто їх довжина кратна 2 по довжині крокв, але не більше 1,5-2 м. Слід зазначити – для стель складної формиНайбільше підходять ферми Полонсо.

Важливі нюанси розрахунку та монтажу металевих ферм

Складання парної металевої ферми (червоним позначено лінію зварювального шва)

Особливості монтажу металевих крокв

У випадках, коли довжина ферм перевищує 10-12 м, проводять розрахунок металевого даху як спарену систему. Тобто кроквяні ноги разом із перемичками повинні складатися з двох частин, тому що їх складно транспортувати цілком – це незручно, та й накладно в економічному відношенні.

Набагато простіше розділити ферму по кроквих ногах на два фрагменти і пізніше з'єднати їх затяжками та зварюванням, ніж монтувати на будівельному майданчику таку конструкцію. Але тут дуже важливо враховувати, щоб складові не ділилися на ліву і праву – вони повинні бути однаковими. Інакше це загрожує плутаниною на місці складання.

З'єднання двох частин здійснюються за допомогою накладок, які закріплюються болтами та зварювання по швах на стиках.

Кожен варіант відрізняється один від одного, але чим більше болтових з'єднань, Тим міцніше будуть вузли - затяжки допоможуть зафіксувати зварювальні шви металоконструкції ферми.

Залежність довжини крокв від ухилу ската

Для правильного розрахункуметалевого даху в домашніх умовах необхідно спиратися на СНіП П-23-81 та СНіП 2.01.07-85:

1. В першу чергу виберіть потрібну схему кроквяної системи, виходячи з ухилів скату, виду покрівельного матеріалу та призначення споруди.
2. Якщо типові вимоги не передбачають певних контурів, проектуйте конструкцію за принципом економії матеріалів.
3. Висоту верхнього кута визначте за міцністю покриття (найбільш тупим верхній кут роблять для металочерепиці, профнастилу або фальцевого даху).
4. Розміри панелей (секцій) розраховуйте відповідно до ухилу, як це запропоновано у трьох підзаголовках з різними кутами ферм у цій публікації.
5. Щоб уникнути довгих та складних розрахунків, візьміть за основу будь-який типовий проект, який підходить до розмірів будівлі.

Ферми із профільної труби у пристрої даху

Виготовлення та монтаж ферм своїми руками

Найчастіше виготовлення металевих ферм своїми руками вибирають профільні труби, які зварюють між собою.

• Для навісів шириною до 4 м підійде труба із перетином 40×20×2 мм.
• Для даху шириною до 5,5 потрібні труби 40 40 2 мм.
• При ширині будівлі більше 5,5 м рекомендуються профілі 40х40х3 мм, 60х30х2 мм.

Роботу починають унизу, а потім піднімають заготовки та приварюють їх до стійок. Для підйому та утримання в потрібному положенні важких конструкцій потрібна техніка.

Складання даху навісу своїми руками

Порядок дій такий:

1. Укласти землі поздовжні труби і приварити їх до опорним стійкам.
2. З'єднати верхній та нижній пояс розкосами та перемичками.
3. Підняти металоконструкцію і приварити до поздовжніх труб вертикальних стійок
4. Після встановлення всіх ферм з'єднати їх поздовжніми перемичками по схилу. Відстань має становити півметра. Ці перемички надалі послужать опорою для монтажу покрівельних листів. Усі нерівності важливо ретельно зачистити, інакше покрівельне покриттяне ляже рівно і без проміжків.
5. Очистити поверхню конструкції, відшліфувати метал, знежирити спеціальними складами, нанести шар ґрунтовки та пофарбувати.

Відео: Арочний дах із труб

Насамкінець слід звернути увагу на акуратність - найменша помилка при розрахунках металевого даху призведе до перекосу, а значить, до помилки у всій покрівельній конструкції. Якщо не сподіваєтесь на свої математичні здібності, зверніться за допомогою до фахівців.

Навіси на металевому каркасіполегшують побут. Вони захистять автомобіль від негоди, прикриють літню веранду, альтанку. Замінять дах майстерні чи козирок над під'їздом. Звернувшись до професіоналів, ви отримаєте який завгодно навіс. Але багато хто і сам впорається з роботою з монтажу. Щоправда, знадобиться точний розрахунок ферми із профільної труби. Не обійтись і без відповідного обладнання, матеріалів. Звичайно, також потрібні навички зварювання та різання.

Каркасний матеріал

Основа навісів – сталь, полімери, дерево, алюміній, залізобетон. Але частіше каркас складають металеві ферми з профільної труби. Цей матеріал порожнистий, порівняно легкий, але міцний. У розрізі має вигляд:

• прямокутника;
• квадрата;
• овалу (а також напів- та плоскоовальної фігури);
• багатогранника.

Зварюючи з профільної труби ферми, частіше вибирають квадратне або прямокутний переріз. Ці профілі легші у обробці.

Різноманітність трубних профілів

Допустимі навантаження залежать від товщини стін, марки металу, методу виготовлення. Матеріалом найчастіше є якісні конструкційні сталі (1-3пс/сп, 1-2пс(сп)). Для особливих потреб використовують низьколеговані сплави та оцинкування.

Довжина профільних труб зазвичай становить від 6 м на малих перерізах до 12 м – на більших. Мінімальні параметривід 10×10×1 мм та 15×15×1,5 мм. Зі збільшенням товщини стін міцність профілів зростає. Наприклад, на перерізах 50х50х1,5 мм, 100х100х3 мм і вище. Вироби максимальних розмірів(300×300×12 мм і більше) застосовні швидше для промислових споруд.

Щодо параметрів елементів каркасів, є такі рекомендації:

• для малогабаритних навісів (до 4,5 м завширшки) застосовується трубний матеріал перетином 40×20×2 мм;
• якщо ширина до 5,5 м, рекомендовано параметри 40×40×2 мм;
• для навісів більших розмірів радять брати труби 40×40×3 мм, 60×30×2 мм.

Що таке ферма

Фермою називають стрижневу систему, основу будівельної конструкції. Складається вона із прямолінійних елементів, що з'єднуються у вузлах. Наприклад, розглядається конструкція ферми з профільної труби, в якій відсутня розцентровування стрижнів і немає позавузлових навантажень. Тоді в її складових частинахвиникнуть лише зусилля розтягування та стискування. Механіка цієї системи дозволяє їй зберігати геометричну незмінність при заміні вузлів, що жорстко кріпляться, на шарнірні.

Ферма складається з наступних елементів:

• верхній пояс;
• нижній пояс;
• стійка перпендикулярна до осі;
• підкіс (або розкіс), похилий до осі;
• допоміжний опорний розкіс (шпренгель).

Система решітки бути трикутною, розкісною, напіврозкосною, хрестовою. Для з'єднання використовують косинки, парні матеріали, клепки, зварні шви.

Варіанти кріплення у вузлах

Виготовлення ферм із профільної труби передбачає складання пояса з певними контурами. За типом вони бувають:

• сегментні;
• полігональні;
• двосхилі (або трапецеїдальні);
• з паралельними поясами;
• трикутні (д-і);
• з піднятим ламаним нижнім поясом;
• односхилі;
• консоль.

Одні системи простіші в монтажі, інші економічніші за витратами матеріалів, треті легші за влаштування опорних вузлів.

Основи розрахунку ферми

Вплив кута нахилу

Вибір конструкції ферм навісів з профільної труби пов'язаний з ухилом спорудження, що проектується. Є три можливі варіанти:

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

При мінімальному вугіллі (6°-15°) рекомендуються трапецієподібні контури поясів. Для зниження ваги допускається висота 1/7 чи 1/9 загальної довжини прольоту. Проектуючи пологий навіс складної геометричної форми, треба підняти його в середній частині над опорами. Скористайтеся фермами Полонсо, рекомендованими багатьма фахівцями. Вони є системою з двох з'єднаних затяжкою трикутників. Якщо потрібна висока споруда, краще вибрати багатокутну конструкцію з піднятим нижнім поясом.

Коли кут нахилу перевищує 20°, висота повинна становити 1/7 частину загальної довжини прольоту. Останній досягатиме 20 м. Для підвищення конструкції нижній пояс робиться ламаним. Тоді збільшення становитиме до 0,23 довжини прольоту. Для обчислення необхідних властивостей користуються табличними даними.

Таблиця визначення ухилу кроквяної системи

При ухилі понад 22° розрахунки проводяться за спеціальними програмами. Навіси такого роду частіше використовуються для покрівлі із шиферу, металу та подібних матеріалів. Тут застосовують трикутні ферми з профільної труби при їх висоті в 1/5 від усієї довжини прольоту.

Чим більше кутнахилу, тим менше на навісі накопичуватиметься опадів, важкого снігу. Несуча здатністьСистеми зростає з підвищенням її висоти. Для додаткової міцності передбачають додаткові ребра жорсткості.

Параметри базових кутів

Щоб зрозуміти, як розрахувати ферму із профільної труби, обов'язково з'ясувати параметри базових вузлів. Наприклад, розміри прольоту зазвичай повинні бути вказані в технічне завдання. Число панелей, їх габарити призначаються заздалегідь. Обчислимо оптимальну висоту (Н) у середині прольоту.

• Якщо пояси паралельні, полігональні, трапецеїдальні, Н=1/8×L, де L – довжина ферми. Верхній пояс повинен мати ухил близько 1/8×L чи 1/12×L.
• Для трикутного типу, в середньому Н=1/4×L або Н=1/5×L.

Розкоси грат повинні мати нахил приблизно 45° (у межах 35°-50°).

Скористайтеся готовим типовим проектомтоді не доведеться робити розрахунок

Щоб навіс був надійним та довго прослужив, його проект потребує точних обчислень. Вже після розрахунку закуповуються матеріали, надалі монтується каркас. Є більш витратний шлях – придбати готові модулі та зібрати споруду на місці. Інший варіант складніше – зайнятися підрахунками самостійно. Тоді знадобляться дані зі спецдовідників щодо СНіП 2.01.07-85 (впливу, навантаження), а також СНіП П-23-81 (дані по сталевим конструкціям). Потрібно зробити таке.

1. Визначитись зі схемою блоків відповідно до функцій навісу, куту нахилу, матеріалу стрижнів.
2. Вибрати параметри. Врахувати залежність між висотою та мінімальною вагою покрівлі, її матеріалом та типом, ухилом.
3. Розрахувати панельні розміри споруди згідно з віддаленістю окремих частин, відповідальних за передачу навантажень. Визначається відстань між сусідніми вузлами, що дорівнює ширині панелі. Якщо розмір прольоту понад 36 м, обчислюється будівельний підйом - зворотний вигин, що погашається, що впливає через навантаження на конструкцію.

Серед способів розрахунку статично визначних ферм одним із найпростіших вважається вирізання вузлів (ділянок, де стрижні з'єднані шарнірно). Інші варіанти – метод Ріттера, метод заміни стрижнів Геннеберга. А також графічне рішення шляхом складання діаграми Максвелла-Кремони. У сучасних комп'ютерних програмахНайчастіше застосовується метод вирізування вузлів.

Для людини, яка володіє знаннями з механіки та сопромату, вирахувати все це не так складно. Іншим варто врахувати, що від точності розрахунків і величини похибок залежить термін служби і безпека навісу. Можливо, краще звернутися до спеціалістів. Або вибрати варіант із готових проектних рішень, куди просто підставити свої значення. Коли зрозуміло, якого виду потрібна кроквяна ферма з профільної труби, креслення для неї знайдеться в інтернеті.

Значні чинники вибору ділянки

Якщо навіс відноситься до будинку або іншого будинку, на нього знадобиться офіційний дозвіл, про що теж доведеться подбати.

Спочатку вибирається ділянка, де розташовуватиметься споруда. Що при цьому враховується?

1. Постійні навантаження (фіксована вага решетування, покрівлі та інших матеріалів).
2. Змінні навантаження (вплив кліматичних факторів: вітер, опади, у тому числі сніг).
3. Особливий тип навантажень (чи є сейсмічна активність у регіоні, шторми, урагани тощо).

Також важливі характеристики ґрунту, впливу будівель, що стоять поруч. Проектувальник повинен врахувати всі значущі чинники та уточнюючі коефіцієнти, що вносяться до алгоритму розрахунку. Якщо планується провести обчислення самотужки, скористайтеся програмами 3D Max, Аркон, Автокад або подібними. Існує варіант розрахунку в онлайн-версіях будівельних калькуляторів. Обов'язково з'ясувати для наміченого проекту рекомендований крок між опорами, що несуть, решетуванням. А також параметри матеріалів та їх кількість.

Приклад програмного розрахунку для навісу, критого полікарбонатом

Послідовність робіт

Складання каркасу з металевих профілівповинен проводити тільки фахівець з зварювальних робіт. Ця відповідальна справа потребує знань та вмілого поводження з інструментом. Потрібно не тільки розуміти, як зварити ферму з профільної труби. Важливо, які вузли правильніше зібрати землі, і лише потім піднімати на опори. Якщо споруда важка, для монтажу знадобиться техніка.

Зазвичай процес монтажу проходить у такій послідовності:

1. Виконується розмітка ділянки. Встановлюються закладні деталі, вертикальні опори. Нерідко в ями відразу поміщають металеві труби, а потім бетонують. Вертикальність установки перевіряється схилом. Для контролю паралельності натягується шнур або нитка між крайніми стійками, решта виставляється по отриманій лінії.
2. Поздовжні труби зварюванням фіксують до опор.
3. На землі зварюють вузли та елементи ферм. За допомогою розкосів та перемичок з'єднують пояси конструкції. Потім блоки слід підняти на необхідну висоту. Їх приварюють до поздовжніх труб по ділянках розміщення вертикальних опор. Між фермами по схилу вварюють поздовжні перемички для подальшого кріплення покрівельного матеріалу. У них роблять отвори під кріплення.
4. Ретельно зачищаються усі з'єднувальні ділянки. Особливо верхні грані каркасу, куди надалі ляже покрівля. Поверхня профілів очищається, знежирюється, обробляється ґрунтовкою та фарбується.

Скориставшись готовим проектом, ви швидше приступите до збирання навісу

Фахівці радять виконувати такі відповідальні роботи тільки за наявності відповідного досвіду. Мало знати теоретично, як правильно зварити ферму з профільної труби. Зробивши щось неправильно, проігнорувавши нюанси, домашній майстерризикує. Навіс складеться і звалиться. Постраждає все, що під ним буде – авто чи люди. Тож візьміть знання на озброєння!

Відео: як зварити ферму із профільної труби