Содержание

Ферма треугольная односкатная из профильной трубы

Портал о стройке

04.04.2019 admin Комментарии Нет комментариев

Ферма металлическая 12 м

Варианты конструкций ферм
Особенности конструкции
Как рассчитывается ферма из стальной профильной трубы
Арочная ферма – пример расчета
Профильная труба для строительства ферм – требования к материалу
Полезные советы — как сварить правильно

Используя профильные трубы для строительства ферм, можно легко создать конструкцию, которая способна выдержать значительные усилия. Подобные конструкции отличаются легкостью и подходят для постройки зданий, строительства каркасов под дымоходы, монтажа опор под кровли и козырьки. Формы и габаритные размеры ферм зависят от назначения конструкции и ее применения, независимо от того, домашнее это хозяйство или промышленный объект. В этой статье мы расскажем о том, как произвести правильный и точный расчет фермы из металлической профильной трубы. Если этого не сделать, то конструкция вряд ли выдержит необходимые нагрузки.

Варианты конструкций ферм

Металлические конструкции из профильных труб характеризуются проведением масштабных работ, но они гораздо экономичнее и легче ферм, сооруженных из сплошных материалов. Профильные трубы получают из круглых труб по технологии горячей или холодной прокатки. В результате имеются трубы, напоминающие в поперечном разрезе различные геометрические фигуры, такие как прямоугольник, квадрат, многогранник, овал, полуовал и так далее. Для строительства фермы больше подходят квадратные трубы, поскольку они прочнее из-за наличия двух одинаковых ребер прочности.

Ферма – это конструкция из металла, которая характеризуется наличием верхнего и нижнего уровней, которые соединяются в виде решетки. Причем соединения не могут носить произвольный характер, а их количество рассчитывается по определенной формуле.

В конструкцию решетки входят:

  • стойки, установленные вертикально;
  • раскосы (подкосы), установленные под углом по отношению к стойкам;
  • шпренгели (вспомогательные подкосы).

Фермы, в основном, предназначаются для соединения пролетов различного хозяйственного назначения. Благодаря наличию таких элементов как раскосы, они выдерживают значительные нагрузки без деформации даже при перекрытии больших по длине пролетов.

Как правило, фермы изготавливаются на земле или на специальных производственных площадях. Все элементы фермы соединяются между собой с применением сварки или клепки. Чтобы построить навес, козырек, крышу капитального строительного объекта или других построек, готовые, собранные на земле фермы поднимают и монтируют на конструкции соответствующей постройки, придерживаясь всех размеров.

Соединение пролетов осуществляется различными по форме фермами из металла, например:

Фермы, напоминающие треугольник и изготовленные из подобных труб, служат в качестве стропил, а так же элементами классических односкатных конструкций. Арочные фермы пользуются огромной популярностью из-за своей эстетичности, а также устойчивости против больших нагрузок. При этом арочные фермы собираются по более уточненным данным, для того, чтобы усилия распределялись равномерно по всем элементам фермы.

Особенности конструкции

Конструкция фермы для различных строительных объектов зависит от предполагаемых рабочих нагрузок, а также от ее хозяйственного назначения.

В зависимости от числа поясов бывают:

  • опорные конструкции, элементы которых состоят из одной плоскости;
  • подвесные конструкции, которые отличаются наличием верхнего и нижнего поясов.

Строительные конструкции предполагают применение ферм с различным контуром:

  • с параллельным поясом (самый элементарный вариант, где используются одинаковые элементы);
  • односкатные треугольные (все опорные узлы отличаются повышенной прочностью, из-за чего конструкция способна противостоять значительным нагрузкам);
  • полигональные (выдерживают усилия от массивного настила, но отличаются сложностью в монтаже);
  • трапецеидальные (имеют схожие данные с полигональными, но не настолько сложные в монтаже);
  • двухскатные треугольные (используются для монтажа крутой двухскатной крыши из профильной трубы, но имеют большие затраты ресурсов);
  • Сегментные (годятся для конструкций, где предусмотрена установка светопрозрачной кровли; установка непростая, так как нужно изготавливать элементы с правильной геометрией для одинакового распределения нагрузки).

В зависимости от угла наклона, классические фермы относятся к таким видам:

  1. Угол от 22 до 30 градусов, когда отношение высоты к длине составляет 1:5. Годится для простых конструкций обычных навесов из профильной трубы.

Для накрытия пролетов малой и средней величины используются, в основном, треугольные виды ферм, сваренные из труб меньшего диаметра, так как они достаточно прочные и легкие.

Если длина пролета составляет больше 14-ти метров, то в конструкции предусматривают раскосы, закрепленные сверху вниз, а по верхнему поясу располагают панель, величиной 150-250 см, для получения двухпоясной конструкции, имеющей четное количество панелей.

При величине пролетов больше 20-ти метров, во избежание прогиба фермы, предусматривается установка подстропильных элементов конструкции, с креплением к опорным колоннам.

  1. Особое внимание следует обратить на ферму «Полонсо», которая состоит из двух треугольных конструкций, скрепленных одна с другой оригинальным способом. В такой конструкции нет необходимости в монтировании длинных раскосов в средней части, что позволяет снизить общий вес конструкции.
  2. Угол от 15 до 22 градусов, с отношением высоты к длине, как 1:7. Позволяет изготавливать фермы для соединения пролетов, имеющих длину до 20-ти метров.

Ферма металлическая 12 м

Если нужно увеличить высоту фермы, то придется сформировать нижний уровень ломаным.

Как рассчитывается ферма из стальной профильной трубы

Расчет любой металлической конструкции – это важный и ответственный этап, независимо от того, строительство какой конструкции предполагается.

Расчет стропильной системы из профильной трубы сводится к следующим моментам:

  1. Определению размера пролета конструкции, который планируется перекрыть, а так же выбору конфигурации скатной крыши, с эффективным углом наклона ската (скатов).
  2. Подбору оптимальных контуров поясов фермы с учетом характера постройки, формы и габаритов крыши, угла наклона, расчетных нагрузок.
  3. Определению оптимальной высоты конструкции в центре пролета (H), на основании следующей формулы (где L – это длина фермы). Для параллельных, полигональных и трапецеидальных поясов: H=1/8×L. При этом величина уклона верхнего пояса должна соответствовать 1/8×L или 1/12×L. Для фермы треугольной формы: H=1/4×L H=1/5×L.
  4. Выяснению условий сбора конструкции в зависимости от ее габаритов. Если размеры металлоконструкции внушительные, то лучше сварить ее тут же, на строительной площадке, и лишь затем с помощью строительного крана установить ее на место, а если размеры небольшие, то ферму лучше сварить в условиях заводских площадей, после чего доставить ее транспортом к месту установки. Хотя последний вариант и является более затратным, он более надежный, так как производить работы в неподготовленном месте весьма проблематично.
  5. Расчету величины панелей в зависимости от расчетных нагрузок, действующих на кровлю в процессе ее эксплуатации.
  6. Определению угла крепления раскосов решетки, который может находиться в пределах 35-50 градусов, хотя рекомендуется их устанавливать под углом в 45 градусов.
  7. Следующий этап – это определение удаления между крепежными узлами, хотя обычно расстояние равняется ширине панели. При размерах пролета 36 метров и больше необходимо вычислить величину строительного подъема – обратно погашаемого изгиба, которую испытывает конструкция в процессе эксплуатации.
  8. Учитывая все измерения и вычисления, рисуется технический чертеж с указанием всех необходимых размеров, по которым и будет осуществляться изготовление металлоконструкции из металлической трубы.

Чтобы не допускать большого рассогласования в расчетах, лучше воспользоваться строительным калькулятором. На основании специальной программы можно рассчитать любую конструкцию из металла, в том числе и стропила крыши из профильной трубы.

Арочная ферма – пример расчета

Во время сборки фермы в виде арки для обычного навеса потребуется осуществить правильные расчеты. На данном примере, соответствующем размеру пролета в 6 метров, промежутками между арками в 1,05 метра, высотой конструкции в 1,5 метра, что соответствует арочной ферме, показано, как осуществляются все необходимые расчеты. Подобная конструкция отличается не только своей прочностью, но и эстетичностью. Длина пролета нижнего уровня арочной фермы соответствует величине 1,3 метра(f), а радиус окружности в нижнем поясе составляет 4,1 метра(r). Угол между радиусами составляет 105, 9776º (а).

Длина профильной трубы (mh) для обустройства нижнего пояса вычисляется по формуле:

mh – это длина профиля для нижнего пояса;

Pi – постоянная величина (3,14);

R – радиус окружности фермы;

a – угол между радиусами;

в итоге должно получиться:

Узлы конструкции устанавливают на участках нижнего пояса на расстоянии 55,1 см. Для простоты сборки желательно округлить это расстояние до 55 см, при этом, увеличивать шаг установки узлов не рекомендуется. Удаление между крайними точками следует рассчитать отдельно.

При длине пролета не больше 6 метров допускается не делать сложных расчетов и не использовать сварку. Достаточно использовать одинарную или двойную балку, осуществив изгиб элемента конструкции под нужным радиусом. Несмотря на это, нужно правильно подобрать толщину металлических элементов, чтобы арка смогла выдержать все нагрузки.

Профильная труба для строительства ферм – требования к материалу

Изготовление рабочих конструкций ферм, особенно больших по размеру, требует определенных характеристик трубопроката.

Поэтому профильные трубы выбираются:

  • на основании СНиП 07-85 (действие нагрузки снега на все элементы конструкции);
  • на основании СНиП П-23-81 (о технологии работ со стальными профильными трубами);
  • в соответствии с ГОСТ 30245 (соответствие диаметра профильных труб к толщине стенок).

Все основные данные занесены в определенные документы, что позволяет ознакомиться с информацией на предмет наличия видов профильных труб и подобрать те материалы, которые пригодны для конкретных проектов.

Как правило, для изготовления ферм применяется только качественная металлопродукция. Например, для прочных ферм берется только легированная сталь, которая более устойчива к атмосферным воздействиям. В связи с этим подобные конструкции не требуют дополнительной защиты от коррозии.

Полезные советы — как сварить правильно

Ознакомившись с технологией сборки решетчатых ферм, достаточно просто устанавливается легкий и прочный каркас для кровли или светопрозрачного материала.

При этом желательно учитывать некоторые нюансы:

  • Если требуется прочная и надежная конструкция, то больше подойдет металлическая труба в виде квадрата.
  • Для большей жесткости главные элементы фермы соединяются с применением металлических уголков и прихваток.
  • При креплении деталей фермы в верхнем поясе желательно применить двутавровые разносторонние уголки, соединяя детали с более узкой стороны.
  • При креплении деталей нижнего пояса используют равносторонние уголки (двутавровые).
  • Для соединения основных частей конструкции из металла большой длины используют накладные пластины из металла.

Ну и самое главное – это решить, как сварить ферму из профильной трубы. Особенно это актуально, если ее нужно сделать тут же, на строительной площадке. Подобные конструкции собираются с помощью сварки, а поскольку к качеству сварочных работ предъявляются высокие требования, то без хорошего сварщика и оборудования здесь никак не обойтись.

Стойки фермы крепятся под прямыми углами, а раскосы — под углами в 45 градусов. Для начала лучше заняться заготовкой основных и вспомогательных элементов фермы, порезав профильную трубу на отрезки, согласно размерам, указанным на рабочих чертежах. После этого приступают к сварке конструкции на земле, постоянно контролируя геометрические размеры.

В процессе сварки нужно контролировать качество каждого сварного шва. Это очень важно, поскольку ферма находится на высоте и несет определенную опасность для окружающих.

Расчет фермы с параллельными поясами длиной 12 м в SCAD. Часть 1-ая

Производство металлических ферм.

Компания Install Profi представляет отечественный продукт для специалистов шоу-индустрии: силовые и опорные стальные фермы. Фермовые конструкции из стали выдерживают гораздо большую нагрузку, чем алюминиевые аналоги. Высокопрочные металлические фермы характеризуются большой шириной пролетов и высокой несущей способностью.

Фермы большой прочности применяют в залах или на открытых площадках для создания сцен, опорных конструкций и подвеса оборудования с высокими требованиями по нагрузке. Благодаря использованию стали с повышенным пределом выносливости возможно собирать грузонесущие пролеты из ферм до 50 метров.

Install Profi предлагает стальные фермы собственного производства. Фермы производятся из Cтали 20, которая имеет высокую прочность и коррозийную стойкость. Компания обеспечивает высокое качество продукции за счёт точного профессионального оборудования. На производстве компании возможно изготовить стальные фермы для объектов любого типа: коммерческих и промышленных. Надежные стальные фермы отвечают нормативам международной безопасности и соответствуют стандартам качества ГОСТ Российской Федерации. Расчеты предельных значений ферм производятся с учетом максимальных нагрузок.

Как сделать фермы из профильной трубы – варианты конструкции, выбор материала

В разных отраслях строительства нередко применяются фермы из профильной трубы. Такие фермы конструктивно представляют собой металлоконструкции, состоящие из отдельных стержней и имеющие решетчатую форму. От конструкций из цельных балок фермы отличаются меньшей стоимостью и большей трудоемкостью. Для соединения профильных труб может использоваться как сварной метод, так и заклепки.

Металлические профильные фермы подходят для создания любых пролетов, независимо от их длины – но чтобы это было возможно, конструкцию перед сборкой необходимо рассчитать с предельной точностью. Если расчет металлической фермы был верным, а все работы по сборке металлоконструкций проведены правильно, то готовую ферму останется лишь поднять и установить на заготовленную обвязку.

Преимущества использования стропил из металла

У ферм из профильной трубы немало достоинств, среди которых:

  • Небольшой вес конструкции;
  • Длительный срок службы;
  • Отличные прочностные показатели;
  • Возможность создания конструкций сложной конфигурации;
  • Приемлемая стоимость металлических элементов.

Классификация ферм из профильной трубы

Все металлические конструкции фермы имеют несколько общих параметров, которые и обеспечивают деление ферм на виды.

К этим параметрам относятся:

  1. Количество поясов. Металлические фермы могут иметь лишь один пояс, и тогда вся конструкция будет лежать в одной плоскости, или два пояса. В последнем случае ферма будет называться висячей. Конструкция висячей фермы включает в себя два пояса – верхнего и нижнего.
  2. Форма. Существует арочная ферма, прямая, односкатная и двухскатная.
  3. Контур.
  4. Угол наклона.

В зависимости от контуров выделяют следующие виды металлоконструкций:

  1. Фермы с параллельным поясом. Такие конструкции чаще всего используются в качестве опоры для обустройства крыши из мягких кровельных материалов. Ферма с параллельным поясом создается из одинаковых деталей с идентичными габаритами.
  2. Односкатные фермы. Конструкции с одним скатом обходятся недорого, поскольку для их изготовления требуется немного материалов. Готовая конструкция получается довольно выносливой, что обеспечивается жесткостью узлов.
  3. Полигональные фермы. Данные конструкции отличаются очень хорошей несущей способностью, но за него приходится расплачиваться – полигональные металлоконструкции очень неудобны в монтаже.
  4. Треугольные фермы. Как правило, фермы с треугольным контуром используются для монтажа крыш, расположенных под большим наклоном. Из недостатков таких ферм стоит отметить большое количество лишних затрат, связанных с массой отходов при производстве.

Как рассчитать угол наклона

В зависимости от угла наклона фермы делятся на три категории:

  1. 22-30 градусов. В таком случае соотношение длины и высоты готовой конструкции составляет 5:1. Фермы с таким наклоном, отличаясь небольшим весом, отлично подходят для обустройства пролетов небольшой длины в частном строительстве. Как правило, фермы с таким наклоном имеют треугольный контур.
  2. 15-22 градуса. В конструкции с такой величиной наклона длины превосходит высоту в семь раз. Фермы данного вида не могут иметь в длину более 20 м. При необходимости увеличения высоты готовой конструкции нижнему поясу придают ломаную форму.
  3. 15 и менее. Лучшим вариантом в таком случае будут металлические стропила из профильной трубы, соединенные в форме трапеции – короткие стойки снизят воздействие продольного изгиба на конструкцию.

В случае с пролетами, длина которых превышает 14 м, приходится использовать раскосы. Верхний пояс необходимо оборудовать панелью длиной около 150-250 см. При четном количестве панелей получится конструкция, состоящая из двух поясов. Для пролетов длиной более 20 м металлоконструкцию приходится усиливать дополнительными опорными элементами, соединенными при помощи опорных колонн.

При необходимости снизить вес готовой металлоконструкции стоит обратить внимание на ферму Полонсо. Она включает в себя две системы треугольной формы, которые соединяются посредством затяжки. Используя такую схему, можно обойтись без крупногабаритных раскосов в средних панелях.

При создании ферм с уклоном около 6-10 градусов для односкатных крыш нужно помнить о том, что готовая конструкция не должна быть симметричной формы.

Расчет металлической фермы

При расчетах необходимо учитывать все требования, предъявляемые к металлоконструкциям государственными стандартами. Чтобы создать максимально эффективную и надежную конструкцию, необходимо на этапе проектирования подготовить качественный чертеж, на котором будут отображены все элементы фермы, их размеры и особенности соединения с опорной конструкцией.

Перед тем, как рассчитать ферму для навеса, стоит определиться с требованиями, предъявляемыми к готовой ферме, а после этого отталкиваться от экономии, избегая лишних затрат. Высота фермы определяется типом перекрытия, общим весом конструкции и возможности ее дальнейшего смещения. Длина металлоконструкции зависит от предполагаемого уклона (для конструкций длиной более 36 м потребуется еще и расчет строительного подъема).

Подбирать панели нужно таким образом, чтобы они могли выдерживать нагрузки, которые будут приходиться на ферму. Раскосы могут иметь разную величину углов, поэтому при выборе панелей нужно учитывать еще и этот параметр. В случае с треугольными решетками угол составляет 45 градусов, а с раскосыми – 35 градусов.

Расчет крыши из профильной трубы заканчивается определением расстояния, на котором будут создаваться узлы относительно друг друга. Как правило, этот показатель равен ширине подобранных панелей. Оптимальный показатель шага опор всей конструкции – 1,7 м.

Выполняя расчет односкатной фермы, нужно понимать, что при повышении высоты конструкции будет возрастать и ее несущая способность. Кроме того, при необходимости стоит дополнить схему фермы несколькими ребрами жесткости, способными усилить конструкцию.

Примеры расчета

Подбирая трубы для металлических ферм, стоит отталкиваться от следующих рекомендаций:

  • Для обустройства конструкций шириной менее 4,5 м подойдут трубы сечением 40х20 мм с толщиной стенки в 2 мм;
  • При ширине конструкции от 4,5 до 5,5 м подойдут 40-мм квадратные профильные трубы с 2-мм стенкой;
  • Для металлоконструкций большего размера подойдут такие же трубы, как и в предыдущем случае, но с 3-мм стенкой, или же трубы сечением 60х30 мм с 2-мм стенкой.

Последним параметром, которому также стоит уделять внимание при расчетах, является стоимость материалов. Во-первых, нужно учитывать стоимость труб (помня при этом, что цена труб определяется их весом, а не длиной). Во-вторых, стоит поинтересоваться стоимостью комплексных работ по изготовлению металлоконструкций.

Рекомендации по выбору труб и изготовлению металлоконструкций

Перед тем, как варить фермы и подбирать оптимальные материалы для будущей конструкции, стоит ознакомиться со следующими рекомендациями:

  • Изучая сортамент труб, имеющийся на рынке, стоит отдать предпочтение прямоугольным или квадратным изделиям – наличие ребер жесткости существенно повышает их прочность;
  • Подбирая трубы для стропильной системы, лучше всего будет остановить свой выбор на нержавеющих изделиях из качественной стали (размеры труб определяются проектом);
  • При монтаже основных элементов фермы применяются прихватки и сдвоенные уголки;
  • В верхних поясах для соединения каркаса обычно используются двутавровые уголки с разными сторонами, меньшая из которых и необходима для стыковки;
  • Для монтажа нижнего пояса вполне подойдут уголки с равными сторонами;
  • Главные элементы крупногабаритных конструкций крепятся друг к другу накладными пластинами;
  • Раскосы монтируются под углом 45 градусов, а стойки – под 90-градусным наклоном.
  • Когда ферма из металла для навеса сварена, стоит убедиться в том, что каждый сварной шов достаточно надежен (прочитайте также: «Как сварить ферму из профильной трубы – варианты и правила расчета»);
  • После сварных работ металлические элементы конструкции остается покрыть защитными составами и краской.

Заключение

Фермы из профильной трубы достаточно универсальны и подходят для решения широкого круга задач. Изготовление ферм нельзя назвать простым, но если подойти ко всем этапам работы со всей ответственностью, то в результате получится надежная и качественная конструкция.

Фермы из профильной трубы: конструкции, расчет и изготовление

Когда площадь сооружения достаточно большая, вопрос обеспечения надежности и прочности конструкции приобретает особую важность. Появляется необходимость в усилении стропильной системы, стропила которой могли бы перекрыть довольно длинные пролеты.
Фермы из профильной трубы представляют собой металлоконструкции, собранные при помощи решетчатых стержней. Изготовление металлических ферм – процесс более трудоемкий, чем в случае сплошных балок, но более экономичный. В производстве используют парный материал, а в качестве соединяющей детали – косынки. Всю конструкцию собирают, используя сварку или клепки.

С их помощью можно перекрывать пролеты любой длины, однако, стоит отметить, что для правильного монтажа необходим грамотный расчет. Тогда при условии качественного выполнения сварочных работ остается только в дальнейшем перенести трубные сборки наверх и смонтировать по верхней обвязке, согласно разметке.

Несущие фермы из профильной трубы имеют немало неоспоримых преимуществ:

  • минимальный вес;
  • они долговечны;
  • выносливы;
  • узлы очень крепкие, поэтому способны противостоять высоким нагрузкам;
  • с их помощью можно возводить конструкции со сложной геометрией;
  • позволяют сэкономить финансовые средства, поскольку расценки на изготовление металлоконструкций из профильной трубы достаточно приемлемы для решения широкого круга задач.

Конструкции ферм из профильной трубы ↑

В основе деления этих конструкций на конкретные виды лежат разные параметры. Начнем с главного –

  • опоры, компоненты которой расположены в единой плоскости;
  • висячие, в их состав входят два пояса, по расположению их называют соответственно нижним, верхним.
  • Форма и контуры

По первому параметру различают:

  • арочные фермы из профильной трубы,
  • бывают и прямыми;
  • односкатные либо двухскатные.

В соответствии с контуром различают:

  • имеющие параллельный пояс. Это оптимальный вариант для обустройства мягкой кровли. Такая опора собирается очень просто, поскольку ее компонентами являются идентичные детали и, что немаловажно, размеры решетки совпадают с размерами стержней для пояса;

  • односкатные. Отличаются жесткими узлами, которые позволяют воспринять значительные внешние нагрузки. На их сооружение уходит небольшое количество материала, поэтому эти конструкции достаточно экономичны;
  • полигональные. Хотя они в состоянии выдерживать большой вес, однако, их монтаж трудоемок и довольно сложен;
  • треугольные. Они практически незаменимы при устройстве крыш с большим углом наклона. Единственный их минус в большом количестве отходов при сооружении.
  • Угол наклона. Типовые фермы из профильной трубы делят на три группы:
  • 22°- 30°. Высота и длина металлоконструкции в этом случае соотносятся, как один к пяти. Это оптимальный вариант для перекрытия небольших пролетов в бытовом строительстве. Главным их преимуществом является небольшой вес. Больше всего для подобного аналога подходят треугольные.

Для пролетов, имеющих длину более 14 м используют раскосы, которые устанавливаются сверху вниз. По верхнему поясу располагают панель (порядка 150 – 250 см в длину). Таким образом, при этих исходных данных мы имеем конструкцию, включающую два пояса. Количество панелей при этом четное.

Если пролет превышает 20 м, то возникает необходимость в подстропильной металлоконструкции, связанной опорными колоннами.

  • 15°- 22°. Соотношение высоты и длины в этом случае равно один к семи. Наибольшая допустимая длина под подобный каркас составляет 20 м. Если по условиям эксплуатации необходимо увеличить ее высоту, то нижний пояс выполняют ломаным.
  • меньше 15°. В подобный проектах рекомендуется использовать трапециевидные металлические стропила. Наличие в них коротких стоек способствует увеличению противодействия продольному изгибу.

Высоты определяют через деление длины пролета на семь, восемь либо девять частей, взяв за основу особенности заданной конструкции.

Расчет для навеса ↑

Проведение расчетов основывается на требованиях СниП:

Обязательным компонентом любого расчета и последующего монтажа конструкции является чертеж.

Подготавливается схема с указанием зависимости между длиной металлоконструкции и уклоном кровли.

  • В ней также учитываются очертания поясов опоры. Контур пояса определяется назначением конструкции, типом покрытия кровли и углом наклона.
  • При выборе размеров, как правило, следуют принципу экономии, если, конечно, ТТ не требуют иного. Высоту конструкции определяет тип перекрытия, минимальный общий вес, возможность перемещения, длину же – установленный уклон.
  • Размеры панелей рассчитывают с учетом нагрузок, воспринимаемых конструкцией. При этом следует помнить, что углы раскосов у разных металлических стропил отличаются, панель же должна им соответствовать. Для треугольной решетки искомый угол равен 45°, для раскосой – 35°.
  • Завершает расчет определение промежутка между узлами. Обычно он соответствует ширине панели.

Для определения размеров металлоконструкции для навесов следуют следующим данным:

  • для сооружений шириной не более 4,5 м используют изделия размером 40 на 20 на 2 мм;
  • менее 5,5 м – 40 на 40 на 2 мм;
  • свыше 5,5 м оптимальными будут изделия размером 40 на 40 на 3 мм либо 60 на 30 на 2 мм.

При расчете шага необходимо учесть, наибольшее возможное расстояние от одной опоры навеса до другой равно 1,7 м. При нарушении этого ограничения прочность и надежность сооружения будет под вопросом.

Когда будут полностью получены необходимые параметры, при помощи формул и особых программ получают соответствующую схему конструкции. Теперь остается продумать, как сварить ферму правильно.

При расчетах должны учитываться:

  • закупочная стоимость одной тонны металла;
  • расценки на изготовление металлоконструкций из профильной трубы (либо можно просуммировать взятые в отдельности расходы на сварку, антикоррозийную обработку, монтаж).

Рекомендации по правильному выбору и изготовлению металлоконструкций трубчатого типа ↑

    • Выбирая типоразмер желательно остановить свой выбор на прямоугольных или квадратных изделиях, поскольку имеющиеся два ребра жесткости обеспечат готовой металлоконструкции наибольшую устойчивость.
    • Используйте исключительно качественные изделия из высокоуглеродистой легированной стали, которая не корродирует и устойчива к агрессивным воздействиям внешней среды. Толщину стенок и диаметр подбирают в соответствии с заложенными в проекте. Таким образом будет обеспечена требуемая несущая способность металлических стропил.
    • Для соединения основных компонентов фермы друг к другу используют прихватки и спаренные уголки.
    • В верхнем поясе для смыкания каркаса необходимы разносторонние двутавровые уголки, причем стыковку выполняют по меньшей стороне.
    • Для сопряжения деталей нижнего пояса применяют равносторонние уголки.
    • Основные части длинных конструкций соединяют посредством накладных пластин.

  • Раскосы устанавливаются под 45 градусов, а стойки – под прямым углом. Завершив сборку основной конструкции, переходят к сварке фермы из профильной трубы. Каждый из сварочных швов обязательно необходимо проверить на качество, поскольку именно они определяют надежность будущего сооружения. Металлические стропила после завершения сварки обрабатывают специальными антикоррозийными составами и покрывают краской.

Изготовление металлических ферм для навеса на видео.

Односкатная металлическая ферма

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Как устроена металлическая ферма
  • Какие бывают односкатные металлические фермы
  • Как выбрать односкатную металлическую ферму
  • Как защитить от коррозии односкатную металлическую ферму

Металлическая односкатная ферма представляет собой металлоконструкцию, собираемую с помощью металлических решетчатых стержней. Изготовить ее достаточно сложно и трудоемко, однако затраченные усилия окупаются результатом. К преимуществам данной конструкции можно отнести ее экономичность. Более подробно о том, что такое металлические односкатные фермы, вы узнаете из этой статьи.

Как устроены металлические фермы

Ферма представляет собой строительную конструкцию, состоящую из жестких стержней, которые соединяются между собой в узлах и образуют геометрически неизменяемую систему. Единственной геометрической фигурой, которая не трансформируется, является треугольник, поэтому именно множество соединенных друг с другом треугольников лежит в основе подобной конструкции.

Что касается технических параметров односкатных металлических ферм, то они являются следующими:

  • Под длиной пролета понимают расстояние между двумя ближайшими опорными точками.
  • Панелью нижнего пояса является расстояние между двумя смежными узлами на нижней продольной балке.
  • Расстояние между ближайшими двумя узлами на верхней продольной балке называется панелью верхнего пояса.
  • Под высотой конструкции понимают габаритный размер фермы с параллельными поясами по вертикали.
  • Если балки верхнего и нижнего поясов не являются параллельными друг другу, то используется два значения высоты Н1 и Н2. Расстояние измеряют от балки нижнего пояса до нижней и верхней точек на балке верхнего пояса.
  • Нижним поясом называют горизонтальную продольную балку, связывающую соединительные узлы в нижней части односкатной металлической фермы.
  • Верхний пояс представляет собой продольную, наклонную или радиусную балку, за счет которой связываются соединительные узлы верхней части конструкции.
  • Вертикальные поперечные балки, соединяющие друг с другом узлы верхнего и нижнего поясов, называются стойками. Благодаря им основная нагрузка на сжатие воспринимается и распределяется по всей конструкции.
  • Раскосами называются диагональные поперечные связи, принимающие нагрузку на растяжение и сжатие и расположенные под углом (оптимальный угол составляет 45°), которые соединяют узлы верхнего и нижнего поясов.
  • Местами соединения вертикальных стоек и диагональных раскосов с горизонтальными балками поясов являются узлы. Под последними в строительной механике условно понимают шарнирные сочленения.
  • Узловые соединения. В процессе производства односкатных металлических ферм используют два способа, позволяющих соединять элементы в узлах:
  • элементы примыкают друг к другу и соединяются сварным способом;
  • соединение поясов и поперечных связей осуществляется за счет толстолистовых металлических фасонок (соединение носит название болтового или клепаного).

Преимущества металлических ферм

У металлических односкатных ферм множество достоинств, в том числе легкость закрытия пролетов независимо от их длины. Но для правильного монтажа существенное значение имеет первоначальный грамотный расчет конструкции из профильной трубы. В таком случае не придется сомневаться в ее высоком качестве. При возведении сооружения нельзя пренебрегать намеченными планами, чертежами и разметкой, иначе готовая односкатная конструкция может не соответствовать предъявляемым требованиям.

Односкатная металлическая ферма отличается следующими достоинствами:

  • надежность;
  • малый вес по сравнению с подобными металлическими конструкциями;
  • применимость в неблагоприятных условиях;
  • стойкость к повреждениям;
  • прочность узлов, которые гарантируют устойчивость к различным видам нагрузок;
  • возможность экономии, поскольку конструкцию можно собрать самостоятельно (в готовом виде металлическая односкатная ферма стоит дорого).

Кроме того, прочные металлические фермы бывают прозрачными, что позволяет им выступать в роли декоративных элементов зданий. Также они позволяют размещать в имеющихся отверстиях разного рода дополнительные детали. Особое значение стоит уделить тому, чтобы чертежи конструкций делали профессионалы.

Основные виды металлических ферм

Односкатные металлические фермы конструктивно состоят из верхнего и нижнего поясов и расположенной между ними решетки.

К элементам последней относятся:

  • стойки, располагаемые перпендикулярно по отношению к оси;
  • раскосы (подкосы), занимающие наклонное положение относительно оси;
  • шпренгели, или вспомогательные раскосы.

Рекомендовано к прочтению

По форме конструкции фермы могут быть:

  • Треугольными односкатными. Будучи изготовленными из профильных труб, они отличаются высокой устойчивостью к различным нагрузкам и малым расходом материалов.
  • Треугольными двускатными. Их используют, если скаты кровли отличаются значительным уклоном. К недостаткам таких конструкций относятся повышенный расход материалов и сложные опорные узлы. Конструктивным вариантом являются двускатные треугольные металлопрофильные фермы.
  • Сегментными, которые используют, если необходимо создать кровлю со светопрозрачным покрытием из сотового или монолитного поликарбоната.
  • Полигональными, монтаж которых отличается повышенной сложностью. Среди достоинств можно отметить устойчивость к значительным нагрузкам (например, вызываемым тяжелым настилом или снежным покровом). К преимуществам этого типа ферм относится также экономичность (небольшой расход профиля).
  • С параллельными поясами. Самая простая конструкции фермы, состоящая из стоек и раскосов одного размера. Унифицированная конструкция, детали одинакового размера, минимум стыков позволяют с легкостью возводить металлопрофильные фермы с параллельными поясами. Они могут лежать в основе мягких и светопрозрачных кровель.
  • Трапециевидными, по конструкции схожими с полигональными, однако отличающимися более простым монтажом.
  • Арочными формами с параллельными верхним и нижним поясами, используемыми в строительстве автомобильных навесов, теплиц, беседок.

Конструкция решеток может быть различной:

  • Треугольную форму чаще всего используют в металлических фермах, конструкция которых предусматривает параллельные пояса, реже – в треугольных или трапециевидных фермах.
  • Односкатные металлические фермы раскосного типа отличаются высокой материалоемкостью и сложностью исполнения. Они могут быть шпренгельными (имеющими дополнительные раскосы), полураскосными.
  • Также возможно использование индивидуальных вариантов.

Как выбрать металлическую ферму в зависимости от наклона

На выбор того или иного варианта металлической конструкции влияет угол уклона ската:

  • При значительном уклоне (от 22 до 30°) наиболее подходящим решением будут треугольные фермы, высота которых равна длине пролета, разделенной на 5.
  • Если угол уклона ската варьируется от 15 до 22°, то для определения высоты конструкции необходимо длину пролета разделить на 7. Увеличить высоту конструкции можно, прибегнув к возведению ферм, имеющих ломаный нижний пояс.
  • При незначительном угле уклона, не превышающем 15°, используются трапециевидные каркасы с треугольными решетками. Чтобы вычислить высоту подобной конструкции, необходимо длину пролета разделить на число в пределах от 7 до 9.

Плюсы металлических односкатных ферм

Несмотря на сложность процесса изготовления односкатных металлических ферм, сборка подобных конструкций отличается экономичным расходом материала. Кроме того, для конструкций характерен высокий уровень жесткости и прочности.

Основные достоинства ферм заключаются в:

  1. неподверженности гниению;
  2. длительном сроке службы;
  3. высоких показателях стойкости;
  4. удобстве использования при возведении высотных сооружений большой площади.

Помимо этого, правильно спроектированные и смонтированные односкатные конструкции обладают высокой устойчивостью к воздействию ветра. А их возведение занимает меньше времени в сравнении с фермами иной конструкции.

Впрочем, эти сооружения обладают и определенными недостатками:

  1. Большим весом. Даже если конструкция собирается из тонкостенного стального профиля, она может весить до 5 т при длине около 15 м.
  2. Монтаж фермы невозможен без применения специализированной техники и сварочного оборудования.
  3. Во время дождя вода стекает в одну сторону, следовательно, необходимо дополнительно монтировать систему водоотвода.

Область применения односкатных конструкций достаточно широка.

Их используют при возведении крытых автомобильных парковок. Без них не обходятся автобусные остановки, торговые павильоны и магазины.

Также подобные конструкции призваны защитить от атмосферных осадков небольшие технические сооружения.

Как защитить металлическую односкатную ферму от коррозии

Для защиты металлической конструкции от коррозии используется полиуретановое покрытие, при этом стоимость работ по его нанесению достигает 80–90 % от цены самого материала покрытия. Следовательно, не стоит пользоваться некачественными материалами, поскольку затраты на ремонт конструкции и повторную обработку будут значительными.

Отремонтировать некачественное покрытие можно за стоимость, превышающую стоимость его начального нанесения, поскольку придется прибегнуть к демонтажу. Так как качественные материалы отличаются длительным сроком эксплуатации, то экономия на ремонтных работах будет существенной. Если же возникнет необходимость в ремонте, то восстановить полиуретановое покрытие можно достаточно просто и малозатратно.

Химическое и электрохимическое воздействие негативно сказывается на поверхностных слоях стальных и чугунных конструкций. Металл, подвергшийся подобному воздействию, использоваться не может.

Коррозия отрицательно влияет на герметичность, прочность, тепло- и электропроводность и прочие свойства металла. Использование конструкций становится невозможным, поскольку возникает опасность их обрушения. Благодаря современным технологиям коррозионные процессы могут быть замедлены, а их негативные последствия сведены к минимуму.

Используемый для защиты металла полиуретан обладает паропроницаемостью, т. е. предотвращает проникновение внутрь молекул кислорода.

Такие составы позволяют на долгие годы надежно защитить металл. Благодаря напылению можно обрабатывать даже труднодоступные места. Теплоизоляционный слой не позволяет влаге конденсироваться, в том числе и на наружной поверхности конструкций.

Защитить ферму треугольную металлическую односкатную от коррозии можно, используя:

  • мастику, которой облицовывают/гидроизолируют, обрабатывают изнутри и снаружи кровли, емкости, туннели, трубы, бассейны, пруды;
  • грунтовки, не требующие предварительной абразивной очистки крупных объектов, труднодоступных участков сборных конструкций;
  • композиции, являющиеся финишным покрытием, применяемым для обработки металла, бетона, цементных полов;
  • гидроизоляцию, позволяющую экстренно устранять дефекты, трещины в ЖБ, ППУ, металлических основаниях, строительных конструкциях.

Достоинства полиуретановых покрытий заключаются в:

  • выработанной методике нанесения;
  • небольшом весе, минимальной нагрузке на основание, быстром монтаже;
  • прочности, износостойкости, долговечности (финишное покрытие служит 25–30 лет, не деформируясь, его структура на протяжении всего времени остается неизменной);
  • бесшовности, полном повторении формы основания;
  • экономичности, поскольку снижаются затраты на эксплуатацию, минимизируются теплопотери;
  • значительном сокращении интенсивности коррозии;
  • жаро- и морозоустойчивости;
  • экологичности, нетоксичности;
  • ремонтопригодности;
  • широкой цветовой палитре.

Используя полиуретаны, можно справиться с решением ряда задач, включая коррозию металла, который уже подвергся образованию ржавчины, обеспечить коррозионную и теплозащиту.

Нанесение качественного защитного слоя на поверхность, начавшую ржаветь, приводит к ее осушению, максимальному обезвоживанию, пропитке пористых участков, созданию гидрозащитной пленки на всем металлическом покрытии.

Использование эффективной полиуретановой защиты односкатных металлических ферм от коррозии обеспечивает долговечность и безопасность объектов.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Читать еще:  Как применяют керамзит для утепления крыши
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector