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 конструкціймає 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 вища витрата матеріалу, вага та несуча здатністьферми.
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 фарбуабо 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.
В основі перекриття будь-який господарської спорудиБудь то житловий будинок, ангар, промисловий цех або цілий стадіон, закладають спеціальний каркас - ферму. Найбільшою популярністю останнім часом стали користуватися ферми з профільної труби. Про те, які бувають різновиди ферм із профільних труб, а також як зробити розрахунки для виготовлення тієї чи іншої конструкції, ми розповімо далі у матеріалі.
Існує дуже багато різновидів металевих ферм із профільної труби, а в деяких випадках вони навіть стають основою для димоходів. Але щоб вся конструкція була міцною та надійною, потрібно правильно виконати креслення, за яким виготовлятиметься каркас.
Різноманітність металевих ферм із труби
Як правило, для виготовлення ферм із профільної труби застосовують металевий профіль. Його форма буває овальною, круглою, квадратною, але найчастіше використовується прямокутна профільна труба.
За будовою конструкції з профільної труби поділяються на два типи: структурні елементи каркасу можуть фіксуватися в одній площині; ферма може бути складена з нижнього та верхнього поясів.
Крім того, класифікація ферм з прямокутних трубґрунтується на таких факторах, як рівень навантаження на профіль, кут нахилу елементів, загальний ухил конструкції, довжина окремих прольотів, а також характер розташування перекриттів.
Виходячи з цих параметрів всі типові ферми з профільної труби складаються з таких груп:
- Ферми, кут нахилу яких досягає близько 22-30 º. Щоб така конструкція була стійкою, її висота повинна дорівнювати 1/5 частки довжини виробу або трохи менше. Як правило, цю норму беруть за основу при розрахунку необхідної висоти конструкції, тобто задану довжину виробу просто ділять на 5. Переважний такий різновид ферми, якщо конструкція повинна бути максимально полегшеною. Якщо передбачувана довжина будівлі буде більше 14 метрів, положення розкосів у конструкції ферми з профільної труби для навісу буде вертикальним. Головне тут – зробити правильний розрахунок навісу, врахувати усі нюанси. На верхньому ярусі фіксуються шматки профілю довжиною 150-250 см. У результаті весь каркас складатиметься з двох поясів, з кількістю панелей, кратним двом. Зверніть увагу на той факт, що якщо ферма має дуже велику довжину – понад 20 метрів, знадобляться додаткові опорні стовпи, які будуть підтримувати кроквяну системута дозволять перерозподілити навантаження по всій конструкції. Часто для будівництва каркаса для перекриттів користуються схемою ферми Полонсо. Вона є трикутною конструкцією, з'єднання в якій має форму затяжки. При її спорудженні розкоси виходять не дуже довгими, що значно полегшує масу всієї ферми. Завдяки цій якості ферми з профільної труби Полонсо застосовують досить часто.
- Ухил покрівлі на фермі досягає показників 15-22º. Даний тип споруди є кращим для будівель, довжина яких не перевищує 20 метрів. По висоті така конструкція має перевищувати 1/7 частини довжини будови. Якщо ж потрібно збільшити висоту ферми, її нижній пояс повинен складатися з ламаних сегментів.
- Каркаси із загальним ухилом не більше 15º. Як правило, якщо мова йдепро такий різновид ферми, то її виготовляють у формі трапеції. Виходячи із призначення будівлі, а також кута укладання покрівлі, висоту конструкції власник визначає самостійно. Відштовхуватися слід від показників між 1/7 та 1/12 частиною довжини будівлі. Каркас під покрівлю у формі трапеції виготовляють із застосуванням панелей із металу, довжина яких має бути в межах 1,5-2,5 метра. Якщо креслення ферми із профільної труби не передбачає пристрій підвісної стелі, то замість розкосів можна скористатися трикутною решіткою.
За формою ферми із сталевих профільних труб можна розділити на:
- прямі;
- арочні;
- односхилі та двосхилі.
Найбільш затребуваним і часто застосовуваним типом ферм із сталевого профілю є арочні. Їхня конструкція досить міцна і ефективна, до того ж, таку ферму можна перекрити листами полікарбонату. Однак, щоб досягти максимально рівномірного розподілу навантаження на профіль арочної ферми, слід ретельно провести розрахунки. Для спорудження ферм аркового типуможуть застосовуватись як одиночні профільні труби, так і попередньо зварені разом.
Креслення ферми із сталевого профілю
Складання креслення та розрахунок ферми з профільної труби провадиться з дотриманням такої методики:
- Насамперед слід зайнятися розрахунками запланованої або фактичної довжини приміщення, наприклад, гаража, ангару, сараю або літнього навісу з профільної труби. Отримані дані враховуватимуться при прорахунках висоти ферми з профілю. А ось довжина сталевого каркасуможе змінюватись в залежності від кута нахилу даху.
- Наступним кроком визначають, якої форми профіль буде використано. Вибір значною мірою залежить від функціонального призначенняангара, кута нахилу даху, а також типу покрівельного матеріалу.
- Після проведення всіх вимірів доведеться з'ясувати, чи можливо транспортувати ферму на місце монтажу, якщо її складання проводити на будмайданчику.
- Доведеться подбати і про оснащення механізму для будівельного підйому покрівлі, якщо по довжині об'єкт досягає величин не більше 12-36 метрів.
- Далі проводяться розрахунки параметрів панелей, виходячи з рівня передбачуваних навантажень, яким будуватиметься перманентно або періодично. Для ферми із трикутного профілю нахил складатиме 45º.
- На кінцевому етапі закладають крок між вузлами та виготовляють креслення майбутньої ферми із профільної труби, виходячи з отриманих даних.
Зазначимо, що для отримання максимально правильних розрахунківпід час підготовки креслень для арочної ферми, краще скористатися інженерним калькулятором. До того ж, на допомогу проектувальникам зараз розроблено спеціальні комп'ютерні програмиі алгоритми, тому немає необхідності рахувати вручну.
Як розрахувати арочну профільну ферму
Щоб розібрати методологію розрахунку арочної ферми з профільної труби, наведемо приклад із конкретними цифрами.
Окремі ділянки ферми будуть розміщені на відстані 105 см, причому максимальне навантаження посідає вузлові точки. При цьому висота арки не буде більшою за 3 метри. Більше того, бажано виконати арку з висотою в 1,5 м, що зробить її міцнішою, безпечнішою та досить привабливою зовні. Довжина ферми (L) дорівнює 6 метрам, а стріла нижнього пояса (f) становить 1,3 метра. У нижньому ярусі радіус кола (r) дорівнюватиме 4,1 метрам, а кут між радіусами дорівнює α=105.9776º.
Для розрахунку довжини профілю для нижнього ярусу скористаємося формулою:
mн=π×Rα/180, де
mн – довжина профілю нижнього ярусу;
R – радіус кола;
π – стала величина.
Таким чином, отримаємо наступний розрахунок:
mн = 3,14 × 4,1 × 106/180 = 7,58 метрів.
При цьому в нижньому поясі крок між кутовими точками складе 55,1 см, а для крайніх відрізків по обидва боки в поясі крок потрібно визначити самостійно. Можна скористатися заокругленим значенням 55 см, однак, у будь-якому випадку небажано збільшувати довжину кроку.
Якщо ферма з профілю потрібна для спорудження невеликих розмірів, то можна обмежитися кількістю прольотів 8-16 штук. Якщо взяти меншу кількість прольотів, то панелі по довжині досягатимуть 95,1 см з кроком між поясами в межах 87-90 см. При найбільшій кількості відрізків крок буде дорівнює 40-45 см.
Нормативи розрахунку профілю для ферми
Для правильного виборупрофілю, особливо, якщо він використовуватиметься у великих конструкціях, слід відштовхуватися від показників БНіП:
- 07-85 – відомості про характер залежності між вагою конструкційних елементів споруди та впливом снігових навантажень;
- П-23-81 – послідовність проведення робіт із сталевими профільними трубами.
Для наочності розглянемо реальний прикладрозрахунків для односхилий фермиіз профільної труби. Будуватиметься навіс із розмірами 4,7×9 метрів. У передній частині він повинен спиратися на опорні стовпи, а задня частина буде закріплена на житловому будинку. Розташована споруда буде в Краснодарському краї, де рівень снігового навантаження в зимовий часскладає 84 кг/м 2 . Загальний ухил конструкції складе лише 8 градусів.
Кожна зі стійок матиме висоту 2,2 метра, і важитиме близько 150 кг. При цьому навантаження на них сягатиме 1100 кг. У такому разі неприйнятні ні круглі, ні овальні профільні труби. Скористайтеся квадратними 45 мм профільованими виробами з товщиною стінки в 4 мм.
Як варіант, конструкцію ферми можна злегка видозмінити, додавши до неї 2 паралельні пояси з косою решіткою між ними, в такому випадку можна обійтися профілями зі стінкою 3 мм і перетином 25 мм. Висота ферми 40 см передбачає використання профільованих труб перетином 35 мм і стінками 4 мм.
Співвідношення перерізу профілю та товщини стінок залежно від навантаження можна знайти в ГОСТ 30245.
Щоб профілі в арочній фермі були захищені від впливу довкілляі були надійні, вони повинні бути виготовлені з якісного матеріалу, переважно, з легованої сталі з достатнім включенням вуглецю.
При розробці проекту металевої ферми варто звертати увагу на низку нюансів:
- щоб полегшити загальну вагу металевої ферми, можна при будівництві ангару встановити допоміжні грати - варіант прийнятний, якщо нахил даху досить малий;
- ламана форма нижнього пояса допоможе суттєво скоротити масу конструкції із середнім кутом ухилу;
- міцність покрівлі можна забезпечити, якщо розміщувати ферми з кроком трохи більше 175 див.
Складання та зварювання ферм із профільованих металевих труб повинно проводитися з дотриманням таких норм:
- Для міцного з'єднання всіх конструкційних деталей споруди застосовують спарені куточки та прихватки.
- У нижньому поясі для зварювання елементів використовують рівносторонні куточки.
- Для верхнього поясу ферми при зварюванні використовують двотаврові куточки. Фіксуються встик по найменшим сторонам, мають різну довжину.
- Щоб навантаження було рівномірно розподілене по всій конструкції, використовують парні швелери та пластини-накладки. Як правило, таким прийомом користуються, коли потрібно зробити навіс довшим.
- Всі зварні шви після завершення робіт потрібно ретельно перевіряти ще раз. Після цього можна зробити зачистку.
- Якщо потрібно, то наприкінці проводиться фарбування ферми антикорозійним складом. Якщо ж профіль з легованої сталі, то фарбування він не потребує.
Таким чином, для численних будівель господарського або промислового застосування часто виготовляють ферми з профільованих труб. Зважаючи на значну складність та трудомісткість процесу розрахунків, проектування та створення креслення краще довірити професіоналам.
Визначення внутрішніх зусиль ферми
Найчастіше у нас немає можливості застосувати звичайну балку для тієї чи іншої будови, і ми змушені застосовувати більше складну конструкцію, Яка називається ферми.
хоч і відрізняється від розрахунку балки, але нам не важко її розрахувати. Від вас вимагатиметься лише увага, початкові знанняалгебри та геометрії та годину-дві вільного часу.
Тож почнемо. Перед тим, як розраховувати ферму, давайте поставимо собі якусь реальну ситуацію, з якою ви могли б зіткнутися. Наприклад, вам необхідно перекрити гараж шириною 6 метрів та довжиною 9 метрів, але ні плит перекриття, ні балок у вас немає. Тільки металеві куточкирізних профілів. Ось з них ми і збиратимемо нашу ферму!
У подальшому на ферму спиратимуться прогони та профнастил. Спирання ферми на стіни гаража – шарнірне.
Для початку вам необхідно буде дізнатися все геометричні розмірита кути вашої ферми. Тут нам і знадобиться наша математика, а саме – геометрія. Кути знаходимо за допомогою теореми косінусів.
Потім потрібно зібрати всі навантаження на вашу ферму (подивитися можна у статті). Нехай у вас вийшов наступний варіантзавантаження:
Далі нам потрібно пронумерувати всі елементи, вузли ферми та задати опорні реакції(Елементи підписані зеленим, а вузли блакитним).
Щоб знайти наші реакції, запишемо рівняння рівноваги зусиль на вісь y та рівняння рівноваги моментів щодо вузла 2.
Ra+Rb-100-200-200-200-100=0;
200*1,5+200*3+200*4,5+100*6-Rb*6=0;
З другого рівняння знаходимо опорну реакцію Rb:
Rb = (200 * 1,5 +200 * 3 +200 * 4,5 +100 * 6) / 6;
Rb = 400 кг
Знаючи, що Rb = 400 кг, з 1-го рівняння знаходимо Ra:
Ra=100+200+200+200+100-Rb;
Ra = 800-400 = 400 кг;
Після того, як опорні реакції відомі, ми повинні знайти вузол, де найменше невідомих величин (кожен пронумерований елемент - це невідома величина). З цього моменту ми починаємо розділяти ферму на окремі вузли і знаходити внутрішні зусилля стрижнів у кожному з цих вузлів. Саме за цими внутрішніми зусиллями ми і підбиратимемо перерізи наших стрижнів.
Якщо вийшло так, що зусилля у стрижні спрямовані від центру, значить наш стрижень прагне розтягнутися (повернутися до початкового положення), а значить сам він стиснутий. А якщо зусилля стрижня спрямовані до центру, то стрижень прагне стиснутися, тобто він розтягнутий.
Отже, перейдемо до розрахунку. У вузлі 1 всього 2 невідомі величини, тому розглянемо цей вузол (напрями зусиль S1 і S2 задаємо зі своїх міркувань, у будь-якому випадку у нас вийде правильно).
Розглянемо рівняння рівноваги на осі х та у.
S2 * sin82,41 = 0; - на вісь х
-100 + S1 = 0; - на вісь y
З першого рівняння видно, що S2=0, тобто другий стрижень у нас не завантажений!
З другого рівняння видно, що S1=100 кг.
Оскільки значення S1 у нас вийшло позитивним, значить напрямок зусилля ми вибрали правильно! Якщо ж воно вийшло б негативним, то напрямок варто поміняти і знак змінити на «+».
Знаючи напрямок дії S1, ми можемо припустити, що собою являє перший стрижень.
Оскільки одне зусилля було направлено у вузол (вузол 1), то й друге зусилля буде направлено у вузол (вузол 2). Значить, наш стрижень намагається розтягнутися, а значить він стиснутий.
Далі розглянемо вузол 2. У ньому було 3 невідомі величини, але оскільки ми вже знайшли значення та напрямок S1, то залишається тільки 2 невідомі величини.
Знову ж
100 + 400 - sin33,69 * S3 = 0 - на вісь у
- S3 * cos33,69 + S4 = 0 - на вісь х
З першого рівняння S3 = 540,83 кг (стрижень №3 стиснутий).
З другого рівняння S4 = 450 кг (стрижень №4 розтягнутий).
Розглянемо 8-ий вузол:
Складемо рівняння на осі х і у:
100 + S13 = 0 - на вісь у
-S11 * cos7,59 = 0 - на вісь х
Звідси:
S13 = 100 кг (стрижень №13 стиснутий)
S11 = 0 (нульовий стрижень, ніяких зусиль у ньому немає)
Розглянемо 7-й вузол:
Складемо рівняння на осі х і у:
100 + 400 - S12 * sin21,8 = 0 - на вісь у
S12 * cos21,8 - S10 = 0 - на вісь х
З 1-го рівняння знаходимо S12:
S12 = 807,82 кг (стрижень №12 стиснутий)
З 2-го рівняння знаходимо S10:
S10 = 750,05 кг (стрижень №10 розтягнутий)
Далі розглянемо вузол №3. Наскільки ми пам'ятаємо другий стрижень у нас нульовий, а значить малювати його не будемо.
Рівняння на осі х та у:
200 + 540,83 * sin33,69 - S5 * cos56,31 + S6 * sin7,59 = 0 - на вісь y
540,83 * cos33,69 - S6 * cos7,59 + S5 * sin56,31 = 0 - на вісь х
А тут нам знадобиться алгебра. Я не буду детально розписувати методику знаходження невідомих величин, але суть така - з 1-го рівняння виражаємо S5 і підставляємо її в 2-е рівняння.
За підсумком отримаємо:
S5 = 360,56 кг (стрижень №5 розтягнутий)
S6 = 756,64 кг (стрижень №6 стиснутий)
Розглянемо вузол №6:
Складемо рівняння на осі х і у:
200 - S8 * sin7,59 + S9 * sin21,8 + 807,82 * sin21,8 = 0 - на вісь у
S8 * cos7,59 + S9 * cos21,8 - 807,82 * cos21,8 = 0 - на вісь х
Так само, як і в третьому вузлі знайдемо наші невідомі.
S8 = 756,64 кг (стрижень №8 стиснутий)
S9 = 0 кг (стрижень №9 нульовий)
Розглянемо вузол №5:
Складемо рівняння:
200 + S7 - 756,64 * sin7,59 + 756,64 * sin7,59 = 0 - на вісь у
756,64 * cos7,59 - 756,64 * cos7,59 = 0 - на вісь х
З першого рівняння знаходимо S7:
S7 = 200 кг (стрижень №7 стиснутий)
Як перевірки наших розрахунків розглянемо 4-ий вузол (зусиль у стрижні №9 немає):
Складемо рівняння на осі х і у:
200 + 360,56 * sin33,69 = 0 - на вісь у
-360,56 * cos33,69 - 450 + 750,05 = 0 - на вісь х
У 1-му рівнянні виходить:
У 2-му рівнянні:
Ця похибка допустима і пов'язана швидше за все з кутами (2 знаки після коми замість 3-х).
За підсумками у нас вийдуть такі значення:
Вирішив перевірити ще раз наші розрахунки в програмі і отримав такі самі значення:
Підбір перерізу елементів ферми
При розрахунку металевої фермипісля того, як усі внутрішні зусилля у стрижнях знайдені, ми можемо приступати до підбору перерізу наших стрижнів.
Для зручності всі значення зведемо до таблиці.
Конструктивних елементів у каркасної спорудине так багато: фундамент, опори та дах – але кожен з них має бути міцним та довговічним. Стійкість опор забезпечує не тільки фундамент, допомагають у цьому особливі зміцнювальні конструкції – обв'язувальні ферми. За надійність даху теж відповідають ферми, але вже кроквяні.
Для посилення каркасу будинків, надвірних будівель та малих архітектурних форм із профтруби застосовують особливі елементи, які називаються фермами. Їх використовують для верхнього та бокового з'єднання опор навісів, альтанок, зупинкових павільйонів та літніх кафе. Застосовують підсилювальні елементи та при монтажі козирків над вхідними групамиякщо відстань між стінами або опорами велика.
Таким чином, ферма – це конструкція, що посилює, що складається з двох поясів, з'єднаних між собою перемичками.Такий пристрій забезпечує жорсткість конструкції і дозволяє зберігати форму при будь-яких навантаженнях.
Зверніть увагу! Крім функціонального призначення ферми можуть мати і декоративне, якщо споруда не має стін і фронтонів або обшивається прозорим матеріалом.
Види поясів
Пояси задають форму деталі: сегмент, подвійна дуга, трикутник, прямокутник чи багатокутник. При цьому у сегмента, прямокутника і дуги як нижній і верхній пояси виступають цілісні труби - прямі або вигнуті.
У фермах більше складної форми: трикутні, опуклі і увігнуті багатокутники – один або обидва пояси зібрані з декількох труб.
Форму поясів ферми вибирають у відповідність до призначення конструкції. Для бічного з'єднання стійок будови зазвичай використовують обв'язувальні ферми з двома паралельними прямими або дугоподібними поясами або верхнім прямим поясом і нижнім дугоподібним.
Форма поясів кроквяної ферми залежить від типу даху:
| Тип даху | Можлива форма поясів | Назва ферми |
| односхилий, шатровий | прямі, що утворюють прямокутний трикутник | односхилий |
| двосхилий | прямі, що утворюють рівнобедрений трикутник: 2 прямі утворюють верхній пояс, одна – нижній; | трикутна |
| дві пари прямих, що утворюють паралельні кути | полігональна | |
| дві пари прямих, що утворюють пару нерівних кутів | ножиці | |
| 5 прямих: дві утворюють верхній пояс, 3 – нижній | ферма Полонсо | |
| мансардна | прямі, що утворюють рівнобедрений п'ятикутник з широкою основою; | мансардна |
| арочна | дві паралельні дуги | арочна |
| дві паралельні ламані | полігональна | |
| дуга і пряма, що утворюють сегмент або півколо | сегментна | |
| верхня дуга, нижня ламана | консольна |
Види перемичок
Перемички – це короткі відрізки труб, як правило, меншого перерізу, ніж використовувані для поясів, які прикріплені прямо або під кутом до основних елементів конструкції. Комплекс перемичок називають внутрішніми гратами.
Вертикальні перемички називають опорами чи стійками. Зазвичай ферма має одну-дві основні стійки та кілька додаткових.
Похилі перемички називають підкосами або укосами, їх кількість може бути будь-якою. Якщо пояси ферми з'єднані опорами, то укосами зміцнюють саме опори. Крім того, внутрішні решітки можуть складатися тільки з вертикальних або тільки з похилих перемичок.
Зверніть увагу! Ферми для каркасних будівельвиготовляють не тільки із труб, а й із куточків. Кожен елемент такої конструкції для забезпечення необхідної міцності збирають із пари куточків, що ускладнює розрахунки та монтаж та збільшує тимчасові витрати.
Переваги профільної труби для виготовлення каркасів
Каркасне будівництво з профтруби набрало популярності і не здає позицій. Профільовані труби дозволяють створити красиві та міцні конструкції найрізноманітнішого призначення – від парасольки над пісочницею до житлової, промислової чи комерційної будівлі.
Металеві конструкції, що складаються з решітчастих стрижнів та профільної труби, називають фермами. Для виробництва застосовується парний матеріал, що з'єднується спеціальними косинками. Для складання такої конструкції переважно використовують зварювання, але іноді застосовують клепки.
Ферма допомагає перекрити будь-який проліт. Довжина не має великого значення. Але щоб правильно виконати такий монтаж, потрібен грамотний розрахунок. Якщо зварювальні роботибудуть виконані якісно, а план зроблено без помилок, залишиться лише доставити нагору трубні зборки. Потім встановити їх згідно верхній обв'язці, по розмітці.
Навіси можуть виготовлятися з різних матеріалів:
- Дерево;
- Бетон;
- алюмінію;
- Пластмаси.
Однак у більшості випадків каркас ферми виготовляється із спеціальної профільної труби. Ця порожня конструкція відрізняється від інших високою міцністю та одночасною легкістю. Переріз такої труби може бути:
- Прямокутником;
- Квадратом;
- Овалом;
- Багатогранником.
Для зварювання ферми найчастіше користуються прямокутним або квадратним перетином. Такий профіль менш трудомісткий під час обробки.
Граничні навантаження, які може витримати труба, залежать від кількох факторів:
- Товщина стінки;
- Види сталі;
- Спосіб виготовлення.
Профільні металеві трубивиготовляють, із спеціальної конструкційної сталі (1-3пс/сп, 1-2пс(сп)). Іноді, коли виникають певні обставини, користуються оцинкованою сталлю або низьколегованими сплавами.
Труби з невеликим перетином випускаються довжиною 6 метрів. Довжина великих перерізів сягає 12 метрів. Діаметр труби можуть бути різними. Мінімальними вважаються:
- 10х10х1 мм;
- 15х15х1, 5 мм.
Чим товстіша стінка, тим вище міцність профілю. Наприклад, вироби з величезними розмірами (300x300x12 мм) в основному використовуються для будівництва промислових будівель.
Розміри деталей каркасу
Малогабаритні навіси, ширина яких менше 4.5 метрів, виготовляються із профільної труби з розмірами 40x20x2 мм.
При ширині близько 5,5 м майстри радять встановлювати трубу, перетином 40x40x2 мм.
Якщо довжина навісу має великі розміри, рекомендується скористатися трубами:
- 40x40x3 мм;
- 60x30x2 мм.
На що слід звернути увагу при розрахунку
Перед тим, як почати розраховувати переріз труби, необхідно визначити оптимальний вид даху. На вибір впливають її габарити, кут нахилу покрівлі та контуру поясів.
Ці вищеперелічені складові залежать від кількох умов:
- Функціонал будівлі;
- З якого матеріалу виготовлено перекриття;
- Кут скосу даху.
Потім визначаються габарити труби. Залежно від кута нахилу підбирається довжина. На визначення висоти впливає марка матеріалу, з якого буде перекриття.
Габарити труби залежать також від способу транспортування та загальної ваги всієї металоконструкції.
У тому випадку, коли розрахунок ферми з профільної труби визначив, що довжина перевищуватиме 36 метрів, необхідно додатково розрахувати будівельний підйом.
Потім визначаються габарити панелей. Усі підрахунки спираються значення навантаження, яку має витримати конструкція. Для покрівлі трикутного типу скіс повинен досягати 45 градусів.
Завершує розрахунок визначення точної відстані між елементами металоконструкції із профільної труби.
Все точно розпланувати у цифрах досить складно, не маючи спеціальних знань. Тому краще звернутись до професіоналів, які проведуть його на комп'ютері. Вони завжди гарантують висока якістьсвоїх послуг.
Перш ніж приступити до будівництва, варто знову перевірити всі розрахунки з огляду на максимальне навантаження, яке може випробувати будову.
Крім зроблених розрахунків, якість монтажу залежить від правильності та точності планових креслень.
Безкоштовні програми для розрахунку
Сайт http://rama.sopromat.org/2009/?gmini=off пропонує провести розрахунок ферми за допомогою онлайн програми, методом кінцевих елементів Таким калькулятором можуть користуватися студенти та інженери. Програма має зрозумілий інтерфейс, який допоможе швидко виконати потрібні дії. Розрахунок можна зробити також частково безкоштовною програмоюна сайті http://sopromatguru.ru/raschet-balki.php
У якій послідовності виконуються роботи
Щоб зібрати каркас, необхідно скористатися послугами досвідченого зварювальника. Складання ферми вважається дуже відповідальною справою. Необхідно вміти грамотно варити та розуміти технологію зварювання ферми.
Дуже важливо знати, які вузли краще зібрати внизу, а потім підняти і закріпити на опори. Щоб працювати з тяжкою конструкцією, доведеться скористатися спеціальною технікою.
- Спочатку розмічається ділянка;
- Монтуються заставні деталі;
- Виконується монтаж вертикальних опор.
Досить часто металеві труби опускають у траншею, потім заливають бетоном. Схилом проводиться перевірка вертикальності монтажу. Щоб контролювати паралельність між останніми стійками натягують шнур. Всі інші виставляються згідно з отриманою лінією.
Зварюванням, до опор приварюють поздовжні труби.
Деталі ферми зварюються землі. Пояси конструкції з'єднуються перемичками та спеціальними розкосами. Потім готові блокипіднімаються певну висоту. Вони приварюються до прокладених труб, у місцях встановлення вертикальних опор.
Поздовжні перемички вварюються між фермами безпосередньо по схилу, щоб можна було зафіксувати покрівельний матеріал. У перемичках заздалегідь робляться отвори кріплення.
Сполучні ділянки добре зачищаються. Особливо це стосується верхньої частини каркаса, на який потім накладатиметься покрівля. Потім проводиться обробка поверхні профілів. Виконується:
- Очищення;
- Знежирення;
- Ґрунтовка;
- Забарвлення.
Вхідні двері та козирок
Щоб розрахувати габарити консольного козирка, необхідно врахувати розмір ганку. Згідно з встановленими нормативами, розмір верхнього майданчика обов'язково має перевищувати ширину дверей (1,5 раза). При ширині полотна 900 мм виходить: 900 х 1,5 = 1350 мм. Такою має бути глибина даху, розташованого над входом. При цьому ширина навісу має перевищувати ширину сходів на 300 міліметрів з двох сторін.
Консольні навіси найчастіше встановлюються по всій площі ганку. Вони мають закривати щаблі. Число щаблів впливає розмір глибини даху. Середня величинавизначається згідно з встановленими нормами СНіП: 250-320 мм. До цього розміру додається величина верхнього майданчика. При цьому ширина навісу має регламентоване значення. Береться ширина сходів у межах (800-1200 мм), до нього з двох протилежних сторін додається 300 мм.
Розраховуємо розміри:
- Стандартного консольного козирка – 900-1350 мм на 1400-1800 мм.
- Консольно-опорного навісу над ганком, приклад розрахунку на 3 ступені та майданчик: глибина (900/1350 + 3*250/320) = 1650 – 2410 мм, ширина 800/1200 + 300 + 300 = 1400-15
Як розраховуються веранди
Зазвичай такі будинки знаходяться вздовж стіни будівлі. Для них залишаються актуальними кілька видів конструкцій:
- Балково-опорні;
- Консольні.
Найменша глибина дорівнює 1200 мм. Ідеальною вважається 2000 мм. Така відстань відповідає місцю розташування опорного стовпа.
Розрахунок даху згідно з перпендикуляром матиме вигляд 2000+300 мм. Однак плоска покрівлябільше підходить для тих областей, де кількість опадів має мінімальне значення.
Якщо кут нахилу = 30 о. прилеглий до нього катет (глибина даху навісу перпендикуляром) – 2300 мм, другий кут 60 о. Візьмемо 2 катет за Х, він лежить навпроти кута 30 о. і за теоремою дорівнює половині гіпотенузи, звідси гіпотенуза дорівнює 2*Х, підставляємо дані у формулу:
(2 * Х) 2 = 2300 2 + Х 2
4 * Х 2 - Х 2 = 5290000
Х 2 (4-1) = 5290000
3 * Х 2 = 5290000
Х 2 = 5290000. 3
Х 2 = 1763333, (3)
Х = √1763333, (3) = 1327 мм – катет, який прилягатиме до стіни будинку.
Розрахунок гіпотенузи (довжини даху з ухилом):
З 2 = 1327 2 + 2300 2 = 1763333 + 5290000 = 7053333
З = √7053333 = 2656 мм, перевіряємо: катет, що лежить проти кута 30 про дорівнює половині гіпотенузи = 1327 * 2 = 2654, отже, розрахунок вірний.
Звідси розраховуємо загальну висотунавісу: 2000-2400 мм – це мінімальна ергономічна висота, розраховуємо з урахуванням нахилу: 2000/2400 + 1327 = 3327/3737 мм – висота стіни навісу біля будинку.
Як розрахувати стоянку машин
Зазвичай встановлюють балочні конструкції. Щоб своїми руками виготовити навіс для свого автомобіля, необхідно заздалегідь зробити креслення, в якому має враховуватися класність автомобіля. Ширина стоянки повинна дорівнювати габариту автомобіля, плюс один метр з двох сторін. Якщо паркуватимуться дві машини, необхідно врахувати відстань між ними — 0,8 метра.
Приклад розрахунку навісу для машини середнього класу, ширина – 1600-1750 мм, довжина – 4200-4500 мм:
1600/1750 + 1000 + 1000 = 3600/3750 мм - ширина навісу;
4200/4500 + 300 +300 = 4800/5100 мм – ергономічна довжина, щоб опади не заливали майданчик.
Розрахунок ширини навісу на дві машини:
3600/3750+800=4400/4550 мм.
Альтанки
Зазвичай такий навіс робиться в глибині присадибної ділянки. Ці конструкції встановлюють на фундамент, який може бути:
- Палевим;
- Стовпчастим;
- Стрічковим;
- Плитковим.
На вибір типу фундаменту впливають розміри будови, а також характер ґрунту. Ці значення мають бути обов'язково показані на кресленні. Встановлена альтанка може мати кілька розмірів:
- 3х4 метри;
- 4х4 метри;
- 4х6 метрів.
Для самостійного розрахунку такої конструкції, для проектування креслення потрібно враховувати кілька параметрів.
Щоб одній людині було комфортно відпочивати, потрібно 1,6-2 кв. метра площі підлоги.
При встановленні мангалу прямо під навісом, зона відпочинку повинна бути відокремлена від нього вільним майданчиком. Її ширина складає 1000–1500 мм.
Ширина зручного сидіння – 400-450 мм.
Габарит столу 800х1200. Розрахунок ведеться на одну особу (600 -800 мм). Для великої кількості людей розмір може досягати 1200х2400 мм.
