Як розрахувати навантаження на каркас із профільної труби
Попередній розрахунок навісу з профільної труби, інструкція з виготовлення ферм
Навіс з профільної труби - це дуже поширена конструкція, яку можна зустріти чи не в кожному дворі. З профільних труб можна зробити як невеликий навіс над ґанком, так і великий дах для автомобільної стоянки – і конструкція в будь-якому випадку буде досить міцною, красивою і простою в облаштуванні. У даній статті буде розглянуто розрахунок навісу з профільної труби та його монтаж.
Розрахунок і креслення навісу
Грамотний розрахунок і створення хорошого креслення передбачають дотримання ряду стандартів та вимог, що пред'являються до конструкцій з профільних труб. Втім, маленькі односхилі навіси не треба розраховувати дуже точно – невеликий козирок з профільної труби великою вагою не відрізняється, тому ніякої небезпеки такого роду конструкції не представляють. Великогабаритні навіси для стоянок або басейнів потрібно обов'язково розрахувати, щоб уникнути проблем.
Креслення навісу з профтруби завжди починається з ескізу – простого начерку, на якому зазначено тип конструкції, її основні особливості та зразкові розміри. Щоб точно визначити розміри майбутнього навісу, варто провести виміри на ділянці, де конструкція і буде розташовуватися. У тому випадку, якщо навіс буде прилаштовуватись до будинку, то необхідно виміряти стіну, щоб точно знати розміри профільної труби для навісу.
Можна розглянути методику розрахунку на прикладі конструкції, розташованої на майданчику 9х7 м, розташованої перед будинком з розмірами 9х6 м:
- Довжина навісу цілком може дорівнювати довжині стіни (9 м), а виліт конструкції на метр коротше ширини майданчика – тобто 6 м;
- Нижній край цілком може мати висоту 2,4 м, а високий варто підняти до 3,5-3,6 м;
- Кут нахилу схилу визначається залежно від різниці висот нижнього і верхнього країв (у даному прикладі виходить близько 12-13 градусів);
- Для розрахунку навантажень на конструкцію потрібно знайти карти, що показують рівень атмосферних опадів в даному регіоні, і відштовхуватися від них;
- Коли розмір конструкції та передбачувані навантаження розраховані, залишається скласти докладне креслення, підібрати матеріали та приступити до складання навісу.
Креслення ферм з профільної труби для навісу повинні зображатися окремо з усіма подробицями. Також варто пам'ятати, що мінімальний ухил навісу становить 6 градусів, а оптимальне значення – 8 градусів. Занадто малий нахил не дозволить снігу сповзати самостійно.
Закінчивши з кресленнями, підбирається відповідний матеріал і його кількість. Розрахунок потрібно проводити точний, а перед придбанням варто додати близько 5% допуску – при роботі дуже часто відбуваються невеликі втрати, так і брак зустрічається нерідко. За такими розрахунками можна зробити й каркас гаража з профільної труби, що досить популярно.
Створення навісу з профільної труби
Конструкція навісу особливою складністю не відрізняється. Якщо креслення навісу і необхідні для його складання матеріали вже є, то можна приступити безпосередньо до облаштування конструкції.
Виготовлення навісу з профільної труби здійснюється за наступним алгоритмом:
- Спочатку розмічається і готується ділянка під навіс. Потрібно підібрати місце для фундаментних ям і викопати їх, а потім засипати дно всіх ям щебенем. В ямах встановлюються закладні елементи, після чого фундамент заливається цементним розчином.
- До нижніх частин стійок навісу приварюються сталеві деталі квадратної форми, розмір яких збігається з габаритами закладних деталей, як і діаметр отворів під болти. Коли розчин застигне, стовпи для навісу з профільної труби прикручуються до закладних деталей.
- Наступний крок – складання каркаса. Профільна труба на цьому етапі розмічається і розрізається на необхідні шматки, і тільки після цього може здійснюватися виготовлення ферм з профільної труби для навісу. Спочатку за допомогою болтів кріпляться бічні ферми, потім фронтальні перемички, а останніми при необхідності облаштовуються решітки розкосів. Зібраний каркас встановлюється на стійки та фіксується обраним способом.
Перед монтажем покрівлі навіс потрібно пофарбувати або покрити антикорозійним складом, щоб запобігти можливому руйнуванню матеріалу. Під час складання базове покриття пошкоджується, і металеві деталі в результаті втрачають опірність корозії. Крім того, потрібно розуміти, що зовнішня обробка не захищає конструкцію від руйнування зсередини, тому краї труб необхідно закрити заглушками.
Види кріплень елементів навісу та їх розміри
Порада: Використовуйте наші будівельні калькулятори онлайн, і ви виконаєте розрахунки будівельних матеріалів або конструкцій швидко та точно.
Для складання елементів навісу з профільної труби можуть використовуватися різні способи:
- Одним з найбільш поширених способів фіксації навісів з профтруб є болтове з'єднання. Якість такого з'єднання досить висока, при цьому складністю воно не відрізняється. Для роботи знадобиться дриль зі свердлом по металу, а також болти або саморізи, діаметр яких залежить від перерізу труби.
- Ще один спосіб, яким кріпляться елементи навісу – зварне з'єднання. Зварювальні роботи вимагають певних навичок, так і обладнання потрібно дорожче, ніж для болтового з'єднання. Втім, результат того вартий – зварювання забезпечує високу міцність конструкції без її ослаблення.
- Для фіксації невеликих навісів з труб діаметром до 25 мм можна використовувати систему краб, яка являє собою спеціальні хомути різної форми (детальніше: "Які бувають краб системи для профільних труб, правила виконання з'єднань"). Найчастіше при монтажі навісів застосовуються Т-подібні та Х-подібні хомути, що забезпечують з'єднання трьох або чотирьох труб відповідно. Для стяжки хомутів потрібні болти з відповідними гайками, які часто доводиться докуповувати окремо. Головний недолік краб-систем – можливість складання конструкції лише під 90-градусним кутом.
Вибір профільних труб для виготовлення ферм
Підбираючи труби для облаштування великогабаритного навісу з профільної труби, необхідно вивчити наступні стандарти:
- БНіП 01.07-85, в якому описана залежність між ступенем навантажень і вагою складових елементів конструкції;
- БНіП П-23-81, описує методику роботи зі сталевими деталями.
Ці стандарти та конкретні вимоги до конструкції дозволяють точно розрахувати її параметри, зокрема, кут схилу покрівлі, вид профільних труб і ферм. Читайте також: "Як зробити навіс з профільної труби правильно - інструкція".
Можна розглянути облаштування конструкції на прикладі пристінного навісу розмірами 4,7х9 м, що спирається на зовнішні стійки спереду, а ззаду прикріплений до будівлі. Підбираючи кут нахилу, найкраще зупинитися на 8-градусному показнику. Вивчивши стандарти, можна дізнатися рівень снігового навантаження в регіоні. В даному прикладі односхилий дах з профільної труби буде піддаватися навантаженню, що становить 84 кг/м2.
Одна 2,2-метрова стійка з профільної труби має вагу близько 150 кг, а ступінь навантаження на неї виходить близько 1,1 тонни. Враховуючи ступінь навантаження, доведеться підбирати міцні труби – стандартна кругла профільна труба з 3-мм стінками та діаметром 43 мм тут не підійде. Мінімальні розміри круглої труби повинні становити 50 мм (діаметр) і 4 мм (товщина стінки). Якщо в якості матеріалу використовується труба діаметром 45 мм і товщиною стінки 4 мм, використовуючи такий матеріал, може бути зроблена й хвіртка з профільної труби своїми руками, яка буде достатньо надійною і довговічною.
Вибираючи ферми, варто зупинитися на конструкції з двох паралельних контурів з розкісними ґратами. Для ферми висотою 40 см можна використовувати профільну трубу квадратного перерізу з діаметром 35 мм і товщиною стінки 4 мм (прочитайте також: "Як зробити ферми з профільної труби – види та способи монтажу"). На виготовлення розкісних решіток добре підуть труби діаметром 25 мм і товщиною стінки 3 мм
Зібрати навіс з профтруби своїми руками не так вже й складно. Для успішної роботи необхідно грамотно спроєктувати майбутню конструкцію і відповідально підійти до кожного етапу реалізації проєкту – і тоді в результаті вийде надійна конструкція, здатна простояти довгі роки.
Як зробити навіс з профільної труби правильно - інструкція
Тема спорудження навісу завжди актуальна для господарів приватних будинків, дач, гаражних будівель. Найбільш підходящим матеріалом для них вважається профільна труба. Монтаж подібної конструкції відрізняється простотою і її можна побудувати своїми руками.
Навіс з профільної труби, зведений у дворі або на присадибній ділянці, виглядає сучасно і здатний надати території, прилеглій до будинку, оригінальність. Такі конструкції повинні мати необхідну міцність і жорсткість, щоб зуміти протистояти різним видам навантажень. Перед початком монтажу потрібно виконати ряд заходів.
Підготовка до спорудження конструкції
До того, як приступити до проведення робіт по встановленню, слід:
- провести розрахунок передбачуваних навантажень – у разі необхідності;
- скласти докладні креслення каркаса навісу з профільної труби – розміри на них також потрібно вказати;
- підготувати набір інструментів;
- вибрати та придбати будматеріали.
Самостійно з профільних виробів можна звести кілька варіантів навісів, а саме:
Зовнішній вигляд і форма майбутньої конструкції багато в чому залежать від особистих уподобань власника дачі або будинку і розміру незайнятого простору на земельній ділянці. Найбільш швидкомонтованим і самим компактним щодо займаної площі вважається односхилий навіс з профтруби.
Приблизний розрахунок навісу з профільної труби
Як приклад, за вихідні дані можна прийняти розмір будови 6х9 метрів. У неї перед однією зі сторін є вільний майданчик зі сторонами 7 і 9 метрів. По стінці будинку довжиною 9 метрів планується будівництво навісу з розміром вильоту, що дорівнює 6 метрам (прочитайте: "Попередній розрахунок навісу з профільної труби, інструкція з виготовлення ферм").
У результаті площа навісу - 6х9 метрів. При цьому висота краю, який буде піднятий, дорівнює 3,5 або 3,6 метра, а низького -2,4 метра. В результаті перепаду між висотами кут нахилу складе 12-13 градусів.
Для визначення ступеня ймовірних навантажень використовують вітрові та снігові карти конкретного району, де розташована земельна ділянка. На основі вищенаведених даних складають креслення навісу з профільної труби своїми руками.
Крім того, що їх можна намалювати власноруч, існують спеціальні комп'ютерні програми. Щоб добитися максимальної точності при проведенні розрахунків, бажано в цей час перебувати в тому місці, де буде розміщена конструкція.
Елементи навісу з профільних виробів
Порада: Використовуйте наші будівельні калькулятори онлайн, і ви виконаєте розрахунки будівельних матеріалів або конструкцій швидко та точно.
У конструкції є кілька основних елементів, серед яких:
- стійки;
- заставні;
- опорні плити;
- арки;
- направляючі;
- покрівля;
- інші – ними можуть бути, наприклад, освітлення і система водостоку.
Для виготовлення стійок і стовпів підійдуть як труби з профілю, так і вироби, що мають поперечний переріз круглої форми. У останнього варіанту є істотний недолік, який полягає в складнішій конфігурації вузлів спирання та кріплення елементів.
Для забезпечення з'єднання деталей каркаса, розташованих під кутом в 90 градусів, ідеальним рішенням є квадратна форма трубної продукції. Такий тип перерізу забезпечує рівний ступінь жорсткості в обох напрямках – у поздовжньому і поперечному.
Щоб звести на основі креслення навіс з профільної труби будь-якої форми, використовують зварювання, а також різьбові або болтові типи з'єднань. При створенні ферм або прогонів фахівці рекомендують брати прямокутні вироби, оскільки на них створюється істотне навантаження в поперечному напрямку, а саме зверху вниз. При цьому практично відсутні зусилля вздовж осі.
Характеристики профільних трубних виробів
Щоб звести каркас навісу з профільної труби, і провести всі необхідні обчислення, слід визначитися з характеристиками трубної продукції. Для виробів, що мають квадратний перетин, необхідні значення наведені в спеціальних таблицях.
Для прямокутних труб максимальний розмір навантажень обчислюють по більшій стороні. Результат також можна побачити в спеціально складеній таблиці, де крім шуканої величини вказана довжина прольоту і розміри труб.
Розрахунок значень для стійок навісу
Роблячи підбір параметрів стійок, попередньо виконують розрахунок створюваних навантажень і малюють докладне креслення. На жорсткість виробу впливають ширина та товщина його стінок, які своєю чергою залежать від довжини продукції.
Наприклад, при виборі, яку профільну трубу використовувати для навісу, можна використати як товстостінний виріб з невеликою величиною перерізу, так і з тонкими стінками, але з великою шириною полиці.
Слід враховувати, що вертикально спрямоване навантаження, що створюється на стійку перекриттями навісу, незначне, й тому тонка профтруба витримає її без найменшої деформації. Схема навісу з профільної труби повинна містити точні розміри кожного елемента. Досить часто каркас для гаража з профільної труби роблять за такою ж методикою.
Для будови зі середніми параметрами оптимальним варіантом будуть вироби, що мають поперечний переріз у межі від 50 до 100 міліметрів. Якщо стійки розташовані часто, припустиме зменшення розміру використовуваних труб. У тому випадку, коли в односхилого навісу буде чотири опори, тоді використовують трубну продукцію великого перерізу.
Ферми в якості елементів каркаса
Ферми виконують функцію додаткової зв'язки деталей при облаштуванні навісу. Вони надають каркасу більшу стійкість і міцність (прочитайте: "Як зробити каркас з профільної труби для дому – теорія і практика"). Для них слід спеціально намалювати креслення. Згідно з нормами, проведення розрахунків потрібно для ферм з труб, у яких кут нахилу складає понад 6 градусів. Але фахівці вважають, що потрібно відштовхуватися від 8 градусів.
Річ у тому, що взимку на поверхні даху при незначному куті нахилу буде накопичуватися опалий сніг. Оптимальним прийняте значення, рівне 15 – 20 градусів. Такий нахил схилу покрівлі підходить для покриттів з профнастилу, шиферу, пластику, полікарбонату та інших сучасних матеріалів.
Ферми можуть мати наступну форму:
- трикутну;
- арочну;
- прямокутну;
- ламану;
- трапецієподібну.
Всередині ферм додатково монтують стійки, прогони, розкоси, підкоси. На кресленні повинні бути вказані розміри, так і перелік і кількість матеріалів, які будуть потрібні.
Оскільки ферми складаються з пустотілих деталей, вага каркаса для облаштування навісу буде незначною. По горизонталі їх між собою скріплюють хрестоподібно за допомогою елементів, зроблених з профільних металевих виробів, що мають невеликий переріз (прочитайте: "Характеристики кріплень для профільних труб, «Краб», хомути, переваги використання").
Далі монтують решетування з бруса висотою 50 міліметрів. Воно потрібне для фіксації покриття покрівлі. Дерев'яний брус слід попередньо обробити антисептичним засобом, або пофарбувати, щоб не допустити псування деревини.
Зведення конструкції
Роботи по встановленню проводяться поетапно:
- До того, як зробити навіс з труб, спочатку готують фундамент.
- Потім відміряють і нарізають матеріали, перелічені у кресленні.
- Виготовляють ферми.
- У конструкції збирають бічні стінки.
- З'єднують покрівельні ферми та готові секції.
- Проводять перевірку правильності складання елементів, задіюючи рівень і рулетку.
- Монтують і надійно закріплюють каркас на попередньо підготовлену ділянку.
- Обробляють захисними складами металеві поверхні.
- Готують матеріали для облаштування покрівлі, їх встановлюють та фіксують.
- Обрізають зайве покрівельне покриття.
- Наводять порядок на прилеглій території.
Під час підготовки основи під конструкцію у тих місцях, де будуть стояти опори з профільної труби, виймають ґрунт. На дно викопаних ям насипають шар щебеню. Потім з метою кріплення стійок встановлюють заставну, на якій приварені болти. При бажанні додатково надати конструкції міцність використовують арматуру.
У вільний простір заливають розчин цементу. Бічні стінки збирають одним з обраних способів, з'єднуючи ферми та стовпи, які служать опорою. Якщо будується односхилий навіс, тоді бічні секції монтують на основу до моменту встановлення покрівельних ферм.
При проведенні робіт слід контролювати відповідність розмірів конструкції креслярської документації вертикальність і розташування елементів на всіх етапах спорудження навісу. Листи матеріалу для обшивки слід нарізати з незначним запасом, що дозволить виправити помилки, допущені при проведенні вимірів.
Вибір матеріалів та підготовка інструментів
Головна вимога, що пред'являється до якості профільної трубної продукції – це міцність. Щоб забезпечити стійкість несучих деталей конструкції з них, потрібно вибирати труби з мінімальними параметрами, рівними 80х80 міліметрів. Для додаткових елементів оптимальним розміром перерізу буде 40х20 міліметрів.
Щоб визначитися з кількістю покрівельного матеріалу, спочатку розраховують площу поверхні, а потім отриманий результат збільшують на 5 %. Кріплення виконують покрівельними болтами зі спеціальними прокладками.
Конструкцію збирають одним зі способів:
- Зварюванням. Але для цього необхідно не тільки мати в наявності зварювальний апарат з електродами, але й знати, як правильно зварити навіс з профільної труби. Без навичок таку роботу зробити неможливо.
- Застосовуючи різьбові з'єднання. Для цього необхідні металеві куточки та кріпильні болти.
- З використанням спеціальних хомутів.
Навіс, зроблений своїми руками, коштує набагато дешевше, ніж куплений. Він буде відповідати вимогам за умови суворого дотримання технології його зведення.
Як зробити ферми з профільної труби – види та способи монтажу
В основі перекриття будь-якої господарської будівлі, будь 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 з профільних труб, а також як зробити розрахунки для виготовлення тієї або іншої конструкції, ми розповімо далі в матеріалі.
Існує дуже багато різновидів металевих ферм з профільної труби, а в деяких випадках вони навіть стають основою для димарів. Але щоб вся конструкція була міцною і надійною, потрібно правильно виконати креслення, за якими буде виготовлятися каркас.
Різноманітність металевих ферм з труби
Як правило, для виготовлення ферм з профільної труби застосовують металевий профіль. Його форма буває овальною, круглою, квадратною, але найчастіше використовується прямокутна профільна труба.
За будовою конструкції з профільної труби діляться на два типи: структурні елементи каркаса можуть фіксуватися в одній площині; ферма може бути складена з нижнього і верхнього поясів.
Крім того, класифікація ферм з прямокутних труб ґрунтується на таких чинниках, як рівень навантаження на профіль, кут нахилу елементів, загальний ухил конструкції, довжина окремих прольотів, а також характер розташування перекриттів.
Виходячи з цих параметрів, усі типові ферми з профільної труби складаються з таких груп:
-
Ферми, кут нахилу яких сягає близько 22-30º. Щоб така конструкція була стійкою, її висота має дорівнювати 1/5 частки довжини виробу або бути трохи менше. Як правило, цю норму беруть за основу при розрахунку необхідної висоти конструкції, тобто задану довжину виробу просто ділять на 5. Краще обирати такий різновид ферми, якщо конструкція повинна бути максимально полегшеною. Якщо передбачувана довжина будови буде понад 14 метрів, то положення розкосів в конструкції ферми з профільної труби для навісу буде вертикальним. Головне тут — зробити правильний розрахунок навісу, врахувати всі нюанси. На верхньому ярусі фіксуються шматки профілю довжиною 150-250 см.
