Металлические фермы для навеса из профильной трубы: расчет и изготовление
Надежные и прочные металлические фермы – это одно из разновидностей современной продукции металлопроката. Это целостная форма, которая никогда не меняет своих геометрических параметров, даже если жесткие узлы заменены шарнирными. Из них получаются долговечные и надежные конструкции, как навесы, беседки, павильоны и даже целые крыши жилых домов. Но насколько такие конструкции целесообразнее, чем более привычные деревянные?
В этой статье мы расскажем вам о видах, особенностях и преимуществах металлических ферм. Надеемся, вы совершенно по-другому посмотрите на вопрос прочности стропильной системы, особенно, если вы хотите забыть про занозы, точащих древесину жучков и постоянных переживаниях об обработке элементов крыши.
Прочные металлические фермы сегодня активно применяются в строительстве частных домов и промышленных зданий. И совсем не обойтись без такой надежной строительной системы в возведении складских помещений, спортивных сооружений, торговых комплексов и павильонов для выставок, а еще для строительства офисных многоэтажных зданий. Что неудивительно, ведь металлические фермы особенно хороши, когда нужно перекрывать большие пролеты.
Фермы из металлической трубы имеют массу ценных преимуществ перед другими:
- Устойчивость к деформациям при нагрузках.
- Небольшой вес благодаря полым конструкциям.
- Доступная стоимость для частного строительства.
- Возможность возведения безопасных сложных конструкций без потери прочности.
- Высокая пожаробезопасность.
- Долговечность, прочность и надежность.
С конструктивной точки зрения использование ферм даже более предпочтительно, чем балки. Ведь при меньшем весе те выдерживают куда серьезнее нагрузки, чем при использовании обычных двутавров и швеллеров. При этом фермы еще и менее металлоемкие.
В какой-то мере металлические фермы служат аналогом стальных балок, но куда более экономичны в плане расхода материала. При этом их эффективность сравнима. А отличие металлической фермы от просто собранных вместе стропил в том, что готовая ферма отлично работает на растяжение и сжатие.
А, в отличие от деревянных стропил, металлические не гниют, не плесневеют, не разрушаются грибками или насекомыми. Их намного сложнее сломать тонной снега. Кроме того, собирают такие стропила быстрее, чем из других материалов.
Вы удивитесь, насколько много видов металлических ферм:
Давайте рассмотрим внимательные самые популярных формы металлических ферм, которые чаще всего производят на российских заводах:
- Параллельные – самые простые и экономичные, для изготовления которых используются одинаковые детали.
- Классические арочные, в которых нижний и верхний пояс имеют вид дуги, а пояса соединены между собой ребрами жесткости. Разные виды такой арки отличаются между собой радиусом. А сам радиус определяют такими внешними ограничителями, как размеры стропильной системы, запланированный вами дизайн крыши и сложность ее конструкции.
- Треугольные односкатные, которые чаще всего используются для устройства крыши с крутыми скатами.
- Треугольные двускатные, более подходящие для крыш с крутыми скатами, но оставляющие после производства немалую долю отходов.
- Полигональные, которые хорошо подходят для кровли из тяжелого настила, но отличаются сложностью в монтаже.
- Трапецеидальные, подобные полигональным, но с более упрощенной конструкцией.
- Сегментные, подходящие для зданий со светопропускающей кровлей, но самые сложные в производстве. Чтобы их изготовить, делают дугообразные элементы с точной геометрией, которая позволяет равномерно распределять нагрузку.
А вот популярные и малоизвестные виды ферм для навеса из металла:
Итак, металлическая ферма – это сварная или сборная система труб и жестких крепежных узлов. Состоит такая конструкция из определенных элементов:
- Пояса, верхний и нижний, которые служат каркасом.
- Решетки, которая связывает оба уровня.
- Стоек, которые смонтированы перпендикулярно к поясу.
- Раскосов, которые присоединены под углом к нижнему и верхнему уровню.
- Шпренгеля – вспомогательного раскоса.
- Узел – это точка, в которой сходится сразу несколько стержней. Здесь трубы соединяют при помощи фасонки – специального металлического листа.
- Панель – это расстояние между соседними узлами, а пролет – расстояние между опорами стропильных систем.
Верхний пояс металлической фермы изготавливают из профильной трубы или двутавровых балок, с применением фланцевого соединения. Нижний – из этих же материалов.
Только, если ферма станет подвергаться нагрузке на уровне панелей, тогда дополнительно необходимо установить парные швеллеры. А внутренние стойки и раскосы изготавливают из круглой трубы, уголка или профильной трубы.
Решетки внутри фермы располагают по самым разным схемам, и все они продиктованы исключительно практическими соображениями. Чем больше поперечных элементов, тем прочнее сама конструкция, и тем дороже она обходится (материала-то уходит больше!). Например, вот в каких вариантах изготавливают треугольную ферму:
Внутренний рисунок металлической фермы подбирают в зависимости от конструктивных требований и планируемого уровня нагрузок. И выбранный тип обрешетки влияет на вес конструкции, ее внешний вид, трудоемкость и бюджет на изготовление самой металлической фермы.
Давайте рассмотрим стандартные виды внутренних решеток металлических ферм:
- Меньше всего узлов в треугольной решетке, которая чаще всего встречается в параллельной и трапециевидной ферме. Причем такая решетка считается наиболее экономной, т.к. у нее минимальная суммарная длина стержней.
- Шпренгельная решетка нужна там, где основная нагрузка приходится на верхний пояс. А потому ее используют, когда нужно сохранить расстояние между прогонами.
- Раскосную ферму делают, когда стойкам приходится противостоять большим усилиям.
- Крестовая разновидность нужна для каркасов, в которых расчетная нагрузка идет сразу в обоих направлениях.
- Перекрестная решетка нужна для ферм, которые делают из тавров.
- Полураскосная и ромбическая решетка нужна для ферм с такой большой высотой, как при создании мостов и мачт. Такие рамы получаются с высокой жесткостью благодаря двум системам раскосов.
В жизни выглядят все эти фермы так:
Вот, например, как выглядит не так часто встречающаяся шпренгельная ферма:
Кровельные металлические фермы, в свою очередь, бывают двускатные, односкатные и прямые. За счет ребер жесткости металлические фермы не деформируются даже на больших пролетах, хотя с виду довольно хрупкие.
Также металлические фермы делят на виды по количеству поясов. Это плоские фермы, где узлы и стержни находятся в одной плоскости, и пространственные, более сложные, в которых пояса находятся в параллельных плоскостях.
Итак, давайте рассмотрим: как точно рассчитать ферму для навеса или более солидной постройки так, чтобы вы не закупили слишком много материала и правильно просчитали прочность.
Мы советуем вам взять готовые типовые проекты, которые уже практикуют, и которые проверенные временем. Идеально, если вы сможете проконсультироваться насчет выбранной схемы с опытным мастером, а затем уже перейдете к реализации.
Если вы решили справиться самостоятельно, тогда первым делом составьте схему будущей металлической фермы. Определите, какие контуры у нее будут, необходимо ли пространство под потолком, какое будет кровельное покрытие.
Высота металлической фермы зависит от типа кровельного материала, ее веса, угла наклона и возможности перемещения самой фермы.
Нормативные документы
Итак, фермы должны соответствовать таким государственным стандартам:
- ГОСТ 23118-99 (об общих ТУ для конструкций из стали).
- ГОСТ 23119-78 (о требованиях к производству ферм, когда нужна сварка уголков).
- ГОСТ 23119-78 (о ТУ на производство металлических ферм, сварка профильных труб).
А, чтобы правильно спроектировать металлическую ферму, вам понадобится информация из таких источников:
СНиП, П-23-81 (о стальных конструкциях), и СНиП 2.01.07-85 (о нагрузках и воздействиях).
Ферму для навеса или гаража вы можете сделать «на глаз», не особо заморачиваясь. В любом случае, вы по наитию задействуете больше материала, чем нужно, и тем самым добьетесь нужной прочности. А вот для дома такие фермы нужно рассчитывать максимально точно, чтобы тем смогли выдержать все силы стихий и сами по себе не создавали ненужной нагрузки на фундамент.
Для этого учитывают такие факторы:
- Постоянные нагрузки, как вес кровельного покрытия.
- Периодические нагрузки, как переменчивая погода, ураганы и даже смерч.
- Дополнительные нагрузки, как снеговые и ветровые, а также вес человека, который может находиться на кровле во время ремонтных работ.
Чем больше высота фермы, тем выше ее несущая способность. Также на несущую способность влияют ребра жесткости – чем их больше, тем крепче сама ферма. Но тем она тяжелее и дороже обходится.
К слову, самые легкие металлические фермы получаются, когда их высота равна 1/7 или 1/9 длины пролета. Дополнительно их облегчают специальной решеткой, в которой усилие по сжатию принимается короткими стойками.
Расчет высоты и длины фермы
При проектировании изготовлении металлических ферм важно необходимо выполнить некоторые пункты расчета металлической фермы:
- Шаг 1. Определите ширину пролета в постройке, выберите форму крыши и угол ската.
- Шаг 2. Выберите контур пояса с учетом предполагаемого уровня нагрузки на ферму.
- Шаг 3. Рассчитайте размер каркаса и то, будете ли собирать его или варить самостоятельно, или же закажете.
- Шаг 4. Чтобы рассчитать оптимальную высоту металлических ферм, примените такие формулы (L – длина фермы):
Н=1/4×L либо Н=1/5×L, если рама треугольной формы
Н=1/8×L, если параллельная, трапецеидальная или полигональная. При этом сам уклон верхнего пояса должен быть 1/8×L или 1/12×L.
Теперь определяем размеры панелей. Напомним, что панель – это расстояние между стойками, которую передают всю нагрузку. Причем угол раскоса у разных ферм – разный, и панели им отвечают. Например, в ферме с решеткой треугольной формы такой угол составляет 45 градусов, а с раскосной решеткой – 35 градусов.
И, наконец, определяем угол расстановки раскосов, который должен составлять от 35 до 50 градусов, идеально, если 45.
Проверить полученное вами значение вы сможете при помощи специальных программ, которых сегодня немало:
Подбор параметров фермы
Подбирают нужную конструкцию фермы исходя из формы чердачного перекрытия, угла наклона крыши и нужная длина пролета.
Так, наиболее практичной для кровли жилого дома считается ферма треугольной формы, которая будет иметь высоту около пятой части длины пролета:
Если же длина пролета будет значительной, от 14 до 20 метров, отдайте предпочтение конструкции с идущими вниз раскосами. При этом верхняя часть фермы должна иметь панель длиной от 1,5 до 2,5 метров. Так, оба пояса конструкции будет иметь четное количество панелей.
Такие фермы позволят избежать длинных раскосов, что поможет сопротивляться продольному изгибу. Хотя обычно для этого приходится делать большое сечение, утяжеляющее всю конструкцию в несколько раз. При этом верхняя часть фермы разбивается на двенадцать или шестнадцать панелей, по 2-2,75 метра.
Но иногда потолок крыши планируется геометрически сложным. В таком случае его среднюю часть приподнимают над опорами или же используют те же фермы Полонсо. Да, такой вариант немного сложнее обычной треугольной формы, но мы уверены, что вы справитесь!
Если даже фермы Полонсо не подходят, т.к. высота потолка от опор планируется быть еще выше, тогда ставят многоугольные металлические фермы, в которых поднят нижний пояс. Так, чтобы увеличить высоту конструкции до 0,23 длины пролета, расположенный внизу пояс делают ломаным.
При угле кровли 6-15° ставят трапециевидные или асимметричные фермы. Если же вы хотите получить красивую внешнюю форму, но при этом ровный потолок, тогда лучше выбрать сегментную.
Тем более, что на нее израсходуется намного меньше материала. И эффективность сегментной формы растет с удлинением пролета:
Такие металлические фермы сегодня есть возможность заказать на заводе, уже в готовом виде, или же изготовить самостоятельно.
Итак, делают их из таких материалов:
- Алюминиевые профили легки и подходят для устройства крыши с легким покрытием.
- Металлические круглые и профильные трубы радуют большим выбором сечения, толщиной стенок и состава сплава. Такие фермы подходят для создания крыши любой задумки и сложности.
- Тавровый прокат и швеллер подходят для устройства крыш с особыми нагрузками. Для частного домостроения такие фермы используются редко ввиду их значительного веса.
- Из металлического уголка или ЛСТК собирают более простые и облегченные конструкции. Такие фермы подходят для навеса и строительства хозяйственных помещений.
Хотя, справедливости ради заметим, что именно из уголка сегодня строят вполне прочные двускатные крыши для летнего домика или гаража. Если, конечно, в вашем регионе не выпадает слишком много снега:
Фермы из ЛСТК сегодня активно устанавливают на каркасных домах:
Наиболее популярный сегодня вид металлических ферм – изготовленные из трубы некруглого сечения. Это овальная, квадратная или прямоугольная форма в разрезе. Такие трубы производят из стали 09Г2С, Ст3СП и нержавейки.
Вам будет интересно узнать, что изначально форма такой трубы получается круглой, и только потом ее деформируют холодным или горячим методом в квадратный или другого вида профиль. Выпускают такие трубы с минимальными размерами в 15х15 мм или максимальные 45х35 см. Качество труб регулирует ГОСТ.
Сама форма трубы напрямую влияет на область применения таких ферм. Так, плоскоовальные – самые гибкие, и из них получаются сложные фермы красивых форм. А трубы квадратной и прямоугольной формы идеальны для крепления на плоской поверхности.
Посмотрите также, какими аккуратными получаются сваренные вручную арочную фермы из квадратной профильной трубы:
Сегодня для изготовления металлических ферм используют два вида профильных труб: горячекатаные и гнутые. Горячекатаные изготавливают из ленты толщиной от 0,5 до 5 мм, с сечением в виде прямоугольника или квадрата. Именно такой материал вы встречаете чаще всего.
Для обустройства металлических ферм, вместо профильной трубы, также подходит швеллер – балки в виде буквы П, тавр в виде Т и уголок в виде буквы Г. Но среди всех этих конструкций профильные фермы по весу намного легче. Еще одно преимущество – при помощи сварки всю эту конструкцию удобно собирать прямо на месте.
Сегодня удобно заказывать сборные конструкции или собирать их еще на земле. Тогда на саму крышу их поднимают уже в готовом виде. Собирать их следует строго по детализированным чертежам от завода.
Для этого вам понадобятся:
- Болты. Это самый простой способ, а надежность такого соединения уже зависит от качества крепежи и степени его натяжения. Обычно такое крепление делают при помощи специальных ключей с длинными рукоятками или пневматическими инструментами.
- Сварка. Когда ферма должна получиться максимально жесткой и устойчивой, тогда прибегают именно к сварке. Все узлы соединяют при помощи заклепок. Но этот метод – для промышленного строительства, а для устройства стропильной системы обычного жилого дома больше подходит именно болтовое соединение.
Собранная ферма на болтах выглядит так:
Саму заводскую ферму изготавливают из таких элементов, как стойки, раскосы и пояса. И хорошо, если во всех этих элементах заранее проделаны монтажные отверстия. Если нет, тогда детали соединяют между собой способом прихватки или при помощи струбцин.
Вот процесс домашнего изготовления металлических ферм при помощи сварки:
Вот еще один мастер-класс изготовления такой фермы:
И, наконец, в каркасном строительстве сегодня активно используются термопрофили из оцинкованной тонкопрокатной стали.
Суть вот в чем: по всему пути стропилы расположены сквозные прорези особой формы, благодаря которым теплопроводность стальных ферм почти равна теплопроводности деревянного бруса, и никаких мостиков холода.
Т.е. такой материал для металлических ферм полностью перечеркивает те минусы, которые всегда отличали металлические фермы от деревянных в худшую сторону.
У монтажа ферм на разные основания – свои особенности. Так, на кирпичные стены и железобетонные колонны их устанавливают на анкерные болты.
Устанавливать металлические фермы следует на колонны, которые предварительно прочно закреплены и зацементированы на основании. А поднимать их удобнее поднимать при помощи стрелочного крана, хотя при относительно небольшом весе с ними вполне справляются трое-четверо человек:
Схема такова: сначала двое-трое человек поднимают один конец фермы, надежно его фиксируют на стене, затем – второй:
Конечно, фермы побольше, для другого рода строительства поднять способна только специальна техника:
При этом фермы сначала крепят временными соединениями, а потом – постоянными:
А вот в случае с промышленной постройкой, фермы следует монтировать на подстропильные металлические конструкции, которые служат связующими элементами для опорных колонн.
Сама длина пролетов в этом случае составляет от 20 до 35 метров. Это – все те же фермы Полонсо, которые состоят из двух ферм треугольной формы, соединенных между собой затяжкой.
По окончанию монтажа металлическую ферму по желанию окрашивают в любой выбранный цвет. Особенно эффектно это смотрится под таким покрытием, как поликарбонат или прозрачным шифером. К слову, обычно сами металлические фермы требуют антикоррозийной обработки, чтобы быть защищенными от конденсата в чердачной зоне.
Скажем так: металлические фермы и сооружать, и устанавливать на место ощутимо сложнее, чем деревянные. Зато результат порадует душу!
krovgid.com
как сделать готовую ферму из для навеса из поликарбоната правильно, как делать, варить
Содержание:
Перед возведением фермы для навеса своими руками необходимо произвести точные расчеты. Также для монтажа потребуется умение работать со сварочным аппаратом. Даже малейшая ошибка может завершиться разрушением конструкции при высокой ветровой и снеговой нагрузке.
Что такое ферма и ее назначение
Сфера применения навесов достаточно обширна:
- Строительство стоянок для автотранспорта открытого типа, которые являются своеобразной альтернативой капитальным гаражным постройкам.
- Устройство козырьков торговых предприятий, остановок для общественного транспорта и рекламных баннеров.
- Возведение веранд и беседок на приусадебных территориях. Также имеется возможность сэкономить на строительстве дачного домика – создается надежная кровля, имеющая прочные стойки.
Надежность навесов обеспечивается за счет монтажа металлических конструкций, прочно и надежно связывающих лаги с опорными столбами. Они при условии, что соблюдены рекомендации, как правильно варить ферму для навеса, способны прослужить длительное время. Перед началом строительных работ нужно определиться с материалами.
Если позволяет финансовое положение, но отсутствует свободное время, желание и возможность, можно приобрести готовые фермы для навеса. Когда нужно сэкономить на возведении конструкции, строительство выполняют самостоятельно.
Из чего изготавливают фермы для навеса
Лучше всего с задачей создания надежной фермы способна справиться металлическая трубная продукция с сечением прямоугольной или квадратной формы, которая обладает рядом преимуществ:
- Обеспечение высокой прочности по причине наличия ребер жесткости. Если изделия с круглым сечением согнуть можно без проблем в домашних условиях, то с профильными трубами в этом случае возникнут проблемы.
- Доступная стоимость за счет относительно несложной производственной технологии. Оптимальным выбором считаются горячекатаные изделия.
- Удобная форма сечений. Процесс, как сделать ферму для навеса своими руками из труб с плоскими стенками, более простой в реализации по сравнению с трубной продукцией круглого диаметра. Эта особенность касается как использования для соединения болтов, так и сварочного оборудования.
При выборе материала ориентируются на определенные правила:
- если ширина проектируемого навеса до 450 сантиметров, тогда трубная продукция должна иметь сечение 40х20 миллиметров при 2-миллиметровой толщине стенок;
- когда ширина конструкции 450 –550 сантиметров, требуются трубы сечением 40х40 миллиметров, имеющие толщину стенок, равную 2 миллиметрам;
- если ширина навеса превышает 550 сантиметров, используемые изделия должны иметь размер сечения 60х30 или 40х40 миллиметров и толщину стенок 2 –3 миллиметра.
Также для сооружения конструкции можно использовать пиломатериалы. Правда, деревянные фермы для навеса в последние годы устанавливают крайне редко, но они имеют преимущества, которые заключаются в простоте изготовления и доступной цене.
Опорные конструкции, для изготовления которых используется натуральная древесина, состоят из элементов, образующих жесткие треугольные системы. Рекомендуемая высота для деревянных ферм — не меньше 20% от длины пролета.
Как сделать расчеты фермы правильно
До того, как делать фермы для навеса собственноручно, нужно сделать соответствующие расчеты. При отсутствии опыта проведения таких вычислений, нужно проконсультироваться со специалистом в этой сфере. Если этого не сделать, цена допущенной ошибки может превысить стоимость услуг профессионала. Также можно воспользоваться специализированной компьютерной программой, имеющейся в интернете в свободном доступе.
При проведении расчетов, которые выполняются прежде, как сделать ферму для навеса, нужно выполнить ряд действий:
- Выбрать тип конструкции, которая может быть одно- или двухскатной, арочной или прямой. В этом случае необходимо учитывать функциональность будущего навеса, личные пожелания и используемые для его сооружения материалы.
- Затем определяют габариты постройки. При этом нужно помнить, что при увеличении высоты навеса, его несущая способность возрастает. В таком случае следует дополнительно установить несколько ребер жесткости, усиливающих прочность конструкции.
- Если пролет превышает 35,9 метра, определяют изгиб погашения, который имеет обратную направленность от воздействий на возводимый объект.
- Потом высчитывают размеры панелей фермы с учетом удаленности друг от друга элементов, выполняющих передачу нагрузок.
- На заключительном этапе выясняют удаленность одного узла от другого. Как правило, этот параметр равен ширине панелей.
Можно воспользоваться расчетом готовых проектов. Для этого в них подставляют собственные значения.
Особенности расчета ферм для навеса из поликарбоната
Каркас для навеса из поликарбоната должен выдерживать большие нагрузки. Если данная конструкция является не пристройкой к зданию, а отдельным сооружением, то проведение расчетов будет более сложным, поэтому лучшим решением станет обращение за помощью к инженеру, имеющему опыт подобной работы.
Уличная кровля состоит из следующих основных элементов – лаг, столбиков, ферм и материала покрытия. Именно их и следует рассчитать. При обустройстве конструкции арочного типа без фермы для навеса из поликарбоната не обойтись. Лучшим материалом при этом будут профильные трубы.
При проведении расчета фермы большое значение имеет количество материала и размер уклона. Например, для навесной односкатной конструкции с минимальной величиной наклона ската применяют ферму неправильной формы. Чем больше радиус строения арки, тем меньше вероятность того, что снег задержится на поверхности поликарбонатного навеса. В этом случае у фермы будет высокая несущая способность.
Несколько советов относительно монтажа своими руками
Сварка перед болтовыми соединениями имеет ряд значительных преимуществ:
- отсутствие утяжеления конструкции болтами;
- устойчивость к деформациям;
- продолжительный срок эксплуатации;
- меньшая стоимость проведения работ;
- равномерное распределение веса металла;
- быстрое возведение фермы.
Единственным случаем, когда следует отдать предпочтение болтам – это применение оцинкованных труб, поскольку сварка разрушает слой цинка, в результате чего возможно появление коррозии.
kryshadoma.com
Фермы для навеса металлические: расчет своими руками, монтаж
Во время формирования разных видов навесов требуется пользоваться качественными и подходящими фермами. Они могут создаваться своими руками, но для этого надо обладать умением работать со сварочным аппаратом. Ферма для навеса обычно изготавливается из металла. Перед непосредственными работами следует определиться, из какого материала будут сделаны фермы, какими размерами и иными параметрами они будут обладать.
Важно! Если совершить ошибку в расчетах и работе, то это может стать причиной того, что построенная конструкция не будет обладать необходимой прочностью и жесткостью, поэтому под действием сильного ветра или большого количества снега может просто сложиться.
Для каких целей могут использоваться фермы?
Наиболее часто арочную ферму для навеса используют для:
- формирования открытых стоянок для машин, которые считаются неплохой заменой для гаражей;
- создания остановок для общественного транспорта;
- организации козырьков для разных торговых организаций;
- строительства веранд, беседок или иных малых архитектурных форм, причем при грамотном расчете и правильной работе можно вовсе сделать с помощью данных ферм настоящий садовый домик, обладающий достаточно хорошей прочностью и привлекательным видом.
Важно! Именно фермы для навесов гарантируют высокую надежность и долговечность формируемых конструкций, поэтому если они будут грамотно сформированы, то прослужат длительное время без создания каких-либо неприятностей или опасностей.
Какие фермы использовать?
Существуют на рынке готовые фермы, которые обладают стандартными размерами и иными подходящими параметрами. Но дополнительно можно сделать фермы для навеса своими руками, а особенно это актуально в ситуациях, когда требуется получить действительно необычную конструкцию, имеющую специфические габариты и характеристики.
Делать элементы можно из разных материалов, но наиболее часто для этих целей используются металлические трубы или профили.
Важно! Если выбираются для работы трубы, то они должны быть квадратными или прямоугольными.
Металлическую ферму для навесов целесообразно использовать по разным причинам:
- высокая прочность, обусловленная наличием ребер жесткости, причем даже при сильных нагрузках не получится согнуть профиль, обладающий квадратным сечением;
- стоимость металлических труб считается приемлемой, так как процесс производства не требует использования специфической технологии или дорогостоящего оборудования, но рекомендуется выбирать горячекатаные изделия;
- сама форма труб из металла считается удобной для использования, поэтому их крепление будет простым и быстрым, а также процесс сварки облегченным.
Из металлических прямоугольных труб сформировать нужную конструкцию не составит труда с помощью стандартной сварки. Далее для обшивки используется поликарбонат, причем расстояние между соседними элементами должно быть таким, чтобы было действительно удобно выполнять все работы по креплению материала.
Правила расчета
Перед непосредственным выполнением каких-либо работ, связанных с формированием навеса из ферм, требуется предварительно заняться грамотными расчетами, чтобы определиться с нужным количеством элементов, с их размерами и иными параметрами. Только в этом случае можно избежать ошибок в работе и получить действительно качественный результат.
Важно! Расчет может производиться вручную или с использованием специальных калькуляторов, которые свободно представлены в интернете, причем второй вариант считается самым актуальным.
Рассчитать ферму для навеса достаточно просто, для чего выполняются последовательные этапы:
- Первоначально выбирается, какова будет структура фермы. Она может быть арочной или прямой, односкатной или двускатной. Каждый вид имеет свой внешний вид и характеристики, поэтому первоначально учитывается, какие функции будут выполняться навесом, а также какие другие материалы будут использоваться во время работы. Дополнительно берутся в расчет личные предпочтения владельцев сооружения.
- Решается, какими размерами будет обладать будущее сооружение, причем если увеличивается высота навеса, то возрастает его несущая способность, поэтому во время работы непременно монтируются надежные и прочные ребра жесткости, повышающие прочность всей конструкции.
- Нередко требуется создавать пролеты, которые по размеру превышают 36 м., а в такой ситуации надо определить изгиб погашения.
- Во время расчета учитывается, какими характеристиками будут обладать панели фермы, для чего определяется расстояние между основными элементами, которые передают нагрузку.
- В конце расчетов следует определить, каково расстояние между одним и другим узлом системы. Обычно для этого используется ширина панелей.
Важно! Можно не только самостоятельно заниматься расчетами, но и найти в интернете уже готовые проекты, в которые только подставляются нужные параметры, что позволит избежать ошибок и получить быстрый и правильный результат.
Таким образом, расчет фермы для навеса должен учитывать множество особенностей, чтобы получить грамотный результат.
Как собирается каркас?
После того как будут полностью готовы фермы, имеющие оптимальные параметры и размеры, можно приступать к формированию металлического каркаса. Для этого выполняются действия:
- Выбирается место, которое будет применяться для возведения конструкции. На него наносится разметка, на основании которой будут выполняться все последующие действия.
- Производится грамотная установка опор, которые надежно бетонируются, причем они должны располагаться строго вертикально. Во время работы непременно надо пользоваться уровнем или отвесом, так как только эти инструменты гарантируют действительно получение ровной конструкции.
- К стойкам присоединяются квадратные трубы, для чего придется пользоваться сварочным аппаратом.
- Монтаж ферм осуществляется непосредственно на земле, причем к полученным поясам надо приварить перемычки и раскосы. Они должны находиться как вверху, так и внизу. Только после этого можно поднять готовые элементы, которые привариваются к опорам.
- Для крепления поликарбоната в качестве основы выступают перемычки, причем они фиксируются к каждой ферме, а расстояние между ними должно быть равно примерно полметра.
- После изготовления конструкции надо хорошо и тщательно зачистить металлические элементы, которые далее покрываются грунтовкой и красятся. Только тщательная и надежная защита обеспечит долговечность конструкции, так как на ней не начнется процесс коррозии.
Таким образом, создать каркас для навеса из ферм достаточно легко, для чего надо только заранее уделить внимание грамотным расчетам и точно следовать правильной инструкции для создания конструкции.
Видео по теме:
Основные рекомендации
Чтобы процедура создания конструкции была легкой и не сопровождалась какими-либо сложностями и недостатками, рекомендуется учитывать некоторые советы:
- навес должен обладать скатом с углом от 25 до 30 градусов, а иначе с него не будет сходить снег;
- выбирать следует профильные трубы, стенки которых не меньше 3 мм в толщину;
- между фермами оставляется расстояние, которое не будет превышать 1,75 м, а иначе листы поликарбоната будут сильно провисать;
- требуется, чтобы поликарбонат выходил за пределы каркаса примерно на 15 см, чтобы на металлические элементы не попадали осадки;
- не рекомендуется для креплений листов поликарбоната пользоваться тяжелыми болтами, которые значительно повышают вес конструкции;
- во время сварки надо учитывать все правила безопасности, а если вовсе отсутствует опыт работы, то лучше всего довериться специалистам.
Таким образом, фермы для навеса могут обладать разными формами и могут создаваться из разных материалов. Оптимальным считается использование элементов из металла, которые заранее правильно рассчитываются, а только потом привариваются к стойкам и соединяются друг с другом. Чтобы полученная конструкция прослужила длительное время, требуется защитить металлические элементы от коррозии специальными составами, а также заранее произвести грамотные расчеты. В этом случае навес будет прекрасно справляться с сильным ветром или большим количеством снега.
Посмотрите еще статьи:
kryshagid.ru
Фермы для навесов из поликарбоната
Фермы.
Фермы для кровли изготавливаются из проф.трубы сечением 25х25, 30х30, 40х25, 40х40, 50х25, 50х50, 60х30, 60х40, 60х60(мм) и т.д. Внутренние перемычки ферм, могут, изготавливаются из сечения чуть меньшего размера. Обычно фермы для кровли располагаются на расстоянии друг от друга от 1,0м до 3,0м. Боковые фермы изготавливаются для укрепления и связи верхней части опор и для размещения на них ферм для кровли.
 Ферма №1 +10% к стоимости расчета.Одна из самых сложных, но визуально, выигрышных ферм. Сроки изготовления таких ферм, как правило, больше чем у других на 1-2 рабочих дня. | |
 Ферма №2 Привлекательный дизайн фермы и прекрасное сопротивление снеговым нагрузкам, делает ее одной из самых востребованных в строительстве навесов из поликарбоната. | |
 Ферма №3 +10% к стоимости расчета. Достаточно сложная ферма с надежным креплением к столбам. Требует особой точности при изготовлении и монтаже.Сроки исполнения заказа могут быть больше чем обычно. | |
 Ферма №4 Самая распространенная и самая надежная ферма по распределению снеговых нагрузок. Идеально подходит для обшивки фронтона навеса. | |
 Ферма №5 Самая популярная ферма среди двускатных. Подойдет для крыши из профнастила, профлиста, металлической и мягкой черепицы. Подойдет для обшивки фронтона. | |
 Ферма №6 +10% к стоимости расчета.Сложная ферма, но достаточно популярная. Хорошая сопротивляемость к снеговым нагрузкам. Сроки изготовления больше чем у обычных. | |
 Ферма №7 Простая односкатная ферма. Часто используется на пристенных навесах. Очень хорошая сопротивляемость к снеговым нагрузкам. | |
 Ферма №8 Полуарочная ферма. Пользуется большой популярностью в односкатных навесах. Прекрасно держит снеговые нагрузки. | |
 Ферма №9 Ферма – дуга. Одна из самых простых ферм. Но визуально, выигрывает у других ферм за счет открытого пространства под ней. | |
| Боковая ферма №10Ферма боковая. Самая надежная ферма. Предназначена для размещения верхних ферм под кровлю, при больших расстояниях между опорами. | |
| Боковая ферма №11Ферма боковая. Предназначена для размещения верхних ферм под кровлю, при небольших расстояниях между опорами.. |
www.avtostoyanki.net
Чертежи навесов из профильной трубы, делать по ним несложно
Простая на первый взгляд конструкция навеса требует предварительных расчетов, а прежде чем возводить каркас, рекомендуется нарисовать хотя бы элементарные чертежи. Это стоит сделать из экономии материалов — чтобы точно рассчитать потребность и использовать дорогостоящие материалы по возможности без остатка. Кроме того, правильный расчет обеспечит надежность конструкции и ее способность противостоять порывам ветра.
Что входит в навес?
Содержание статьи
Комплектация навеса
Любой навес представляет собой конструкцию с крышей и без боковых стен. Таким образом, в любом навесе будут устанавливаться несколько обязательных элементов:
- стойки или опоры;
- прогоны перекрытия;
- элементы вертикальных и горизонтальных связей.
И если рассчитать потребность в материалах для стоек и для прогонов перекрытия несложно и вполне по силам сделать самостоятельно, то правильно просчитать и нарисовать чертеж фермы сможет инженер-проектировщик или любой другой специалист, знакомый с основами чертежного дела. Если таковых не имеется или вы решили сделать свой навес самостоятельно от «а» до «я», то несколько советов помогут разобраться в этом деле. Речь пойдет о том, как сделать навес из профильной трубы — это наиболее часто применяемый материал для навесов. Хотя чертежи одинаковые для любого материала, включая деревянные конструкции.
Коротко об опорах
Чаще всего для изготовления опор применяют стальные трубы с квадратным или прямоугольным сечением. Круглое сечение обычной трубы тоже пойдет, однако с ним могут возникнуть сложности на местах соединения элементов конструкции.
Что касается параметров трубы, то есть ее толщины и ширины стенки, то тут существует целая методика определения с учетом нагрузок. Однако в небольшой конструкции этими расчетами можно пренебречь, так как при относительно небольшой вертикальной нагрузке кровли навеса даже тонкостенная труба не будет подвергаться деформации. Вообще же применять использовать либо тонкостенную трубу с широким сечением, либо толстостенную, но с малым сечением. С точки зрения затрат экономичнее использовать тонкостенную с большим периметром сечения.
Стандартно навес из профильной трубы своими руками делают из трубы с размером 50-100 мм. Трубы могут быть и тоньше, если расположить стойки почаще. Если же кровля опирается только на четыре столба, то их лучше изготовить из трубы большего диаметра или сечения.
Опоры заливаются бетоном либо устанавливаются с помощью анкеров. В первом случае требуется особо тщательное выведение вертикали по уровню. Во втором с помощью анкеров еще можно впоследствии подправить некоторый перекос опоры.
Расчет и чертеж фермы
Так как навес подвергается воздействию ветра, нужно очень надежно закрепить каркас поперечин со стойками. Поперечные балки закрепляются максимально жестко на стойках, для этого металлические элементы следует надежно сварить или же закрепить болтами в двух точках каждой из опор.
Надежнее установить по паре поперечин, которые между собой соединить крестообразными связями.
Далее приступайте к расчету фермы — конструкции, которая прочно и намертво соединяет поперечные балки с опорами и обрешеткой, создавая монолитную каркасную систему.
Ферма конструируется в зависимости от типа крыши навеса.
Типы крыш навесов
Самая простая крыша — односкатная. Сложнее двухскатная и многоскатная крыши. Расчет арочной крыши производится особым образом. Но каким бы ни была конструкция, важно знать, что при увеличении высоты фермы будет возрастать ее несущая способность, поэтому зимой снег не будет задерживаться на такой крыше навеса.
Прочными ребрами жесткости вы увеличите прочность всей конструкции.
Для ребер жесткости, которых будет несколько, нужно выбрать прочную трубу. Ее размер определяется по размеру самого строения навеса:
- труба металлическая размером 2х20х40 мм используется при строительстве небольших навесов, длиной менее 4,5 м;
- труба размером 2х40х40 мм используется в конструкции до 5,5 м;
- свыше 5, 5 м потребует трубу с размером 2х30х60 мм.
Расстояние между трубами не может быть более 1, 7 м, потому это нужно учитывать при планировании шага фермы.
Чем больше перекрываемая сторона, тем больше стоек и, соответственно, дороже выходит навес, тем выйдет сложнее работа. Оптимально сделать пролет в три метра, он обеспечит достаточную площадь и при этом будет минимальным по затратам.
Навес односкатный
Этот навес сделать проще всего. Для его монтажа потребуется только простые прогоны из трубы с квадратным или прямоугольным сечением.
Рассчитать балки следует, учитывая нагрузки на них, климатические особенности региона и длину и шаг прогонов, вес предполагаемой кровли. Лучше доверить расчеты специалисту. Для самостоятельного расчета можно порекомендовать небольшие балки в 3-4 метра и профиль к ним 80-100 мм.
Верхний и нижний пояс связывается центральной стойкой, верхняя балка укрепляется с помощью подкоса. Другие типы навесов, в том числе арочные, следует монтировать по отдельным расчетам. При этом каркас строится на основе приведенных выше схем.
Как варить навес и собирать его
Как собирать навес
Если вы совсем не владеете этим ремеслом, то сварку лучше поручить специалисту. Но если есть сварочный аппарат и умение, то изготовить в том числе сварку с трубчатым сечением вам удастся. Сначала проводится сращивание по краям. Затем продолжаете к центру. Точечное наживление, сверка уровнем, правка кувалдой, обварка всех элементов — это этапы сварочных работ. Как правило, боковые части и стропила собирают поочередно и раздельно, а затем также по очереди ставят их на опоры — боковые и затем на них и стропильные. При наличии подъемника каркас можно полностью собрать прямо на земле и поднять уже на место в сборе.
Готовый каркас ставится на опоры, для этого потребуется помощь, так как одной парой рук не обойтись. Далее проводится такая же сварка точечным способом, проверяется точность с помощью уровня, наконец, проводится сварка постоянная. Когда каркас собран, следует зачистить места соединений, чтобы снять окалину, и далее металлический каркас обрабатывается антикоррозийным покрытием. Нередко металлопрофиль уже имеет такое покрытие. Если же он не обработан, обработку надо осуществить самостоятельно.
Важно: Все металлические элементы каркаса следует тщательным образом проверить на обработанность антикоррозийным составом. Если в процессе монтажа поверхность покрытия была повреждена. Нужно обработать заново. Только в этом случае навес будет служить долго.
Изготовление обрешетки
На фермы ставится деревянная обрешетка, на которую устанавливается кровельное покрытие. Проще и надежнее всего положить простой настил из металлопрофиля. Он надежен, довольно прочен, стоит относительно недорого. Распространено сегодня и применение поликарбонатных листов для изготовления кровли навеса. Помимо этого никто не отменял шифер , а также можно использовать листы из полимера.
Чтобы обрешетка из дерева служила дольше, деревянные конструкции следует обработать антисептическими препаратами. Кровлю из поликарбоната кладут непосредственно по прогонам фермы.
remontdacha.ru
Треугольные фермы для навесов Изготовим Фермы под Заказ
односкатная треугольная ферма
В классификации металлических ферм, используемых для создания уличных навесов, особое место занимают треугольные конструкции. Как можно догадаться по их названию, очертание поясов данных изделий напоминает треугольник, который в классических исполнениях может быть равнобедренным или прямоугольным.
Чаще всего сооружается такая треугольная ферма под навес из профильной трубы путем сварки. Для открытых площадок, где требуется создание практичного и долговечного укрытия от осадков, подобные конструкции являются идеальным решением.
Разновидности
Треугольные металлические фермы для навеса могут выполняться как в форме односкатных композиций, так и в виде двухскатных сооружений:
- Ферма односкатного навеса имеет высокую степень жесткости, благодаря чему она способна выдерживать даже большие нагрузки. Дополнительный плюс таких решений – небольшая материалоемкость.
- Ферма двухскатного навеса оптимальна для формирования крыш с крутыми скатами. Для ее создания требуется множество металла, зато готовое сооружение гарантированно прослужит длительное количество времени.
двускатная треугольная ферма домиком
В зависимости от особенностей исполнения изделия различают фермы-треугольники, которые могут применяться как в бытовых условиях, так и на производстве. Например:
- сверхпрочная треугольная ферма под навес из металлоконструкций идеально подходит для формирования крупных долговечных построек, вроде производственных или складских ангаров;
- монтаж простейшего односкатного навеса, пристраиваемого к зданию, также показан с помощью металлических ферм треугольной формы;
- конструкции из труб малого сечения с углом наклона в диапазоне от 22 до 30 градусов оптимальны для формирования любых пролетов небольшой или средней длины.
Заказать расчет, изготовление и монтаж фермы для навеса предлагается у специалистов нашей компании, которые выполнят все работы идеально и с гарантией качества!
xn—-7sbeb5amirhpi3hzd.xn--p1ai
Расчёт фермы для навеса: формулы, которые понадобится использовать
Навес является простой архитектурной конструкцией, которая применяется в самых различных целях. В большинстве случаев его изготавливают при отсутствии гаража с накрытием на даче или для того, чтобы защитить площадку для отдыха от сильных лучей солнца. Для обеспечения надежности и прочности подобной постройки небольших размеров понадобится произвести расчет навеса. В конечном итоге можно будет получить данные, которые смогут показать, какие фермы будут использоваться и как их нужно будет варить.
Схему закрепления профильных труб можно увидеть на рис. 1.
На рисунке 1 изображена схема закрепления трубКак рассчитать фермы для навеса своими руками?
Для того чтобы произвести расчет подобной конструкции для навеса, понадобится подготовить:
- Калькулятор и специальное программное обеспечение;
- СНиП 2.01.07-85 и СНиП П-23-81.
При проведении расчетов надо будет выполнить следующие действия:
- Прежде всего понадобится выбрать схему фермы. Для этого определяются будущие контуры. Очертания нужно выбирать исходя из основных функций навеса, материала и других параметров;
- После этого надо будет определить габариты изготавливаемой конструкции. Высота будет зависеть от типа кровли и используемого материала, веса и других параметров;
- Если размеры пролета превышают 36 м, понадобится произвести расчет для строительного подъема. В данном случае имеется ввиду обратный погашаемый изгиб от нагрузок на ферму;
- Необходимо определить размеры панелей сооружения, которые должны соответствовать расстояниям между отдельными элементами, которые обеспечивают передачу нагрузок;
- На следующем этапе определяется расстояние между узлами, которое чаще всего равняется ширине панели.
При произведении расчетов следуйте таким советам:
- Понадобится все значения высчитать в точности. Следует знать, что даже малейший недочет приведет к ошибкам в процессе произведения всех работ по изготовлению конструкции. Если нет уверенности в собственных силах, то рекомендуется сразу же обратиться к профессионалам, которые имеют опыт в проведении подобных расчетов;
- Для облегчения работы можно использовать готовые проекты, в которые останется лишь подставить имеющиеся значения.
На этом фото изображено металлическое укрытиеВ процессе выполнения расчета фермы следует помнить, что в случае ее увеличивающейся высоты будет увеличиваться и несущая способность. В зимнее время года снег на подобном навесе практически не будет накапливаться. Для того чтобы увеличить прочность конструкции, следует установить несколько прочных ребер жесткости.
Для сооружения фермы лучше всего использовать трубу из железа, которая имеет небольшой вес, высокую прочность и жесткость. В процессе определения размеров для подобного элемента понадобится учитывать следующие данные:
- Для конструкций небольших размеров, ширина которых составляет до 4,5 м, понадобится использовать трубу из металла 40х20х2 мм;
- Для конструкций, ширина которых составляет менее 5,5 м, нужно использовать трубу с размерами 40х40х2 мм;
- Если ширина фермы составит более 5,5 м, лучше всего применить трубу 60х30х2 мм или 40х40х3 мм.
В процессе планирования шага ферм следует учитывать, что максимально возможное расстояние между трубами навеса составляет 1,7 м. Только в таком случае можно будет сберечь надежность и прочность конструкции.
Пример расчета ферм для навеса
- В качестве примера будет рассмотрен навес шириной 9 м уклоном в 8°. Пролет сооружения составляет 4,7 м. Нагрузки снега для региона находятся на уровне 84 кг/м²;
- Вес фермы составляет приблизительно 150 кг (следует взять маленький запас на прочность). Вертикальная нагрузка составляет 1,1 т на стойку с высотой 2,2 м;
- Одним концом ферма будет опираться на стенку постройки из кирпича, а вторым — на колонну для опоры навеса с помощью анкерных болтов. Для изготовления фермы используется квадратная труба 45х4 мм. Следует заметить, что с подобным приспособлением достаточно удобно работать;
- Лучше всего изготавливать фермы с параллельными поясами. Высота каждого из элементов составляет 40 см. Для раскосов используется труба сечением 25х3 мм. Для нижнего и верхнего пояса применяется труба 35х4 мм. Козырьки и другие элементы нужно будет сварить друг с другом, потому толщина стенки будет 4 мм.
В конечном итоге можно будет получить следующие данные:
- Расчетное сопротивление для стали: Ry = 2,45 T/см²;
- Коэффициент надежности — 1;
- Пролет для фермы — 4,7 м;
- Высота фермы — 0,4 м;
- Число панелей для верхнего пояса конструкции — 7;
- Углы нужно будет варить через один.
Все нужные данные для расчетов можно будет найти в специальных справочниках. Однако профессионалы рекомендуют производить расчеты подобного типа с помощью использования программного обеспечения. Если будет допущена ошибка, то изготавливаемые фермы сложатся под воздействием нагрузок снега и ветра.
Как рассчитать ферму для навеса из поликарбоната?
Навес является сложной конструкцией, поэтому перед приобретением определенного количества материала понадобится смета. Каркас для опоры должен иметь возможность выдерживать любые нагрузки.
Для того чтобы произвести профессиональный расчет конструкции из поликарбоната, рекомендуется обратиться за помощью к инженеру с опытом подобной работы. Если навес являет собой отдельную конструкцию, а не пристройку к частному дому, то расчеты усложнятся.
Уличная кровля состоит из столбиков, лаг, ферм и покрытия. Именно эти элементы и нужно будет рассчитывать.
Если планируется изготовить навес из поликарбоната арочного типа, то не получится обойтись без использования ферм. Фермы являются приспособлениями, которые связывают лаги и опорные столбики. От подобных элементов будут зависеть размеры навеса.
Навесы из поликарбоната, в качестве основы которых применяются металлические фермы, изготавливать достаточно сложно. Правильный каркас сможет распределять нагрузку по опорным столбикам и лагам, при этом конструкция навеса не будет разрушаться.
Для монтажа поликарбоната лучше всего использовать профильные трубы. Основной расчет фермы — учет материала и уклона. К примеру, для односкатной навесной конструкции с маленьким уклоном применяется неправильная форма фермы. Если конструкция имеет маленький угол, то можно использовать металлические фермы в форме трапеции. Чем больше радиус структуры арки, тем меньше существует возможностей задержки снега на кровле. В данном случае несущая способность фермы будет большой (рис. 2).
На рисунке 2 изображен будущий навес покрытый поликарбонатомЕсли используется простая ферма домиком размерами 6х8 м, то расчеты будут такими:
- Шаг между столбиками для опоры — 3 м;
- Количество металлических столбиков — 8 шт;
- Высота ферм под стропами — 0,6 м;
- Для устройства обрешетки крыши понадобится 12 профильных труб с размерами 40х20х0,2 см.
В некоторых случаях можно сэкономить путем уменьшения количества материала. К примеру, вместо 8-ми стоек можно установить 6. Можно также сократить обрешетку каркаса. Однако не рекомендуется допускать потерю жесткости, так как это может привести к разрушению сооружения.
Подробный расчет фермы и дуги для навеса
В данном случае будет производиться расчет навеса, фермы которого устанавливаются с шагом 1 м. Нагрузка на подобные элементы от обрешетки передается исключительно в узлах фермы. В качестве материала для кровли используется профнастил. Высота фермы и дуги может быть любой. Если это навес, который примыкает к основной постройке, то главным ограничителем является форма кровли. В большинстве случаев сделать высоты фермы больше 1 м не получится. С учетом того, что понадобится делать ригеля между колоннами, максимальная высота составит 0,8 м.
Схему навеса по фермам можно увидеть на рис. 3. Голубым цветом обозначаются балки обрешетки, синим цветом — ферма, которую нужно будет рассчитывать. Фиолетовым цветом обозначаются балки или фермы, на которые будут опираться колонны.
В данном случае будет использоваться 6 ферм треугольной формы. На крайние элементы нагрузка будет в несколько раз меньше, чем на остальные. В данном случае металлические фермы будут консольными, то есть их опоры располагаются не на концах ферм, а в узлах, которые изображены на рис. 3. Такая схема позволяет равномерно распределять нагрузки.
На рисунке 3 изображена схема укрытия по фермамРасчетная нагрузка составляет Q = 190 кг, при этом снеговая нагрузка равна 180 кг/м². Благодаря сечениям возможно произвести расчет усилий во всех стержнях конструкции, при этом нужно учитывать тот факт, что ферма и нагрузка на данный элемент является симметричной. Следовательно, понадобится рассчитывать не все фермы и дуги, а лишь некоторые из них. Для того чтобы свободно ориентироваться в большом количестве стержней в процессе расчета, стержни и узлы промаркированы.
Формулы, которые понадобится использовать при расчете
Понадобится определить усилия в нескольких стержнях фермы. Для этого следует использовать уравнение статического равновесия. В узлах элементов шарниры, потому значение моментов изгиба в узлах фермы равно 0. Сумма всех сил по отношению к оси x и y тоже равна 0.
Понадобится составить уравнение моментов по отношению к точке 3 (д):
М3 = -Ql/2 + N2-a*h = 0, где l — расстояние от точки 3 до точки приложения силы Q/2, которое составляет 1,5 м, а h — плечо действия силы N2-a.
Ферма имеет расчетную высоту 0,8 м и длину 10 м. В таком случае тангенс угла a составит tga = 0,8/5 = 0,16. Значение угла a = arctga = 9,09°. В конечном итоге h = lsina. Из этого следует уравнение:
N2-a = Ql/(2lsina) = 190/(2*0,158) = 601,32 кг.
Таким же образом можно определить значение N1-a. Для этого понадобится составить уравнение моментов по отношению к точке 2:
М2 = -Ql/2 + N1-a*h = 0;
N1-a*h = Ql/2;
N1-a = Q/(2tga) = 190/(2*0,16) = 593,77 кг.
Проверить правильность вычислений можно путем составления уравнения сил:
EQy = Q/2 — N2-asina = 0; Q/2 = 95 = 601,32 * 0,158 = 95 кг;
EQx = N2-acosa — N1-a = 0; N1-a = 593,77 = 601,32 * 0,987 = 593,77 кг.
Условия статистического равновесия выполнены. Любое из уравнений сил, которые использовались в процессе проверки, можно использовать для того, чтобы определить усилия в стержнях. Дальнейший расчет ферм производится таким же образом, уравнения не изменятся.
Стоит знать, что расчетную схему можно составить, так чтобы все продольные силы направлялись от поперечных сечений. В таком случае знак «-» перед показателем силы, который получен при расчетах, покажет, что подобный стержень будет работать на сжатие.
Для того чтобы определить усилие в стержне з-и, понадобится первым делом определить значение угла у: h = 3siny = 2,544 м.
Подробную информацию о том как рассчитать навес с помощью программы вы сможете узнать просмотрев это видео:
Ферма для навеса своими руками рассчитывается несложно. Понадобится лишь знать основные формулы и уметь их использовать.
vashibesedki.ru