- Изготовление ферм из профильной трубы своими руками
- Фермы из профильной трубы: конструкции, расчет и изготовление
- Фермы из профильной трубы | Строительный портал
- Оглавление:
- Особенности конструкции фермы из профильной трубы
- Достоинства использования фермы из профильной трубы
- Сфера использования ферм из профильной трубы
- Виды ферм из профильной трубы
- Фермы из профильной трубы: расчет конструкции
- Изготовление фермы из профильной трубы
- Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы
- Ферма из профильной трубы
- Пошаговое изготовление ферм из профильной трубы своими руками
- Изготовление ферм в Краснодаре
- Фермы из профильной трубы для навеса.
- Такелаж, фермы и трубы: как обезопасить вашу общину
- Изготовление фермы из конструкционной стали — Yena Engineering
- Сборные железобетонные фермы-фермы для крыш
- 1. Введение
- 2. Разработка предлагаемой системы
- 2.1. Системный анализ и проектирование
- 2.2. Последовательность строительства
- 3. Экспериментальное исследование
- 3.1. Описание образца
- 3.2. Анализ и проектирование образца
- 3.3. Изготовление образца
- 3.4. Испытание образца
- 3.5. Анализ результатов
- 4. Выводы и рекомендации
- Конфликт интересов
- Благодарности
- Типы ферменных конструкций | SkyCiv Engineering
- SOP Manual for SOP Manufacturing
- Определение автомобильного моста из сборных стальных ферм
- (PDF) Анализ устойчивости веерообразной гиперболоидной спиральной трубной фермы при различных условиях строительства
Изготовление ферм из профильной трубы своими руками
На чтение 7 мин. Просмотров 4.3k. Обновлено
При строительстве помещения большой площади огромное внимание стоит уделить прочности кровли. Для этого во время перекрытия используют фермы.
Правильный расчет и изготовление ферм из профильной трубы – главное условие качественного монтажа будущей кровли.
В статье представлена пошаговая инструкция с видео материалами как соорудить конструкцию своими руками.
Читайте так же как сделать навес из профтруб самостоятельно. В статье представлены чертежи и видео уроки.
Процесс изготовления конструкции является довольно трудоемким, но более экономичным сравнительно с использованием сплошных балок.
В строительстве применяется парное количество составляющих элементов, которые соединяются между собой посредством косынок. А все составляющие данной металлоконструкции соединяются между собой либо при помощи сварочного аппарата, либо специальными клепками.
Таким образом можно сделать вывод что данная конструкция является своего рода каркасом (или скелетом) будущего сооружения, обшитая снаружи облицовочным материалом.
Так же металлическая ферма из профильного трубопроката является идеальным перекрытием для пролета любой длины, но чтобы правильно ее установить потребуется провести грамотные подсчеты.
Качественное изготовление конструкции при помощи сварки проводится на земле и только после этого переносится наверх и монтируется уже в собранном виде по верхней обвязке по ранее установленной разметке.
Только в этом случае можно говорить о надежности конструкции и о длительном времени ее эксплуатации. Фермы пространственного вида нуждаются в закреплении, потому что конструкция является жесткой и может нести высокие нагрузки.
Важные моменты при проведении расчетов
Перед тем как приступить к расчетам нужно решить, какой вид крыши будет оптимальным в данном случае. Выбор напрямую зависит от ее размера и наклона самой кровли.
Также выбор может зависеть от контура поясов. Все вышеперечисленные составляющие зависят от функциональных возможностей строения, материала перекрытия и угла скоса кровли. Посчитать общий вес каркаса можно нашим онлайн калькулятором.
Далее нужно определиться с размерами. Длина определяется углом скоса крыши, а ее высота зависит от вида материала, который будет использоваться для перекрытия, метода перевозки и общей массы металлоконструкции.
Если расчет фермы из профильной трубы показал, что ее общая длина должна быть больше 36 метров, то дополнительно рассчитывается строительный подъем.
Далее определяются размеры панелей. Проведение подсчетов зависит от нагрузки, что по плану должна на нее возлагаться. Если архитектура кровли планируется треугольного вида, тогда ее скос будет составлять 45 градусов.
Итоговым этапом расчетов считается определение оптимального расстояния между узлами металлоконструкции.
Если вы не уверены в своих силах, тогда лучше доверить подсчеты специалистам, которые владеют специальными компьютерными программами и смогут гарантировать качество предоставляемых услуг.
Перед началом строительства стоит несколько раз перепроверить все результаты с учетом возможной максимальной нагрузки на строение. Также запомните, что помимо расчетов на качество монтажа влияет наличие плановых чертежей.
А теперь мы вам представим несколько бесплатных программ которыми можно воспользоваться для расчета.
На этом сайте вы найдете бесплатную онлайн – программу для расчета балок и ферм способом конечных элементов. Данный калькулятор отлично подойдет как студентам так и инженерам. Интуитивно понятный интерфейс калькулятора поможет без проблем произвести все необходимые действия.
Можно так же воспользоваться следующей программой.
Находиться тут, с ее помощью так же можно произвести все необходимые действия. Обращу внимание что данная программа является частично бесплатной.
Так же можете скачать с нашего сайта бесплатную десктопную программу чтобы произвести всю калькуляцию своими руками. Данная программа не требует установки и имеет интуитивно понятный интерфейс. Скачать ferm06.rar
Процесс соединения отдельных элементов своими руками
Изготовление фермы из профильной трубы своими руками предполагает в процессе объединения всех составляющих использование таких соединительных элементов как спаренный уголок или прихватка.
При сборке верхнего пояса оптимальным соединительным элементом считается пара тавровых уголков, что соединяются друг с другом меньшей стороной. Нижний пояс соединяется уголками с ровными сторонами.
В случае соединения фермы больших размеров обязательно используются накладные пластины, а чтобы равномерно распределить давление по всей конструкции применяются двойные швеллеры.
Установка раскосов осуществляется под наклоном в 45 градусов, тогда как стойки монтируются перпендикулярно к основанию. Для установки фермы в качестве соединителей используются крестообразные или тавровые уголки, которые хоть и имеют ровные стороны, но дополнительно поддерживаются пластинами.
После того так конструкция собрана можно переходить к осуществлению сварочных работ. Как сварить ферму из профильной трубы? Приветствуется как использование ручной сварки, так и автоматической, а тут можете по видео урокам посмотреть как нужно варить профтрубы.
После того как сварка завершена все полученные швы аккуратно зачищаются после чего все строение обрабатывается антикоррозийным раствором и покрывается несколькими слоями краски.
Рекомендации по процессу установки
Для того чтобы уменьшить давление конструкции при минимальном скате кровли лучше применять дополнительные решетки. Если уклон не более 25 градусов, то для уменьшения массы рекомендуется изготовить нижний пояс ломаного вида.
Во время изготовления фермы большой длины применяйте только парное количество панелей. А если ее длина превышает два десятка метров, то желательно использовать фермы Полонсо.
Выбор диаметра профиля обусловлен размером будущего навеса и градуса его уклона, но в любом случае расстояние от одной фермы до другой не должно превышать 1,7 м.
Возведение арочной фермы
При планировании изготовления каркаса арочного вида использование ферм является обязательным условием. Ее изготовление из профильной трубы по технологии несколько сложнее создания обычного каркаса.
Данные конструкции служат связующим звеном для лаг, столбов и опор. Если она правильно собрана, то это добавит ей надежности и предупредит его преждевременное разрушение и деформацию.
Изготовление арочных ферм из профильной трубы является самым лучшим решением, так как этот материал отличается прочностью и хорошо соединяется с листами поликарбоната, что используются для перекрытия.
Проект типового каркаса здания с треугольными фермами с пролетами 12, 18, 21м
Watch this video on YouTube
При выборе конструкции нужно учесть факт, что для навеса важно использовать такую форму, которая позволит не задерживать на себе осадки.
В противном случае большое скопление воды или снега может спровоцировать деформацию или даже поломку. От величины радиуса арки зависит, будут ли на ней задерживаться осадки.
Односкатные виды из профильной трубы часто используются при создании навеса. Его особенностью является то, что более высокой стороной такой навес присоединяется к основному строительному объекту. Его покрытие подбирается исходя из внешних характеристик и конструктивных особенностей.
Установка односкатного навеса (расчеты и рекомендации)
Давайте подробнее рассмотрим устройство односкатного навеса, для которого будет использоваться ферма односкатная на 12 метров из профильной трубы, чертежи конструкции также должны прилагаться к расчетам и другой строительной документации.
Для перекрытия односкатного навеса лучше использовать листы поликарбоната двухметровой ширины. Конструкция должна собираться таким образом, чтобы край кровельного материала попадал именно на ферму.
Сегодня существует большое количество программ, которые позволяют не только провести все нужные подсчеты, но и наглядно увидеть каждый элемент будущей постройки. Ведь она станет хорошим решением для создания летней веранды или летнего гаража для личного автотранспорта.
Solidworks.Двухскатная ферма. Проектирование, расчет в Solidworks Simulation, чертеж
Watch this video on YouTube
В процессе строительства рекомендуется использовать профиль с диаметром сечения 3х3 см, а для наклонных распорок, которые привариваются под углом 25 градусов можно использовать образцы меньшего диаметра сечения 2х2 см. Они привариваются зигзагом между верхним и нижним основанием строения.
Основой металлического каркаса служит пара профилей с сечением 3х3 см. Между фермами обязательно использование полуметровых продольных перемычек, которые направлены на снижение снеговой нагрузки.
Для вертикальных стоек используется профиль большего сечения. Стойки устанавливаются с обеих сторон возле каждой фермы. Они закапываются в землю не менее чем на полметра и дополнительно заливаются бетоном. Таким образом, каркас укрепляется и приобретает способность выдерживать большое давление.
Заметьте, что к сварочным работам можно допускать лишь человека, который имеет соответствующее образование и опыт работы сварщиком, так как от его профессионализма зависят эксплуатационные характеристики навеса.
В любом случае изготовление ферм из профильной трубы любого вида и их использование является важным моментом в строительстве навесов любого вида, поэтому неплохо будет изучить несколько схем изготовлений по фотографиям и просмотреть пример расчета для любой формы. После чего можно приступать к своим расчетам.
Фермы из профильной трубы: конструкции, расчет и изготовление
Когда площадь сооружения достаточно большая, вопрос обеспечения надежности и прочности конструкции приобретает особую важность. Появляется необходимость в усилении стропильной системы, стропила которой могли бы перекрыть довольно длинные пролеты.
Фермы из профильной трубы представляют собой металлоконструкции, собранные при помощи решетчатых стержней. Изготовление металлических ферм – процесс более трудоемкий, чем в случае сплошных балок, но более экономичный. В производстве используют парный материал, а в качестве соединяющей детали – косынки. Всю конструкцию собирают, используя сварку или клепки.
С их помощью можно перекрывать пролеты любой длины, однако, стоит отметить, что для правильного монтажа необходим грамотный расчет. Тогда при условии качественного выполнения сварочных работ остается только в дальнейшем перенести трубные сборки наверх и смонтировать по верхней обвязке, согласно разметке.
Несущие фермы из профильной трубы имеют немало неоспоримых преимуществ:
- минимальный вес;
- они долговечны;
- выносливы;
- узлы очень крепкие, поэтому способны противостоять высоким нагрузкам;
- с их помощью можно возводить конструкции со сложной геометрией;
- позволяют сэкономить финансовые средства, поскольку расценки на изготовление металлоконструкций из профильной трубы достаточно приемлемы для решения широкого круга задач.
Конструкции ферм из профильной трубы ↑
В основе деления этих конструкций на конкретные виды лежат разные параметры. Начнем с главного –
- Количества поясов.
Различают:
- опоры, компоненты которой расположены в единой плоскости;
- висячие, в их состав входят два пояса, по расположению их называют соответственно нижним, верхним.
- Форма и контуры
По первому параметру различают:
- арочные фермы из профильной трубы,
- бывают и прямыми;
- односкатные либо двухскатные.
В соответствии с контуром различают:
- имеющие параллельный пояс. Это оптимальный вариант для обустройства мягкой кровли. Такая опора собирается очень просто, поскольку ее компонентами являются идентичные детали и, что немаловажно, размеры решетки совпадают с размерами стержней для пояса;
- односкатные. Отличаются жесткими узлами, которые позволяют воспринять значительные внешние нагрузки. На их сооружение уходит небольшое количество материала, поэтому эти конструкции достаточно экономичны;
- полигональные. Хотя они в состоянии выдерживать большой вес, однако, их монтаж трудоемок и довольно сложен;
- треугольные. Они практически незаменимы при устройстве крыш с большим углом наклона. Единственный их минус в большом количестве отходов при сооружении.
- Угол наклона. Типовые фермы из профильной трубы делят на три группы:
- 22°- 30°. Высота и длина металлоконструкции в этом случае соотносятся, как один к пяти. Это оптимальный вариант для перекрытия небольших пролетов в бытовом строительстве. Главным их преимуществом является небольшой вес. Больше всего для подобного аналога подходят треугольные.
Для пролетов, имеющих длину более 14 м используют раскосы, которые устанавливаются сверху вниз. По верхнему поясу располагают панель (порядка 150 – 250 см в длину). Таким образом, при этих исходных данных мы имеем конструкцию, включающую два пояса. Количество панелей при этом четное.
Если пролет превышает 20 м, то возникает необходимость в подстропильной металлоконструкции, связанной опорными колоннами.
Совет
Отдельного упоминания стоит так называемая ферма Полонсо. В ее составе имеются две треугольные системы, соединенные одна с другой через затяжку. Такое конструктивное решение позволяет избежать установки в средних панелях длинных раскосов, что приводит к значительному снижению общего веса.
- 15°- 22°. Соотношение высоты и длины в этом случае равно один к семи. Наибольшая допустимая длина под подобный каркас составляет 20 м. Если по условиям эксплуатации необходимо увеличить ее высоту, то нижний пояс выполняют ломаным.
- меньше 15°. В подобный проектах рекомендуется использовать трапециевидные металлические стропила. Наличие в них коротких стоек способствует увеличению противодействия продольному изгибу.
Внимание!
Фермы из профильной трубы для односкатной крыши с углом наклона 6–10° должны иметь асимметричную форму.
Высоты определяют через деление длины пролета на семь, восемь либо девять частей, взяв за основу особенности заданной конструкции.
Расчет для навеса ↑
Проведение расчетов основывается на требованиях СниП:
Обязательным компонентом любого расчета и последующего монтажа конструкции является чертеж.
Подготавливается схема с указанием зависимости между длиной металлоконструкции и уклоном кровли.
- В ней также учитываются очертания поясов опоры. Контур пояса определяется назначением конструкции, типом покрытия кровли и углом наклона.
- При выборе размеров, как правило, следуют принципу экономии, если, конечно, ТТ не требуют иного. Высоту конструкции определяет тип перекрытия, минимальный общий вес, возможность перемещения, длину же – установленный уклон.
Рекомендуем
При длине фермы свыше 36 м дополнительно рассчитывают строительный подъем.
- Размеры панелей рассчитывают с учетом нагрузок, воспринимаемых конструкцией. При этом следует помнить, что углы раскосов у разных металлических стропил отличаются, панель же должна им соответствовать. Для треугольной решетки искомый угол равен 45°, для раскосой – 35°.
- Завершает расчет определение промежутка между узлами. Обычно он соответствует ширине панели.
Рекомендуем
Расчеты выполняют с учетом того, что увеличение высоты приводит к росту несущей способности. На подобном навесе снежный покров не будет задерживаться. Одним из способов усиления ферм из профильной трубы является установка нескольких прочных ребер жесткости.
Для определения размеров металлоконструкции для навесов следуют следующим данным:
- для сооружений шириной не более 4,5 м используют изделия размером 40 на 20 на 2 мм;
- менее 5,5 м – 40 на 40 на 2 мм;
- свыше 5,5 м оптимальными будут изделия размером 40 на 40 на 3 мм либо 60 на 30 на 2 мм.
При расчете шага необходимо учесть, наибольшее возможное расстояние от одной опоры навеса до другой равно 1,7 м. При нарушении этого ограничения прочность и надежность сооружения будет под вопросом.
Когда будут полностью получены необходимые параметры, при помощи формул и особых программ получают соответствующую схему конструкции. Теперь остается продумать, как сварить ферму правильно.
На заметку
При расчетах должны учитываться:
- закупочная стоимость одной тонны металла;
- расценки на изготовление металлоконструкций из профильной трубы (либо можно просуммировать взятые в отдельности расходы на сварку, антикоррозийную обработку, монтаж).
Рекомендации по правильному выбору и изготовлению металлоконструкций трубчатого типа ↑
- Выбирая типоразмер желательно остановить свой выбор на прямоугольных или квадратных изделиях, поскольку имеющиеся два ребра жесткости обеспечат готовой металлоконструкции наибольшую устойчивость.
- Используйте исключительно качественные изделия из высокоуглеродистой легированной стали, которая не корродирует и устойчива к агрессивным воздействиям внешней среды. Толщину стенок и диаметр подбирают в соответствии с заложенными в проекте. Таким образом будет обеспечена требуемая несущая способность металлических стропил.
- Для соединения основных компонентов фермы друг к другу используют прихватки и спаренные уголки.
- В верхнем поясе для смыкания каркаса необходимы разносторонние двутавровые уголки, причем стыковку выполняют по меньшей стороне.
- Для сопряжения деталей нижнего пояса применяют равносторонние уголки.
- Основные части длинных конструкций соединяют посредством накладных пластин.
- Раскосы устанавливаются под 45 градусов, а стойки – под прямым углом. Завершив сборку основной конструкции, переходят к сварке фермы из профильной трубы. Каждый из сварочных швов обязательно необходимо проверить на качество, поскольку именно они определяют надежность будущего сооружения. Металлические стропила после завершения сварки обрабатывают специальными антикоррозийными составами и покрывают краской.
Изготовление металлических ферм для навеса на видео.
© 2021 stylekrov.ru
Фермы из профильной трубы | Строительный портал
При необходимости в сооружении навеса используют профильные трубы. Фермы из профильной трубы — долговечная, прочная и экономичная конструкция, которая позволяет перекрыть любой пролет. Как соорудить фермы из профильной трубы рассмотрим далее.
Оглавление:
- Особенности конструкции фермы из профильной трубы
- Достоинства использования фермы из профильной трубы
- Сфера использования ферм из профильной трубы
- Виды ферм из профильной трубы
- Фермы из профильной трубы: расчет конструкции
- Изготовление фермы из профильной трубы
- Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы
Особенности конструкции фермы из профильной трубы
Фермы из профильной трубы сооружают из металлического профиля, который изготавливают прокатывая и обрабатывая металл с помощью специальных станков, в зависимости от типа сечения профильные трубы разделяют на:
- профиль овального сечения,
- прямоугольного сечения,
- квадратного сечения.
Для производства профильных труб используется высококачественная сталь. Первоначальная форма профильной трубы — круглая. Но, после прохождения обработки горячим или холодным способом, труба деформируется в нужную форму. Профильные трубы бывают разных размеров, минимальное сечение 15х15 мм, а максимальное 45х5 см. Толщина стенки трубы 1,12 мм, а длина — 612 см.
Размер пролета, в котором устанавливается ферма влияет на нагрузку и экономичность расхода материалов.
Фермы плоского типа требуют закрепления, а фермы пространственного типа — выступают в качестве жесткой конструкции, которая способна выдержать любые нагрузки.
Основные составляющие фермы:
- пояса — выступают в качестве контура,
- стойки,
- опорный раскос.
Для изготовления фермы необходимо наличие соединителей в качестве которых выступает парный материал, косынки, клепки и сварка.
Фермы из профильной трубы фото
Достоинства использования фермы из профильной трубы
- высокая прочность обеспечивает длительность эксплуатации;
- использование профиля позволяет соорудить самые сложные конструкции, прилагая минимум затрат;
- доступная стоимость;
- вес конструкции ферм небольшой, так как трубы внутри пустые;
- ферма из профильной трубы устойчива к деформациям, механическим ударам или другим повреждениям;
- антикоррозийность — такая конструкция устойчива к влаге, и металлические трубы со временем не ржавеют;
- возможность дальнейшей отделки с помощью полимерных красок, которые придадут ферме красивый внешний вид.
Сфера использования ферм из профильной трубы
Фермы из профильной трубы используют для сооружения металлических каркасов, которые в будущем станут навесами или постройками.
Отлично справляется ферма из профильной трубы с ролью навеса для машины, при отсутствии гаража.
Чтобы защитить открытые площадки от солнца, также сооружают фермы из профильной трубы.
Используют фермы для строительства мостов или перекрытия промышленного или частного здания.
Дополнительное фермы из профильной трубы используют:
- на объектах связи,
- линиях электроснабжения,
- транспортных дорогах,
- в сооружении мостов, заводов, спортивных комплексов или сцен.
Виды ферм из профильной трубы
Фермы из профильной трубы разделяют на два вида. Один вид фермы представляет сооружение, в котором все элементы соединяются в одной плоскости.
Другой вид подразумевает ферму с изготовлением висячей конструкции, которая включает верхний и нижний пояс.
Выбор конструкции зависит от таких факторов:
- нагрузка на ферму,
- уклон конструкции,
- место размещения перекрытий,
- протяженность пролета.
В зависимости от угла уклона выделяют такие фермы:
1. Ферма с углом уклона от 22° до 30°. При наличии данных об угле уклона крыши, при сооружении небольшого шиферного перекрытия, наилучшим вариантом будет использование треугольных ферм из профильной трубы. Для вычисления высоты фермы следует длину пролета разделить на пять. Преимуществом такой конструкции является легкий вес. Если протяженность пролета большая и превышает четырнадцать метров, следует выбрать конструкцию, в которой раскосы располагаются сверху вниз. На верхней части фермы изготавливают панель, длина которой составляет от 150 до 250 см. Такая конструкция состоит из двух поясов с четным количеством панелей. При изготовлении промышленных ферм из профильной трубы, длина которых больше двадцати метров, их монтируют с помощью подстропильного металлического сооружения. Такие конструкции связывают опорные колонны. Ферма Полонсо представляет собой конструкцию, которая состоит из двух треугольных ферм, соединенных затяжкой. Такая ферма позволяет предотвратить наличие длинных раскосов в середине конструкции, и облегчают общий вес конструкции. В верхней части таких ферм располагается большое количество панелей, длина которых составляет более 2,5 м. При закреплении потолка на ферме, затяжки фиксируют в верхнем узле пояса.
2. В случае уклона кровли под углом от 15 до 22° высоту фермы рассчитывают путем разделения длины пролета на семь. Длина такой фермы не превышает двадцать метров, при большей длине лучше использовать ферму Полонсо. Чтобы увеличить высоту конструкции следует изготавливать нижний пояс ломанным.
3. При минимальном наклоне крыши, который не превышает 15 градусов устанавливают фермы в виде трапеции. Высота такой фермы рассчитывается путем разделения длины пролета на число от семи до девяти, в зависимости от точного значения уклона. Если ферму не устанавливают непосредственно на потолок, тогда в качестве раскосов используют решетку треугольной формы.
В соответствии с формой фермы из профильной трубы разделяют на:
- односкатные фермы из профильной трубы,
- двухскатные фермы из профильной трубы,
- прямые фермы из профильной трубы,
- арочные фермы из профильной трубы.
В зависимости от очертания пояса фермы разделяют на:
1. Фермы с устройством параллельного пояса отличаются такими преимуществами:
- легкость монтажа из-за большого количества одинаковых деталей,
- длина стержней, используемых при устройстве решетки и пояса одинакова,
- наличие минимального количества стыков,
- полная унификация конструкции,
- использование при наличии мягкой кровли.
2. Односкатные фермы из профильной трубы имеют такие преимущества:
- устройство жестких узлов,
- отсутствие длинных стержней в середине фермы,
- сложность, но в то же время экономичность конструкции.
3. Фермы поригонального типа отличаются особенностями:
- используют для устройства строений, которые имеют большой вес,
- обеспечивают экономичность использования профиля,
- устройство поригональной фермы достаточно сложное и трудоемкое.
4. Фермы треугольной формы отличаются простотой изготовления и используются для крыш с крутым уклоном. Недостатки:
- сложность в устройстве опорных узлов,
- большой расход профиля.
В зависимости от обустройства решетки в фермах разделяют на
- решетки треугольной формы, чаще всего используют в фермах с параллельными полюсами, иногда в фермах трапециевидной или треугольной форм,
- решетки раскосного типа отличаются трудоемкостью исполнения и большим расходом материала,
- индивидуальные решетки изготавливают исходя из размеров и особенностей фермы.
Фермы из профильной трубы: расчет конструкции
1. Перед проведением расчетов, по изготовлению ферм из профильной трубы, следует определиться со схемой, в которой указывают зависимость длины фермы от угла наклоны крыши.
2. При выборе схемы следует определиться с контурами поясов фермы. Данная деталь зависит от функций конструкции, типа кровельных материалов и угла наклона.
3. Следующий этап предполагает выбор размера фермы. При расчете длины фермы следует учесть угол наклона, а высота зависит от типа перекрытия, возможной транспортировки фермы и общего веса конструкции.
4. В случае, если длина фермы превышает 36 м, необходимо рассчитать строительный подъем.
5. Определите размеры панелей. Расчет следует проводить исходя из нагрузки, которую должна выдержать ферма. При конструировании треугольной фермы, угол наклона составляет сорок пять градусов.
6. Завершающий этап — определение междоузельного расстояния.
Рекомендации про проведению расчетов:
- для расчета фермы из профильной трубы воспользуйтесь услугами специалистом или специальными компьютерными программами;
- проверьте правильность расчетов несколько раз;
- для расчета и изготовления фермы из профильной трубы чертеж — обязательный и необходимый компонент;
- обязательно учитывайте максимальную нагрузку на конструкцию фермы.
Изготовление фермы из профильной трубы
Чтобы собрать или скрепить элементы следует использовать прихватки или спаренные уголки.
При конструировании верхнего пояса используйте два тавровых уголка с разной длиной сторон. Стыкуйте уголки между собой меньшими сторонами.
Чтобы соединить нижний пояс используйте уголки с ровными сторонами.
При изготовлении большой и длинной фермы, в качестве соединителей выступают накладные пластины. Для равномерного распределения нагрузки применяют швеллеры парного типа.
Раскосы устанавливайте под углом сорок пять градусов, а стойки — под прямым углом. Чтобы изготовить такую конструкцию, используйте тавровые или крестообразные уголки с ровными сторонами, скрепленные пластинами.
Для изготовления целостных сварных систем применяют тавры.
После окончания сборки конструкции с помощью прихваток, приступают к проведению сварочных работ. Сварка производится вручную или автоматически. После проведения сварки следует зачистить каждый шов.
Завершающий этап включает обработку системы специальными антикоррозийными растворами и краской.
Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы
1. Чтобы облегчить конструкцию фермы, с минимальным уклоном крыши, используйте дополнительные решетки.
2. Чтобы снизить массу конструкции фермы, с уклоном кровли от 15 до 22 градусов, устройте нижний пояс ломанным.
3. При устройстве длинной фермы устанавливайте только четное количество панелей.
4. Если длина фермы превышает 20 метров, используйте устройство фермы Полонсо.
5. Размер и сечение профиля для фермы зависит от ширины и уклона навеса.
6. Расстояние между двумя фермами не должно превышать 175 см.
Ферма из профильной трубы
Фермы из профильной трубы на загородных участках в основном используются для строительства всевозможных навесов. Они отличаются от других конструкций прочностью, долговечностью, небольшим весом, возможностью устройства перекрытий большой длины.
Строительные фермы можно купить уже готовые и собрать их на месте установки, но чаще всего они изготавливаются своими руками из металлического профиля. В этом случае вы можете сделать фермы любого размера, любой длины и количества элементов, и стоимость всей конструкции будет дешевле, чем если покупать готовые.
Недостатком изготовления ферм из профильной трубы своими руками является высокая продолжительность и трудозатратность работ. Нужно будет очистить от ржавчины, нарезать, приварить и покрасить большое количество металлических элементов.
На нашем загородном участке мы тоже решили сделать навес из поликарбоната. В качестве опор будем использовать металлические столбы, для усиления конструкции изготовим и приварим к ним фермы из профильной трубы.
Первым делом рассчитаем количество и размер профильной трубы, необходимой для изготовления опор навеса и самих ферм. Для стоек нам понадобится профиль размером 60 на 60 мм, для устройства верхнего пояса фермы — труба 40 на 40 мм, для раскосов и нижнего пояса – 20 на 40 мм. Толщину стенок трубы лучше использовать не менее 3 мм. Толстый металл легче сваривать, более тонкие стенки часто прожигаются насквозь, для их сварки требуется определённая сноровка.
Итак, часть металла купили на базе, другая часть у нас осталась от возведения забора. Садовым буром просверлим в земле отверстие на глубину 1 м, установим в него трубу нужной длины размером 60 на 60 мм, выровняем её по уровню и зальём цементным раствором, смешанным с щебнем.
Таким же образом установим ещё три столба. Всего забетонировали 4 опоры на одной стороне. Чтобы установить их на одинаковой высоте, мы использовали гидроуровень.
Отступим 2,5 м от первой линии столбов и установим ещё 4 опоры, только высотой на 50 см меньше предыдущих. Навес у нас будет односкатный, поэтому мы сделали первые стойки выше вторых. На этих опорах будет держаться крыша навеса. Чтобы крыша и стойки выдержали массу снега, который будет на ней собираться в зимний период, их необходимо усилить. Самый распространённый вариант для этих целей – сделать фермы и приварить их между столбами.
Переходим к изготовлению фермы. Параллельная четырёхугольная строительная ферма выглядит вот так.
Начнём с верхнего пояса. Возьмём трубу 40 на 40, отрежем её по длине, равной расстоянию между первым столбом и последним, и приварим электросваркой к верхней части каждой опоры. Верхний пояс готов.
Дальше используем профильную трубу 40 на 20, измерим расстояние между соседними стойками и отрежем её болгаркой. Отступим от верхнего пояса вниз 20 см и на этом уровне приварим кусок трубы к опорам, расположив её плашмя. Если нет помощника, один конец трубы можно закрепить, поставив под него подпорку, а второй держать свободной от держака сварочного аппарата рукой. Горизонталь нижнего пояса проконтролируем строительным уровнем.
Так же приварим ещё две профильные трубы между опорами.
Теперь между верхним и нижним поясами фермы нужно приварить раскосы. Именно за счёт них достигается прочность конструкции. Если стропила положить просто на верхний пояс, без фермы, то под тяжестью снега труба деформируется и навес разрушится.
Раскосы привариваются между поясами под углом 45 градусов. Сначала возьмём транспортир и определим угол наклона, сделав на трубе отметку. Потом прислоним к этому месту кусок трубы 20 на 40 и проведём на нём карандашом в месте предполагаемого реза. Болгаркой отрежем лишний металл.
По такому шаблону сделаем нужное число отрезков.
Нам осталось приварить их к поясам фермы. Сначала раскосы прихватывается к трубам небольшими точками, чтобы они держались на конструкции.
Лучше начать сваривать их с двух сторон попеременно. Когда прихватили все трубы, после этого их можно обваривать со всех сторон. Делается это для того, чтобы ферму не повело и она не изменила своих геометрических свойств. Особенно важно соблюдать эту последовательность, если вы свариваете ферму на земле и её пояса жестко не закреплены между опорами.
Соседние раскосы располагаются друг от друга на небольшом расстоянии. По их середине проводят условные линии, эти линии должны пересекаться в высшей точке верхнего пояса и низшей нижнего.
Приварим раскосы между всеми опорами будущего навеса. Работа эта кропотливая и долгая по времени. Но научиться варить металл самому необходимо: во-первых, это умение всегда пригодится в ведении домашнего хозяйства, а во-вторых, вы сэкономите большую сумму денег, ведь профессиональные сварщики берут оплату за каждый шов. Представьте, какое количество сварных швов нужно сделать при изготовлении строительной фермы и сколько это будет стоить.
Первая ферма для навеса готова. Точно так же начнём делать вторую ферму. Здесь тоже сначала приварим верхний пояс.
По совету бывалых сварщиков вместо упоров для поддержки одной стороны трубы удобнее использовать струбцину. Маску сварщика лучше купить с автоматическим затемнением, особенно начинающим.
В итоге, после продолжительной работы, у нас получилось 2 строительные фермы для навеса.
Крышу мы будем устанавливать на деревянные стропила, уложив их на стойки с фермами. Чтобы прикрепить доски к верхнему поясу, мы используем металлические уголки. Возьмём кусок уголка с толщиной стенки 4 мм и болгаркой нарежем его на несколько коротких отрезков.
Дрелью просверлим в них по два отверстия.
Приварим уголки к верхним поясам ферм через 60 см друг от друга. В последствии, установив стропила, мы прикрутим их двумя саморезами к каждому уголку.
Опоры с фермами под навес готовы, осталось покрасить их краской для металлических поверхностей.
Когда краска высохнет, приступим к устройству обрешётки под поликарбонат. Если статья понравилась, поделитесь ей в соцсетях.
ВИДЕО
Пошаговое изготовление ферм из профильной трубы своими руками
Современное строительство невозможно без задействования грамотных расчетов.Изготовление ферм из профильной трубы – это процесс крайне трудоемкий, но в результате внимательной работы вы получите прочную конструкцию, которая сможет выдержать огромную нагрузку. Как правильно выбрать ферму, какие тонкости необходимо учитывать при расчетах, и как сделать красивую и долговечную конструкцию при использовании простейшей математики?
Читайте также:Пошаговый монтаж теплообменника на трубу дымохода
Ферма и ее элементы
Ферма относится к простым архитектурным конструкциям и служит для того, чтобы связывать опоры. Если ее правильно сконструировать, то она будет отличаться прочностью, долговечностью и хорошей устойчивостью к внешним нагрузкам. Благодаря тому, что весь вес приходится не на отдельные части ферм, а на так называемые узлы, – места, где сходятся несколько стержней – у таких конструкций высокая несущая способность.
Выбор профилированных ферм
Перед тем как приниматься за расчет материалов и вычислять опорные способности, стоит учесть следующие факторы:
- форма будущей крыши, ее размер и контуры;
- материал, который будет применяться для нижнего и верхнего пояса фермы;
- угол и нагрузка, которая будет осуществляться на крышу.
Форма крыши в этом вопросе определяет очень многое. Конечно, односкатная кровля проще прочих, но также существует двускатная, купольная, шаровая и арочная. Последняя гораздо сложнее в конструировании, так как нужно распределить вес равномерно.
Изначально у металлических труб круглое сечение, а в процессе обработки горячим или холодным прокатом они приобретают форму, которая вам необходима: квадратная, прямоугольная или овальная. Проще всего монтировать ферму квадратного сечения, поэтому, если вы не хотите усложнять строительство, примите это к сведению.
Изготовление фермы
Если углубляться в конструкцию, то ферма состоит из таких составляющих:
- нижний и верхний пояса;
- раскос;
- узловая фасонка;
- листовая накладка;
- крепежи;
- кровельный несущий Z-профиль.
Все эти элементы скрепляются в производственных условиях или на земле, так как невозможно правильно закрепить все на месте. Уже готовые фермы поднимают, а затем крепят к обвязке, чтобы образовать каркас навеса.
Виды и формы ферм
Перед тем как приниматься за расчеты, нужно определиться с видом кровли. От этого зависит такой немаловажный параметр, как высота фермы. Чем меньше вес конструкции, тем больше должна быть высота.
В зависимости от наклона крыши, существует несколько вариантов изготовления фермы:
- от 6 до 15 градусов;
- от 15 до 20 градусов;
- от 22 до 35 градусов.
В свою очередь, существует несколько видов ферм, таких как полигональные, треугольные, односкатные трапециевидные и с параллельными поясами.
- Треугольные фермы являются классическими конструкциями, когда требуется изготовить навес или крутой скат. Такие фермы очень просты в исполнении, но могут возникнуть трудности при сварке острых опорных углов.
- Полигональные фермы чаще всего используют при покрытии больших площадей, в каком-то смысле они становятся незаменимым компаньоном таких построек. Они обладают высокой прочностью, но и сварка гораздо сложнее.
- Ферму с параллельными поясами проще рассчитать и сварить, так как она имеет повторяющиеся детали.
- Если задача состоит в том, чтобы построить надежную конструкцию, то строители прибегают к односкатной трапециевидной ферме. Такая ферма прочно фиксируется.
Решетки не элемент дизайна
Вы наверняка обращали внимание на уникальный дизайн внутренних решеток ферм. Они подбираются не столько из эстетических соображений, сколько из практических. Главная задача при строительстве крыши – распределить нагрузку от центра тяжести по всем направлениям, поэтому вы должны не только иметь живое воображение, но и быть математиком.
При должном внимании в итоге можно получить правильно сконструированную крышу при минимальных затратах на материалы. Вся опора должна приходиться на узлы – только так удастся добиться простой и в то же время прочной конструкции.
Пошаговая инструкция
- Сварите фермы на земле (или столе) по заранее выбранной схеме. Незачем экспериментировать и придумывать свои формы – в Интернете полно схем, которые сконструированы опытными строителями. Это отличный вариант для тех, кто не уверен в своих инженерных способностях.
- Затем устанавливаются вертикальные опоры. При плохом глазомере их можно проконтролировать отвесами.
- Продольные трубы нужно приварить к опорным стойкам.
- Затем фермы отдельно привариваются к продольным трубам.
- Все места соединения необходимо очистить перед покрытием их краской.
На любом этапе работ вам потребуется помощь еще одного человека, так как металлические фермы очень тяжелые.
Нельзя точно сказать, какой вид фермы лучше или хуже, поэтому выбор полностью зависит от вас. При наличии грамотно составленного чертежа и желании сделать все качественно и аккуратно вы легко сможете изготовить металлическую ферму самостоятельно.
Изготовление ферм в Краснодаре
Если Вы не нашли свой вариант, мы можем изготовить ферму по Вашему эскизу или разработать индивидуальный эскиз
Изготовление ферм из профильной трубы в Краснодаре
Металлические фермы используются для сооружения навесов и кровли в различных торговых, промышленных или складских зданиях и сооружениях. В качестве материала для изготовления таких конструкций используется профильная труба из черного металла, реже оцинкованного или нержавеющего проката. Главной отличительной особенностью этих конструкций является большое расстояние между пролетами и сложность расчета нагрузки на несущие балки, а также необходимость расчета сезонной нагрузки от осадков и ветра. Именно поэтому доверять изготовление фермы из профильной трубы стоит только профессионалам, соблюдающим требования принятых стандартов.
Цена изготовления ферм из профильной трубы зависит от ее сложности и типоразмера. Размеры ферм могут быть от 18 метров в длину и до 5 метров в высоту, при этом расчетный допуск по точности может составлять не более нескольких миллиметров. Для производства ферм используются профильные трубы: 20×20 ×1,5; 25×25×1,5; 30×30×2; 40×20×1,5; 60×60×2; 80×80×3 мм. Покраска изделия осуществляется краскопультом — можем покрасить в любой выбранный вами цвет.
У специалистов нашей компании большой опыт в изготовлении сварных металлических ферм для навесов, ангаров, складов. Мы знаем как организовать работу с максимальной эффективностью.
Этапы изготовления металлической фермы:
- Сначала готовится чертеж и шаблон готовой конструкции, который обеспечит точность геометрических параметров.
- После этого конструкции собираются, и подвергаются сварке механизированным способом.
- Далее металлоконструкцию, при необходимости переводят в цех для покраски.
- Готовую ферму отгружают клиенту.
Изготовление ферм из металла доверьте профессионалам компании «Грандметаллстрой»! Для заказа звоните, или заполните форму обратного звонка.
Закажите бесплатный замер
Фермы из профильной трубы для навеса.
У нас вы можете заказать фермы из профильной трубы для навеса с доставкой по Москве и Московской области.
Наше производство ферм из профильной трубы для навесов находится в городе Москва.
Мы изготавливаем:
— фермы из профильной трубы для навесов из поликарбоната
— треугольные фермы из профильной трубы для навесов
— фермы из профильной трубы для навесов с двускатной формой кровли
— фермы из профильной трубы для навесов с односкатной формой кровли.
В качестве материала для изготовления ферм для навесов мы используем профильные и квадратные трубы различных сечений.
У нас вы можете заказать фермы из профильной трубы для навесов разнообразной формы, площади и конфигурации.
Принимаем заказы на производство любого количества ферм из профильной трубы для навесов, от массового до штучного производства.
Для изготовления фермы для навеса самый подходящий материал это профильная труба.
Профильной трубе на специальном прокатном станке мы придаем форму дуги.
Дуги это пояса фермы, а внутреннее наполнение фермы это раскосы.
Дугообразная ферма из профильной трубы идеально подходит для устройства кровли навеса из поликарбоната.
Ферма в виде острого угольника или равнобедренного треугольника подходит для навесов с односкатной или двускатной кровлей из профнастила или мягкой черепицы.
Форма и размер фермы, высота фермы, количество ферм на длину навеса, расстояние между верхним и нижним поясами фермы, материал поясов фермы и ее раскосов — это параметры, зависящие от размеров навеса, от нагрузки на кровлю навеса, от поставленной задачи, технических условий и от пожеланий заказчика.
Мы закладываем значительное превышение возможной нагрузки на ферму из профильной трубы и не изготавливаем «оптимальные» дешевые фермы, которые будут выдерживать снег и кровлю на пределе своей прочности.
Все фермы из профильной трубы для навеса, объединенные в единую систему кровли — это конструкция, которая должна прослужить многие десятки лет и выдерживать ветровую и снеговую нагрузку.
При изготовлении ферм из профильной трубы для навеса, мы руководствуемся принципами долговечности, прочности и надежности, поэтому наши фермы из профильной трубы для навеса послужат вашим внукам.
Почему стоит заказывать фермы из профильной трубы для навеса именно у нас?
Дело в том, что мы делаем действительно качественные и прочные фермы из профильной трубы для навеса, и имеем огромный опыт в их изготовлении. Мы не только варим фермы из профильной трубы для навеса, но и сами занимаемся строительством навесов.
То есть, мы прекрасно понимаем ответственность, которую возлагает изготовление ферм из профильной трубы для навеса.
Справедливости ради, на нас эта ответственность еще ни разу не наступала, а вот обращений, с просьбой починить рухнувший навес другого производителя, после каждой снежной зимы мы получаем немало.
Мы много знаем о строительстве навесов и изготовлении ферм, наш опыт огромен. Но, к сожалению, рынок навесов и изготовления ферм, устроен таким образом, что покупателю предлагают что-то очень дешевые и слабые фермы из профильной трубы для навеса.
В производстве ферм из профильной трубы из профильной трубы для навеса есть лидер, и это безусловно мы, metallvarim.ru.
Качественный и прочный навес вполне возможно построить и самостоятельно, но изготовление фермы из профильной трубы для навеса все же работа, которую лучше доверить профессионалам.
Самостоятельно изготовить ферму из профильной трубы для навеса довольно трудно без специальных знаний и навыков.
Поэтому, если вы собираетесь строить самостоятельно качественный и прочный навес, то за изготовлением ферм из профильной трубы для навеса, вам стоит обратиться к профессионалам.
Мы изготавливаем не только прочные и надежные фермы из профильной трубы для навеса, но и оказываем помощь, сопровождение, осуществляем профессиональный расчет и бесплатно консультируем по возведению навеса.
Мы знаем все про применение ферм из профильной трубы в строительстве качественных и прочных навесов.
Для начала, немного теории, общего описания конструкции фермы и названия элементов и деталей фермы.
Любая ферма состоит из двух поясов, верхнего и нижнего.
Пояса фермы соединены деталями, называемыми раскосами.
Фигура, наилучшим образом выдерживающая нагрузки на растяжение-сжатие это треугольник. Треугольник такая фигура, которую труднее всего сломать, если применять воздействие к узлам треугольника, конечно.
Так вот, раскосы соединяют верхний и нижний пояс фермы таким образом, что образуют в ферме множество треугольников. При этом, нагрузка на всю ферму представляется как нагрузка на треугольники из которых эта ферма состоит.
Ферма из профильной трубы для навеса под нагрузкой работает таким образом, что ее верхний пояс работает на сжатие, а нижний на разрыв.
Раскосы восходящие к центру (оси) фермы работают на сжатие, а раскосы нисходящие к центру фермы работают на разрыв.
Для строительства навесов из поликарбоната, как правило используют арочные фермы из профильной трубы.
Ведь поликарбонат это материал, который имеет настолько большой коэффициент теплового сжатия-расширения, что его красивая и технологичная установка возможно только на арочные конструкции.
Арочные фермы из профильной трубы идеально подходят для навеса покрытого поликарбонатом.
Виды арочных ферм из профильной трубы для навесов из поликарбоната.
Арочные фермы из профильной трубы можно разделить на три типа:
— Первый тип, это симметричная ферма. У симметричной арочной фермы верхний и нижний пояс имеют вид арки из профильной трубы. Расстояние между поясами фермы может составлять от 20 до 100 сантиметров, это зависит от длины и высоты фермы. Ферма с нижним поясом в виде арки, выглядит красивее и визуально легче. Кроме того, она оставляет под собой больше пространства.
— Второй тип арочной фермы, у которой верхний пояс это арка, а нижний пояс прямой, или горизонтальный. Такая ферма немного менее красива и воздушна, но она прочнее предыдущего типа ферм.
— Третий тип арочной фермы это наклонная, односкатная арка. Здесь справедливы все замечания по поводу двух предыдущих типов арочных ферм.
Если у наклонной односкатной арочной фермы нижний пояс тоже арочный, то ферма красивее, но несколько слабее. Если нижний пояс прямой или горизонтальный, то такая ферма надежнее.
В любом случае, для строительства навеса из поликарбоната, лучше всего использовать именно арочные фермы.
Фермы из профильной трубы для навеса способны выдерживать заданную нагрузку не деформируясь и сохраняя первоначально заданную форму.
Использование ферм из профильной трубы для навеса значительно упрощает и удешевляет строительство навеса.
Заказ изготовления ферм из профильной трубы для навеса.
Для того, чтобы осуществить заказ в metallvarim.ru на изготовление ферм из профильной трубы для навеса, опишите параметры вашего навеса: размер навеса и желаемую высоту фермы. После этого мы предложим вам фермы с оптимальными характеристиками, соответствующими поставленной задаче.
Принимаем заказы на изготовление арочных ферм из профильной трубы для навеса.
Изготовим фермы из профильной трубы отличного качества, в кратчайшие сроки и по оптимальным ценам!
Такелаж, фермы и трубы: как обезопасить вашу общину
Посмотрите в воздух! Это птица? Это самолет? Нет, это…. Что ж, это действительно не так уж и интересно. Это не Супермен, а просто кусок осветительной фермы. Конечно, как и у кроткого Кларка Кента, простой и скучный снаружи, ферма и связанная с ней оснастка прочны, как сталь, и делают супер-подвиги, чтобы осветительное оборудование, которое она держит, не упало с неба, а это очень важно, если ты думаешь об этом.
Так почему же фермы, трубы и такелажное оборудование так важны? Ну фары надо что-то вешать. Обычно это подиум, трубная рейка или ферма.
Труба, ферма и все оборудование, используемое для подвешивания предметов к конструкции здания, в совокупности называется такелажем и является одним из незамеченных героев осветительной индустрии. Это часть основной инфраструктуры системы освещения и одна из невидимых затрат системы, а также одна из самых опасных частей.
Каждый раз, когда вы вешаете что-то выше уровня головы, всегда существует риск травмы или смерти, если предмет решит упасть. Неправильный такелаж может выйти из строя и привести к падению подвешенных с такелажем фонарей.
Хотя разрушение было вызвано ветром, обрушение фермы крыши на ярмарке штата Индиана несколько лет назад ярко демонстрирует количество разрушения, которое может произойти при выходе из строя фермы. Таким образом, следует сказать, что такелаж — это не работа, которую нужно делать самому.
Остерегайтесь домашних работ
Большинство работ по такелажу, которые я видел в театрах и церквях, как правило, выполняются плохо. Вот лишь некоторые из типичных проблем, которые я видел.
Большинство работ по такелажу, которые я видел в театрах и церквях, как правило, выполняются плохо. Вот лишь некоторые из типичных проблем, которые я видел. Подсчитайте, на сколько вопросов о вашей системе вы можете ответить «да» — это поможет вам определить качество вашей оснастки.
Используется ли в вашей системе собачья цепь, S-образные крючки или собачьи зажимы для крепления? Все эти предметы сделаны из мягкой стали или алюминия и имеют тенденцию раскрываться, трескаться и ломаться под весом. Для такелажных целей следует использовать только сварное звено или кованую цепь, предназначенную для подъема над землей, или номинальный стальной трос для летательных аппаратов.
Используете ли вы быстрые затяжки или карабины для такелажа? В идеале скобы следует использовать вместо быстрых звеньев и карабинов, потому что частично открытое быстрое звено или карабин может снизить номинальную нагрузку элемента более чем наполовину, что приведет к его выходу из строя при гораздо меньшей весовой нагрузке, чем она рассчитана.Если у вас есть кандалы, можно ли их «затянуть» проволокой или стяжками, чтобы штифт скобы не мог со временем выйти наружу?
Используете ли вы трос или зажимы «Кросби» на стальном тросе самолета? Правильно ли они затянуты динамометрическим ключом в соответствии со спецификацией производителя? Правильно ли они прикреплены? Вы их проверяете каждый год? Кабельные зажимы имеют тенденцию ослабевать со временем, когда кабель растягивается и оседает. Нередко можно найти кабельные зажимы, которые даже не затянуты пальцами или которые установлены в обратном направлении, что значительно увеличивает вероятность отказа.Кабельные зажимы необходимо ежегодно проверять и подтягивать динамометрическим ключом. Вместо этого используйте кабельные обжимные муфты [гильзы], поскольку они со временем не расшатываются.
Как я уже сказал, это лишь некоторые из распространенных проблем, но если вы ответили «да» на некоторые из этих вопросов — по крайней мере, вам, вероятно, понадобится проверка такелажа. Если вы ответили «да» на многие из этих вопросов, вам определенно потребуется проверка оснастки, которая может выявить необходимость замены оснастки до того, как она выйдет из строя. Конечно, есть много театров и церквей, где такелаж
был профессионально установлен, и, если он сделан правильно, он может создать прекрасное осветительное оборудование.
Труба, ферма и все оборудование, используемое для подвешивания предметов к конструкции здания, в совокупности называется такелажем и представляет собой один
Ферма против трубы
Итак, как вы решите, использовать ли вам трубу или ферму? ? Что ж, у каждого есть свои плюсы и минусы, и вы должны выбирать, исходя из области применения.
Осветительная ферма — это сложная машина, специально разработанная для перекрытия большой длины и безопасной выдержки большого веса. Ферма, простая по внешнему виду, сложна в исполнении, поскольку требует особого обращения, сборки и подвешивания.
Ферма особенно хороша, когда основная конструкция здания имеет большой промежуток, поскольку ферма может легко простираться на 40 футов между опорами конструкции. Он также имеет тенденцию выдерживать больший вес, чем труба, и бывает всех форм и размеров. Конечно, размер определяется приложением. Чем больше ферма, тем она прочнее; Коробчатые фермы 12 дюймов и 20 дюймов являются общими размерами. Ферма также дороже из-за стоимости алюминиевых сплавов и более сложного производственного процесса, который используется для ее изготовления.Кроме того, поскольку фермы легко соединяются болтами, это лучший вариант, чем трубы для временного использования.
Подобно ферме, стальная труба может использоваться для опоры осветительного оборудования, но труба имеет невысокую конструкцию и, как таковая, может охватывать лишь небольшое расстояние, прежде чем она должна иметь конструктивную поддержку; обычно каждые 8-10 футов. Тем не менее, труба предлагает несколько больших преимуществ, так как она намного дешевле, более доступна, легче и проще в сборке, поэтому, как правило, труба является продуктом по умолчанию для постоянной установки.Однако в тех случаях, когда труба не работает, основным продуктом становится ферма.
Конечно, реальное определение того, что использовать, находится в руках опытного такелажника и инженера-строителя-консультанта, который определяет, где и как такелаж будет соединяться со зданием. Потому что, в отличие от фильмов, Супермена не будет рядом, чтобы поймать оборудование, если оно упадет. Такелаж, ферма и труба
Некоторые соображения, которые помогут сохранить безопасность вашего собрания
Изготовление фермы из конструкционной стали — Yena Engineering
Основной каркас конструкции называется фермой, которая состоит из распорок, стропил, стоек и мостов.Они несут пять или даже более треугольных компонентов, содержащих плоские элементы, соединенные шарнирами или также известные как узлы. Помимо стальных ферм, при изготовлении ферм можно использовать различные материалы, которые помогают создать архитектурное разнообразие.
Здания зависят от ферм для повышения надежности, прочности и долговечности. Сталь можно считать одним из разумных вариантов из-за ее универсальности и гибкости.
Почему сталь — хороший вариант для ферм?
Как правило, в каждом строительном проекте подрядчики оказываются перед дилеммой, какой вариант более целесообразен для ферм: сталь или дерево? Деревянные фермы обычно использовались в жилых домах, а в современных зданиях — в основном из стали.Древесина имеет большую слабость, поскольку со временем содержание влаги уменьшается, что снижает ее прочность. Задержки, произошедшие с проектом, подвергли деревянные фермы риску гниения, деформации и заражения.
В отличие от дерева, сталь не является органическим материалом. Следовательно, в стальных фермах с такими проблемами не встретиться. Передовые технологии представляют строителям современные стальные фермы низкой плотности и высокой прочности. Компьютерные методы проектирования позволяют производителям изготавливать фермы правильной и сложной формы быстро, с высокой точностью и качеством.Кроме того, стальные фермы невосприимчивы к плохой погоде и неблагоприятным условиям. Сам по себе он не деформируется и не теряет своих свойств. Что касается мер по снижению затрат, предварительно собранные стальные фермы помогают сэкономить время и деньги.
Сталь, достигшая высоких стандартов, стала предпочтительным материалом для инженеров из-за ее различных преимуществ. Архитектурные красоты можно увидеть на коммерческих и жилых зданиях, стадионах, торговых центрах, музеях и, в большей степени, они обязаны своим внешним видом возможностям, которые открывает использование стальных ферм.Длительный срок службы, гибкость конструкции, повышенная целостность конструкции, способность выдерживать большие нагрузки делают их одним из незаменимых компонентов конструкций. Они доступны в широком спектре видов, геометрий и размеров в соответствии с различными областями применения.
Процесс изготовления стальной фермы
Сложный процесс производства стальной фермы требует специальных инструментов, навыков и методов для создания конкретных конечных продуктов по желанию. Этот процесс делится на три основных этапа: резка необработанной стали, формирование формы и сборка деталей.Различные режущие инструменты, включая высокотехнологичные водоструйные, плазменные и лазерные резаки. Пилы используются для простой резки, в то время как плазменные и лазерные резаки используются для резки сложной геометрии.
Процесс формования начинается сразу после резки. Фермы выпекаются в прессе и раскатываются до получения желаемой формы. Эти два метода позволяют производителям производить расширенный диапазон размеров и геометрий. По желанию заказчика изготавливаются различные типы ферм. Например, металлические шпильки С-образной формы используются в стропильных фермах.
На последнем этапе производственного процесса готовые детали собираются в соответствии с техническими чертежами. Производитель должен хорошо знать тип ферм, степень воздействия ветра, пролет, назначение, желаемый уклон, чтобы точно выполнять монтажные операции. Эти операции включают сварку и соединение частей вместе, чтобы быть готовым выполнять свои обязанности в качестве опорного элемента. Программное обеспечение используется производителем, чтобы оправдать ожидания покупателя. Оптимальных свойств может добиться опытный производитель.Задача состоит в том, чтобы сделать ферму максимально легкой, не отказываясь от целостности и устойчивости конструкции. При этом они должны соответствовать стандартам.
Стальные фермы по индивидуальному заказу
Иногда покупатели предпочитают индивидуальные стальные фермы для удовлетворения проектных требований своих проектов. Строителям, возможно, придется искать эксцентричные опоры для таких конструкций, в которых нацелен более привлекательный внешний вид. Стальные фермы способны удовлетворить все потребности покупателей.Они легко адаптируются к различным типам конструкций благодаря высокотехнологичным методам производства стальных ферм, используемых на этапах резки, формовки и сборки. Стальная ферма — правильный ответ для сложного проекта.
Вас могут заинтересовать:
Сборные железобетонные фермы-фермы для крыш
Стальные фермы — самая популярная система для поддержки длиннопролетных крыш в коммерческих зданиях, таких как склады и авиационные ангары.Стальные фермы обладают несколькими преимуществами, такими как легкий вес, простота обращения и монтажа, а также геометрическая гибкость. Однако у них есть некоторые недостатки, такие как высокая стоимость материалов и обслуживания, а также низкая огнестойкость. В этой статье ферма из сборного железобетона предлагается в качестве альтернативы стальным фермам для пролетов до 48 м (160 футов) без промежуточных опор. Предлагаемая конструкция проста в изготовлении и требует меньших затрат на строительство и обслуживание, чем стальные фермы. Ферма состоит из двух сегментов, которые сформированы с использованием стандартных форм мостовых балок с блокировками в стенке, что приводит к наличию диагоналей и вертикальных элементов и снижает вес балки.Затем два сегмента соединяются мокрым швом и растягиваются в продольном направлении, образуя венчанную ферму. Предлагаемая конструкция оптимизирует расположение элементов фермы, их поперечные сечения и использование материалов. Образец фермы длиной 9 м (30 футов) построен с использованием самоуплотняющегося бетона для исследования конструктивности и структурной способности предлагаемой конструкции. Анализ методом конечных элементов образца проводится для исследования напряжений на диагоналях фермы, вертикалях и соединениях.Результаты тестирования свидетельствуют о производственной и структурной эффективности разработанной системы.
1. Введение
Конструкционная сталь обычно и широко используется для крыш с большим пролетом, таких как склады, складские помещения и ангары для самолетов. При проектировании системы поддержки крыши необходимо учитывать экономичность, скорость строительства, конструктивную способность, эстетический вид, огнестойкость и структурную целостность во время строительства и эксплуатации. Использование конструкционной стали было единственным вариантом, когда речь шла о длиннопролетных крышах из-за простоты обращения и монтажа, геометрической гибкости и легкости.Бетон не является конкурентоспособной альтернативой для крыш из-за большого веса и сложности конструкции бетонных компонентов, что приводит к меньшей рентабельности, чем сталь. Несмотря на преимущества конструкционных стальных кровельных систем, у них есть следующие недостатки: низкая огнестойкость, склонность к коррозии, высокая стоимость обслуживания, длительный период задержки заказов на сталь и рост цен на сталь. Большинство из этих недостатков можно устранить за счет использования сборных железобетонных изделий, поскольку они обладают превосходной огнестойкостью и коррозионной стойкостью, низкими затратами на производство и техническое обслуживание, а также короткими сроками выполнения заказа.Однако существующие системы крыш из сборного железобетона либо ограничены пролетом 30 м (100 футов), такие как пустотелые ядра и двойные тройники [1], либо тяжелые и не имеют эстетичного внешнего вида, такие как глубокие перевернутые тройники и двутавровые балки. Таким образом, основная цель этого исследовательского проекта — разработать ферменную систему из сборного железобетона / предварительно напряженного бетона для крыш с пролетами от 30 до 48 м (от 100 до 160 футов), которая позволяет достичь следующих целей: легкость, эстетическая привлекательность, экономическая эффективность. , и изготовление с использованием существующих технологий и производственных практик.
Фермы из сборного железобетона были впервые использованы в 1962 году для научного павильона США (ныне Научный центр павильона) в Сиэтле, штат Вашингтон. Эти фермы были неконструктивными фермами и предназначались для архитектурных целей [2]. В 1976 году конструкция Rock Island Parking была построена с использованием ферм Vierendeel, состоящих из горизонтальных и вертикальных элементов с жесткими соединениями и без диагональных элементов. Используемые фермы имели глубину почти 3,6 м (12 футов) и пролет в свету 9,7 м (32 фута), в результате чего отношение пролета к глубине составляло 2.7. Все верхний пояс, нижний пояс и вертикальные элементы имели поперечное сечение 405 мм × 560 мм (16 дюймов × 22 дюйма) [3]. Вертикальные элементы были подвергнуты последующему натяжению для противодействия силам натяжения.
Фермы из предварительно напряженного железобетона были представлены в 1978 году в статье журнала ACI под названием «Фермы из предварительно напряженного бетона» [4]. В статье обсуждались два прототипа: прототип I с размахом в свету 6,1 м (20,3 фута) и глубиной 0,6 м (2 фута) при соотношении пролета к глубине 10 и прототип II с четким размахом. пролет 18.4 м (60,8 фута) и глубина 2,6 м (8,5 фута) для отношения пролета к глубине 7. Первый прототип имел только диагональные элементы без вертикалей; однако у второго прототипа были диагональные элементы и две вертикали около центра ферм. Все верхние, нижние и диагональные элементы были предварительно напряжены. Однако предварительное напряжение в диагоналях составляло только 35% от подъемных напряжений из-за больших потерь на трение, возникающих в прижимных устройствах. Авторы заявили, что члены треснули на ранней стадии нагрузки из-за того, что диагонали не были должным образом предварительно напряжены.Авторы также заявили, что использование бетонных ферм снизит цену почти до половины от стоимости, если бы использовалась стальная альтернатива. В 2007 году была разработана новая система бетонных ферм для многоуровневого здания кондоминиума, построенного в Миннеаполисе, Миннесота, с использованием так называемой «ER-Post». ER-Post — это система, изобретенная М. ДеСаттером из Erickson Roed & Associates, чтобы обеспечить пространство без колонн для кондоминиумов [5]. ДеСаттер смог предварительно натянуть фермы Vierendeel глубиной 4,1 м (13,5 фута) и пролетом 20.3 м (67,33 фута) для отношения пролета к глубине 5 [6].
В 2010 году ферма-балка из сборного железобетона была спроектирована для поддержки крыши угольного хранилища в Шардже, Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ). Ферма глубиной 1,5 м (5 футов), спроектированная компанией e.Construct USA, LLC, имела пролет 50 м (165 футов) без промежуточных опор, что привело к соотношению пролета к глубине 33. Ферма состояла из двух сегменты сборных ферм; каждый сегмент имеет длину 25 м (82,5 фута). Два сегмента были соединены с помощью сухожилий с последующим натяжением и монолитного бетонного соединения.Несколько ферм были возведены на расстоянии 10 м (30 футов), чтобы создать венчанную крышу. На рис. 1 показаны построенные фермы и временная опора, использованные во время монтажа в середине пролета для поддержки двух сегментов фермы до тех пор, пока не будет применено дополнительное напряжение и не затвердеет монолитный бетонный шов.
Согласно e.Construct USA, LLC, использование сборной железобетонной стропильной системы вместе со стальными прогонами Z-образной формы и металлическим настилом крыши привело к примерно 25% экономии стоимости строительства по сравнению с первоначальным проектом с использованием конструкционной стали .Это значительная экономия, которая побудила авторов продолжить изучение систем ферменных конструкций из сборного железобетона, чтобы оптимизировать их конструкции, улучшить их конструктивность и приспособить производственную практику в Соединенных Штатах. Несколько усовершенствований, которые будут обсуждаться в разделе 2, привели к снижению стоимости и веса и, как следствие, возможности использования сборных железобетонных ферм для длиннопролетных крыш.
2. Разработка предлагаемой системы
Сборная железобетонная ферменная система, предложенная в этом исследовании, является развитием ферменно-балочной системы Шарджи, представленной ранее.Основные усовершенствования, которые были предложены для решения проблем проектирования, изготовления и строительства, включают (1) изменение ориентации диагоналей, чтобы они были элементами сжатия, сделанными из традиционно армированного бетона; (2) использование резьбовых стержней из высокопрочной стали для натяжных элементов (вертикалей) для исключения растрескивания; (3) использование легкодоступных форм типичных двутавровых балок из сборного железобетона / предварительно напряженного бетона, таких как AASHTO и тройник, с модульными блокировками для упрощения производства; (4) использование самоуплотняющегося бетона с высокими эксплуатационными характеристиками (SCC) для обеспечения качества, эффективности и экономичности изготовления фермы; и (5) размещение каналов для последующего натяжения в нижнем фланце, чтобы исключить необходимость в более толстых перемычках на концах балки.Чтобы представить эти улучшения, было выбрано здание в качестве примера для проектирования предлагаемой стропильно-балочной системы. На рис. 2 показаны вид сверху и план примерной компоновки здания соответственно. Пролет фермы-балки 48 м (160 футов) с уклоном 5% (венчанная ферма). Длина здания составляет 90 м (300 футов) и состоит из 11 ферм-балок с шагом 9 м (30 футов).
2.1. Системный анализ и проектирование
Предлагаемая система разработана в соответствии со Стандартом минимальных расчетных нагрузок для зданий и других конструкций ASCE 7–10 [7].Вертикальные нагрузки, действующие на крышу, — это статическая нагрузка (), (крыша) временная нагрузка () и снеговая нагрузка (). Боковые нагрузки, такие как ветер и землетрясения, считаются устойчивыми к сдвиговым стенам или системам крепления колонн, аналогичным тем, которые используются в типичной складской конструкции, и поэтому не будут представлены в этой статье. Расчетная снеговая нагрузка 1,44 кН / м 2 (30 фунтов на квадратный фут) в дополнение к 0,72 кН / м 2 (15 фунтов на квадратный фут) для механических, электрических и отвальных нагрузок (MEP) и металлического настила крыши используется для расчеты нагрузки.Для анализа предлагаемой ферменно-балочной системы, тройниковая балка AASHTO-PCI (BT-72) выбрана для ферменно-балочной секции в качестве примера легкодоступной секции для большинства производителей сборных мостов. Программа расчета конструкций SAP2000 используется для моделирования предлагаемой фермы-фермы с использованием элементов каркаса с точечными нагрузками, приложенными в местах расположения прогонов. Вертикальные элементы имеют расцепители момента на обоих концах, чтобы воспринимать только осевую нагрузку. Результаты анализа при факторизованных нагрузках показывают, что максимальные осевые силы в верхнем фланце, нижнем фланце, а также вертикальных и диагональных элементах составляют 7 486 кН (сжатие 1683 тысячи фунтов), 7,553 кН (растяжение 1698 тысяч фунтов), 605 кН (давление 136 тысяч фунтов) и 1192 тысячи фунтов. кН (сжатие 268 тысяч фунтов) соответственно.Результаты анализа показывают, что для этапов транспортировки, погрузочно-разгрузочных работ и монтажа силы в верхнем и нижнем фланцах не являются критическими. Однако сила растяжения 271 кН (61 тысяча фунтов) в диагональных элементах и сила сжатия 129 кН (29 тысяч фунтов) в вертикальных элементах развиваются при учтенных строительных нагрузках. Прогиб промежуточного пролета при действующей рабочей нагрузке составляет 160 мм (6,3 дюйма), что соответствует L / 305.
Предлагаемая стропильная система спроектирована с использованием подкосно-связочного метода согласно Приложению кодекса ACI 318-11 [8].Диагональные элементы выполнены в виде железобетонных подкосов, а вертикальные элементы — в виде стальных стяжек. Диагональные элементы имеют заданную прочность бетона на сжатие 55 МПа (8000 фунтов на кв. Дюйм) и квадратное сечение 200 мм × 200 мм (8 дюймов × 8 дюймов), армированное 4 номером 19 (# 6) класса 420 (60) (коэффициент усиления 2,75%), чтобы противостоять силе растяжения, возникающей во время строительства, когда ферма временно поддерживается в середине пролета перед заливкой мокрого стыка и последующим натяжением.Кроме того, стальные квадратные стяжки № 10 (# 3) марки 420 (60) используются в качестве поперечной арматуры с шагом 200 мм (8 дюймов). Вертикальные элементы изготовлены из резьбовых стержней диаметром 38 мм (1,5 дюйма) с пределом текучести 724 МПа (105 фунтов на квадратный дюйм) и пределом прочности 862 МПа (125 фунтов на квадратный дюйм) [9]. Несмотря на низкое растягивающее усилие, передаваемое вертикальными элементами около середины пролета, одинаковые резьбовые стержни используются во всех вертикалях, чтобы упростить изготовление и противостоять силе сжатия, возникающей во время строительства, без потери устойчивости [10].
Нижний и верхний фланцы фермы также спроектированы с использованием подкосно-стяжного метода. Компрессионная стойка (верхний фланец) имеет заданную прочность бетона на сжатие 55 МПа (8000 фунтов на кв. Дюйм) и усилена 4-м номером 13 (# 4) класса 420 (60). Натяжная стяжка (нижний фланец) имеет два канала для последующего натяжения с прядями низкой релаксации класса 1860 (270) диаметром 12-15,3 мм (0,6 дюйма). Кроме того, для транспортировки и обращения с фермами используются предварительно натянутые пряди с низким релаксацией из класса 1860 (270) диаметром 10–15,3 мм (0,6 дюйма).На рисунках 3 и 4 показаны размеры бетона и детали армирования предлагаемой ферменно-балочной системы. Сравнение конструкции предлагаемой системы с той, которая реализована на угольном хранилище в Шардже, представленной на Рисунке 1, показывает, что предлагаемая система примерно на 23% легче по весу, а также более экономична в производстве благодаря использованию стандарта I. -балочные формы, обычные армирующие детали и самоуплотняющийся бетон.
2.2. Последовательность строительства
Предлагаемая последовательность строительства разработанной стропильно-балочной системы следующая: (1) Фермы-фермы изготавливаются на заводе сборных железобетонных изделий в двух сегментах для каждой фермы и транспортируются на строительную площадку. сегмент монтируется на одной колонне с одного конца и на временных опорах с другого конца. (3) Стропы крыши и распорки устанавливаются для стабилизации ферм-балок. (4) Муфты используются для соединения каналов с последующим натяжением, а пряди с последующим натяжением имеют резьбу. через воздуховоды.(5) Стыки между сегментами фермы формируются, армируются и заливаются на месте с использованием SCC со свойствами, аналогичными свойствам бетона фермы. (6) Последующее натяжение применяется после того, как стык в бетоне достигнет необходимой прочности, и каналы после растяжения залиты раствором. (7) Временные опоры снимаются и укладывается настил крыши. (8) При необходимости на стальные элементы наносятся средства защиты от огня и коррозии.
3. Экспериментальное исследование
3.1. Описание образца
Целью экспериментального исследования является оценка конструктивности и конструктивных характеристик предлагаемой системы ферма-балка.Полноразмерную ферму невозможно было изготовить и протестировать из-за ограниченности места и бюджета. Вместо этого использовалась ферма длиной 9 м (30 футов), сформированная с использованием двутавровых балок Iowa типа D, предоставленных Coreslab Structures Inc., Омаха, NE. Размеры поперечного сечения двутавровой балки Iowa типа D очень близки к размерам мостовой балки AASHTO типа IV. Формы имеют длину 9 м (30 футов) и высоту 1420 мм (56 дюймов). Однако для уменьшения веса образца в нижней части формы была сделана блокировка на 100 мм (4 дюйма), общая глубина которой составила 1320 мм (52 дюйма).) и две панели из пенопласта, толщиной 100 мм (4 дюйма) каждая, были использованы для формирования каждого проема фермы. На рис. 5 показаны размеры образца бетонной фермы на разных участках.
3.2. Анализ и проектирование образца
Двухмерный (2D) анализ каркаса и трехмерный (3D) анализ методом конечных элементов (FEA) были выполнены для определения сил стержня и деформаций образца. Сравнение результатов анализа каждого метода, как показано в таблице 1, показывает, что простой двухмерный анализ кадра приводит к консервативным и относительно точным оценкам сил и прогибов по сравнению с более сложным FEA.Нагрузки, используемые в этом анализе, включают в себя вес образца, усилие предварительного напряжения и сосредоточенную нагрузку в середине пролета, которые создают силы в диагональных и вертикальных элементах образца, аналогичные силам в полноразмерной ферменно-балочной системе, разработанной в предыдущем разделе. Следует отметить, что диагональные элементы образца имели угол 40 ° с нижним фланцем для достижения того же соотношения между диагональными и вертикальными силами, что и в полноразмерной стропильной системе, представленной ранее.