Металлические фермы для навеса из профильной трубы: расчет и изготовление

Правила сварочных работ при монтаже фермы

При наличии сварочного оборудования и опыта работы с ним, изготовление стропильной системы или боковых усиливающих элементов для каркасного строения хоть и займет немало времени, но большого труда не составит. Кроме того, по сравнению с конструкцией, собранной при помощи фасонных элементов или уголков в сочетании с болтами, сварная прочнее и легче.

Однако необходимо соблюдать правила выполнения сварочных работ:

Сначала нарезают все элементы будущей фермы в соответствии с чертежами и расчетами, и только после этого приступают к сборке.
Нарезанные трубы очищают от пыли и мусора, срезы выравнивают и убирают крупные заусенцы.
Перед началом работ нужно позаботиться о пожарной безопасности рабочего места: приготовить средства пожаротушения, убрать легковоспламеняемые предметы и горючие вещества.
Нельзя использовать сварочный аппарат без средств защиты: маски или очков, перчаток и одежды из негорючих материалов.
Так как для возведения даже небольшого козырька или навеса нужны минимум две одинаковых фермы, следует продумать, как добиться их полной идентичности. Есть два способа: изготовление шаблона и нанесение разметки. В качестве шаблона может выступать первая из сваренных конструкций, а разметку можно нанести на земле, асфальте, полу мастерской. После выполнения каждого сварного шва конструкцию прикладывают к шаблону или разметке и сверяют правильность выполнения соединения.
Готовое изделие не должно иметь перекосов, поэтому в ходе работ взаимное расположение элементов постоянно контролируют при помощи угольника, уровня и отвеса.
Если после выполнения стыковки элементов обнаружены перекосы, зазоры или иные недочеты, их необходимо исправить сразу, так как сделать это после установки фермы на место эксплуатации будет сложно.
Готовые фермы складывают стопкой друг на друга и проверяют на идентичность.

УКАЗАНИЯ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ

3.1. Элементы ферм проектируются, как правило, из равнобоких уголков, но могут применяться и неравнобокие уголки, располагаемые своей большой полкой из плоскости фермы, когда свободная длина из плоскости фермы сжатых элементов больше, чем в ее плоскости.3.2. Вертикальные плоскости, проходящие через центр тяжести уголков опорного раскоса и верхнего пояса, не должны отстоять друг от друга более чем на толщину полки наиболее толстого уголка.3.3. В узлах фермы уголки опорного раскоса и элементов решетки привариваются к внутренним плоскостям полок поясных уголков.В случае недостаточного размера этих полок для прикрепления элементов решетки к ним привариваются фасонки впритык (рис. — приложения).В фермах, у которых опорный раскос сжат, следует полку уголка раскоса, расположенную из плоскости фермы, соединять при помощи планки с опорным ребром фермы и фасонкой узла, а также с полкой уголка верхнего пояса (рис. и приложения).3.4. Опорный узел фермы следует конструировать таким образом, чтобы центр опорного ребра был совмещен с осью фермы (рис. и приложения), расстояние которой от обушка верхнего пояса определяется согласно п. 3.5 настоящего Руководства.3.5. Ось фермы, совмещаемая с разбивочной осью ряда, принимается отстоящей от обушка верхнего пояса в зависимости от размера полки, расположенной нормально к плоскости фермы на расстоянии:для равнобокого уголка:

40 мм	для уголка с размером полки	до 160 мм;
50 мм	— « —	от 160 до 200 мм;
60 мм	— « —	св. 200 мм;

для неравнобокого уголка:

50 мм	для уголка с размером полки	до 160 мм;
60 мм	— « —	от 160 до 200 мм;
70 мм	— « —	св. 200 мм.

3.6. В ферме с нисходящим (растянутым) опорным раскосом узел соединения опорного раскоса с нижним поясом (рис. приложения) должен быть закреплен от смещения из плоскости фермы.3.7. Правила постановки связей в покрытиях с фермами из одиночных уголков такие же, как и для покрытий с фермами из парных уголков.3.8. Для крепления прогонов и связей к верхнему поясу привариваются планки (рис. приложения). Толщина планки принимается δ = 12 мм.

После этого все места соединения важно очистить. Возведение фермы для навеса своими руками требует выполнения точных расчётов и умения обращаться со сварочным аппаратом

Если вы допустите хоть малейшую ошибку, то конструкция в результате попросту сложится под воздействием снега и ветра. Поэтому перед началом выполнения работ ознакомьтесь с изложенными далее рекомендациями.

Фото арочного навеса из стальных труб

Выбор формы кровли

Помимо односкатного типа в частном строительстве спросом пользуются и другие формы крыши:

купольная;
шатровая;
арочная;
двускатная.

Односкатная крыша – простая конструкция, что позволяет строить ее своими силами. Выбирая в качестве материала металл, каркас будет состоять из таких элементов:

верхний пояс;
нижний пояс;
стойки;
раскосы;
шпренгели (раскосы);
крепежные детали (клепки, косынки, сварные швы).

Приобретает популярность односкатка под небольшие дачные постройки, гараж, летнюю кухню с фермой вида полонсо. Это треугольный каркас, где нижний пояс делают приподнятым, ломаным.

Конструкционные особенности ферм

Ферма из профильной трубы имеет характерные особенности, о которых следует помнить заранее. В основе деления можно выделить определенные параметры. Главным значением считают количество поясов. Можно выделить следующие виды:

металлические опоры, представляющие собой компоненты, которые находятся в одной плоскости;
висячие, в составе которых два металлических пояса, расположенных сверху и снизу.

Второй важный параметр, без которого чертеж фермы создать не получится, это контуры и форма. В зависимости от последнего можно выделить прямые, двухскатные или односкатные, арочные фермы. По контуру также можно разделить металлические конструкции на несколько вариантов. Первый – это конструкции с параллельным поясом. Они считаются оптимальным решением для создания мягкой кровли. Металлическая опора предельно проста, а ее компоненты идентичны, по размерам решетка совпадает со стержнями, благодаря чему монтаж становится легкой работой.

Второй вариант – односкатные металлические конструкции. В их основе жесткие узлы, обеспечивающие стойкость к внешним нагрузкам. Создание такой конструкции отличается экономичностью материала и соответственно небольшими расходами. Третий вид – полигональные фермы. Их отличает длительный по времени и достаточно сложный монтаж, а преимуществом становится способность выдерживать большой вес. Четвертый вариант – треугольные фермы из профильной трубы. Они используются, если планируется создание металлической фермы с большим углом наклона, но минусом станет наличие отходов после сооружения.

Следующий важный параметр – угол наклона. В зависимости от него металлические фермы из профильных труб делятся на три основные группы. В первую группу попадают металлические конструкции с углом наклона в 22-30 градусов. При этом длина и высота изделия представлены соотношением 1:5. Среди достоинств такой металлоконструкции можно выделить незначительный вес. Чаще всего так создают металлические треугольные фермы.

При этом может понадобиться использование раскосов, монтируемых сверху вниз, если высота пролетов превышает 14 метров. В верхнем поясе будет расположена панель длиной 150-250 см. Как результат получится конструкция с двумя поясами и четным количеством панелей. При условии, что пролет более 20 метров, следует монтировать подстропильную металлоконструкцию, связывая ее опорными колоннами.

Ко второй группе относят фермы из квадратных труб или из профтруб и других разновидностей, если угол наклона составляет 15-22 градуса. Соотношение высоты и длины между собой достигает 1:7. Максимальная длина каркаса не должна превышать 20 метров. Если необходимо увеличить высоту, требуются дополнительные процедуры, к примеру, создается ломаный пояс.

К третьей группе относят металлоконструкции с углом наклона менее 15 градусов. В этих проектах применяют трапециевидную стропильную систему. Они имеют дополнительно короткие стойки. Это позволяет повысить противодействие продольному прогибу. Если монтируется односкатная крыша, угол наклона которой достигает 6-10 градусов, необходимо продумать ассиметричную форму. Деление пролета может варьироваться в зависимости от особенностей конструкции, и может достигать семи, восьми или девяти частей.

Отдельно выделяют ферму Полонсо, монтируемую своими руками. Она представлена двумя треугольными фермами, которые соединены затяжкой. Это позволяет исключить установки длинных раскосов, которые должны были бы располагаться в средних панелях. Как результат, вес конструкции будет оптимальным.

Основные этапы работ по изготовлению и монтажу ферм своими руками

До монтажа ферм выполняют работы по планировке участка, установке опор, бетонированию фундаментов опор, привариванию боковых связей или боковых ферм. Затем монтируют поперечные фермы.

Порядок выполнения работ по изготовлению и монтажу ферм:

На ровной поверхности сваривают фермы.
Обрабатывают фермы антикоррозионной грунтовкой, дважды окрашивают. Не окрашивают места под приварку ферм к опорам. Можно эти работы выполнить и после монтажа ферм, но на высоте красить неудобно.
Поднимают фермы, устанавливают на опоры, выверяют углы и горизонтальность, приваривают к опорам. Эти работы выполняет бригада из нескольких человек.
Закрашивают места сварки.
Монтируют обрешетку, укладывают кровельное покрытие.

Как сварить фермы

Сборку ферм производят на ровной площадке. Перед сборкой нарезают заготовки, зачищают от ржавчины, сошлифовывают заусенцы на срезах. Элементы фермы скрепляют струбцинами, проверяют размеры, углы, плоскостность. Сваривают конструкцию с одной стороны, дают остыть, переворачивают на другую сторону. Снимают струбцины и проваривают вторую сторону. Затем сошлифовывают валик на шве. Особенности сварки ферм Вы можете увидеть на нашем видео:

Если у Вас небольшие навыки сварщика и монтажника, можно заказать изготовление фермы в специализированной организации или бригаде.

Односкатный навес из профнастила чертеж. Подготовительные работы: разработка чертежа

Для начала необходимо точно определиться с местом размещения навеса, так как это очень важно для выбора материала будущей конструкции и покрытия кровли. Лучше всего размещать их на ровной местности или возвышенности, так как там легче будет сделать необходимый дренаж

Если вы решите построить конструкцию в низине, то собирающаяся вода «заставит» вас делать дополнительную ливневую канализацию, что повлечёт за собой непредвиденные расходы.

Выбор места для строительства навеса — очень важный этап работы

Также важно сделать предварительный чертёж навеса из металлического профиля. Кроме расположения стоек, необходимо учесть сечение профильных труб

Если длина конструкции не будет превышать 6 м, а ширина 4 м, то для устройства опор можно взять трубу с сечением 60х60 мм. Для возведения конструкции больших размеров берут трубу с сечением 80х80 мм.

Предварительный чертеж навеса из профильной трубы необходим для расчёта материала

Список необходимых инструментов

Для изготовления металлического навеса вам понадобится определённый набор инструментов:

строительный уровень;
штыковая лопата;
аппарат для сварки;
рулетка;
правило (уровень);
дрель;
болгарка;
перфоратор;
болты и шайбы;
профильные металлические трубы;
шурупы для кровли со специальными прокладками;
строительный уголок;
поликарбонат, профнастил или шифер;
цемент, песок, средний гравий;
фланец.

Расчёт необходимого количества профильных труб

Для возведения небольшого односкатного навеса необходимо произвести точные расчёты и составить предварительный чертёж:

Навес длиной в 6 м должен иметь 8 опорных металлических стоек. Для этого можно использовать металлический профиль с сечением 80х80 мм. Толщина стенок трубы должна быть более 3 мм для большей устойчивости конструкции.
Опоры для навеса из профильной трубы должны быть крепкими
Одна сторона конструкции должны быть выше второй в зависимости от выбранного кровельного материала. Так, например, для поликарбоната будет достаточно угла наклона от 20 до 25 градусов.
Для каждой пары стоек должны быть предусмотрены конструкции усиления, называемые фермами. Они изготавливаются из равнополочных уголков или профиля с сечением 60х60 мм.
Основной метод соединения металлических деталей — сварка
Обрешётку наваривают с шагом в 1 м из металлической профильной трубы сечением 40х40 мм. Такой навес может выдержать около 400 кг снега при условии, что конструкция будет установлена стационарно.
Для устройства стоек понадобится 8 профильных труб.
Для обрешётки кровли понадобится 12 профилей. В некоторых случаях владельцы домов экономят, устанавливают вместо 8 стоек всего 6. Также можно сократить количество труб для обрешётки, но специалисты не рекомендуют этого делать, поскольку это приведёт к потере жёсткости, а в будущем и к разрушению всего сооружения.
Количество стоек должно быть таковым, чтобы в жёсткости конструкции не было сомнений
Основа односкатного навеса представляет собой треугольник из профильных труб, который имеет один угол в 90 градусов. Его больший катет должен равняться расстоянию, которое соответствует длине от торцевого края стойки до стены здания или до внешней стороны противоположной стойки, если навес построен вдалеке от других домов.

Проектирование навеса из профильной трубы

Прежде всего нужно определиться с назначением навеса, будет это просто козырёк над крыльцом или же навес над парковкой авто. При составлении проекта необходимо учесть:

Размер. Это зависит от цели строительства навеса и той площади, которую он призван защищать.
Кровельный материал. Его толщина влияет на нагруженность силовых элементов каркаса, а значит, и на выбор опор.
Количество сезонных осадков и силу ветра. Это влияет на выбор материала для опорных элементов и кровли.
Тип крепления козырька к дому.

Для выполнения работ по изготовлению навеса понадобится следующий инструмент:

сварочный аппарат для дуговой или полуавтоматической сварки, электроды универсальные;
болгарка с отрезным и шлифовочным дисками;
рулетка длинной от 5 м;
маркер;
уровень, гидроуровень или лазерный нивелир;
шуруповёрт, свёрла;
гаечные ключи;
лопата или бур.
средства защиты глаз и рук.

Выбор материала

Профильные трубы квадратного и прямоугольного сечения идеально подходят для изготовления опорных элементов каркаса Расчёт материала, требуемого для изготовления навеса, задача нетрудная. Достаточно определиться с размерами будущего козырька, затем начертить чертёж. Основываясь на нём необходимо подсчитать общую длину профильной трубы с учётом ширины реза диска.

На эскизе необходимо указать все размеры

В случае строительства навеса для авто и места отдыха, нужно учитывать, что придётся добавлять вертикальные опоры и проводить монтаж закладных в фундаменте.

Изометрический чертёж-схема с размерами навеса для зоны отдыха поможет в будущем строительстве

Несмотря на наличие готовых чертежей, постройку любого навеса из профильной трубы необходимо начинать с проектирования. Это позволит увидеть внешний вид сооружения до его возведения, провести расчеты стоимости, требуемого материала, подготовить инструмент и проверить прочность постройки.

В качестве альтернативы гаражу можно возвести односкатный или двускатный навес. Более изысканно выглядит арочный, но он сложнее в изготовлении. Рассматривают как отдельно стоящие конструкции, так и примыкающие к зданию.

Выбор материала

На опоры приходится основной вес конструкции, а на крышу оказывает давление снег и порывы ветра. Навес на одну машину имеет стандартные габариты 6х4 метра. На такую площадь достаточно 6-8 опор. Под конструкцию подходит профильная труба с толщиной стенок 2 миллиметра. Ее достаточно, чтобы избежать деформации изделия.

Для изготовления навеса потребуется:

профиль квадратного сечения размером 5-10 сантиметров. Оптимальный вариант 60х60 или 80х80 миллиметров. Необходим под вертикальные опоры;
профильная труба прямоугольного сечения 40х20 миллиметров для изготовления ферм – дополнительная конструкция, распределяющая вес крыши на опоры.

Подробнее о фермах

Фермы — это специальный каркас, включающий несколько постоянных элементов. Основу составляют два пояса (верхний и нижний), укрепляющие стойки с вертикальным расположением, и усиливающие раскосы, устанавливаемые по диагонали. Все элементы соединяются посредством сварки. Правильно сваренные фермы как из профильной трубы, так и из уголка, способны выдерживать большие нагрузки, и служить длительное время.

Это изделие можно сделать своими руками из квадратного профиля. Сечение выбирается исходя из длины пролета между опорами и высоты фермы. Для небольшого навеса, под которым будет стоять машина, подойдет труба 30 х 30 мм или 50 х 50 мм. Из нее свариваются верхний и нижний пояс, а также вертикальные стойки внутри конструкции. Раскосые перемычки можно выполнить из профиля меньшего сечения. Альтернативным вариантом материала может послужить уголок с шириной стенки 30 — 50 мм.

Такие фермы успешно подойдут, чтобы:

укрыть автомобиль от непогоды;
создать крышу над беседкой в саду;
накрыть бассейн от мусора;
обустроить домашнее хозяйство (птиц, поросят, корову);
создать аккуратный козырек над порогом.

Сколько нужно материала

Объём затрат – это один из главных моментов, который надо знать, чтобы тщательно подготовиться. Ниже дан пример расчёта для арочного навеса 6х4 м.

Параметры навеса:

Длина и ширина: 6х4 м.
Длина и ширина кровли: 6,3х4,5 м.
Шаг столбов: 2,5 м.
Расстояние между фермами: 1 м.
Шаг обрешётки: 0,6 м., 9 шт.
Решётка фермы: треугольная.

Сколько нужно металлопрофиля, какого сечения:

Для опорных столбов: 80х80х3 – 22 м.
Несущие балки: 80х80х3 – 12,6 м.
Фермы (верхний, нижний пояса): 25х25х2 — 84 м.
Перемычки (раскосы) для ферм: 25х25х2 — 36 м.
Прогоны: 40х20х1,5 – 56,1 м.

Сколько нужно поликарбоната и какой толщины:

3 листа длиной 6 м, толщина 8 мм.

Дополнительные расходники для кровли:

2 соединителя;
6 торцевых планок;
75 шайб для крепления.

Сопоставив ВСЕ выше описанные данные со своими, будет проще рассчитать себестоимость.

Требования в зависимости от угла наклона

Все используемые для возведения крыш металлические фермы условно делятся на три категории:

с углом наклона скатов от 6 до 15°;
от 15 до 22°;
от 22 до 33°.

Считается, что крыши первого типа целесообразно монтировать с использованием трапециевидных ферм высотой от 1/7 до 1/9 длины пролета. Если в сооружении в последующем не предполагается подшивать потолок, раскосы в таких конструкция устанавливают в виде решетки треугольной формы.

Для сборки крыш с углом наклона ската от 15 до 22° обычно используются фермы высотой в 1/7 от длины пролета. Это позволяет смонтировать наиболее надежную конструкцию. Если необходима большая высота (на 0.16-0.23 частей длины пролета), нижний пояс делается ломаным. При использовании такого метода масса каркаса может быть снижена на 30%.

Устанавливать фермы из стальных уголков с ломаным нижним поясом допускается только на сооружениях с длиной пролета не более 20 м. В противном случае полагается монтировать конструкции Полонсо.

Для ферм с углом наклона ската в 22-30° обычно выбирают высоту в 1/5 длины пролета. В этом случае конструкция получится оптимально легкой и с нее в последующем будет быстро стекать дождь и сходить снег. Монтируют на таких зданиях обычно треугольные фермы из уголков.

Покрывают кровли с таких углом наклона скатов в большинстве случаев шифером или металлическими листами. Для длинных пролетов от 14 м чаще всего используют фермы с нисходящими раскосами. Такие конструкции хорошо переносят значительные снеговые и ветровые нагрузки.

Важные моменты

Перед началом работ надо определиться с размерами конструкции, профиля и необходимым количеством материала. Сварка навеса из профильных труб ведется ручным дуговым аппаратом. Обязательно надевают защитную одежду и маску.

Не следует торопиться при сварке, надо обеспечить надежный провар металла. Электроды лучше использовать МР-3, или АНО-21. Надо правильно располагать детали при стыковке и сварке конструкции.

При эксплуатации навеса и образовании на нем ржавчины, поврежденное место зачищают наждачкой и окрашивают грунтом. При обильных снегопадах с крыши навеса убирают снег.

Источник статьи: https://svaring.com/welding/v-bytu/kak-svarit-naves-iz-profilnoj-truby

Навес из профнастила примыкающий к дому. Как сделать навес из профнастила, примыкающий к дому, своими руками

Владельцы частных домов стараются сделать в своем дворе специальные навесы, примыкающие к дому, которые служат в виде защиты летом от жаркого солнца, а осенью от проливного дождя. К тому же такие крытые места используют в качестве временных парковочных мест. Поскольку такие навесы не являются основным архитектурным объектом, при правильном дизайне, который будет подходить под общую концепцию дома, он может не только выполнять защитные функции, но и стать отличным дополнением ко двору в целом.

Стоит обратить внимание, что строительство такого навеса не требует каких-либо особых строительных навыков. Данную работу вполне можно сделать своими руками, поскольку конструкция навеса проста и незамысловата

Чаще всего навес из профнастила, примыкающий к дому делают односкатным, поскольку этот вариант является самым простым и не требует большого количества материала, затрат и сил для его монтажа.

Подготовительные работы

Любые строительные работы начинаются с подготовки к ним: выбирается место, делается проект, подбирается материал, дизайн, а также определяется предназначение будущего сооружения.

Для того чтобы сделать правильный проект, следует учесть такие факторы:

климатические особенности региона проживания;
ветровые показатели;
конструкция дома, к которому будет примыкать навес.

Проектная документация делается в два этапа: на первом этапе делают примерный эскиз будущего сооружения, на втором – конечный чертеж, с прорисовкой всех деталей. Место расположения навеса напрямую зависит от его предназначения – если навес будет использоваться как место для отдыха, его лучше расположить с внутренней стороны двора, если в качестве стоянки – то с фронтальной стороны.

Когда дело доходит до выбора материала, у многих разбегаются глаза, ведь можно использовать дерево, шифер, пластик и пр., однако практика показывает, что наиболее оптимальным и практичным материалом для навеса будет профнастил. У данного материала соотношение цены и качества является наиболее подходящим, к тому же этот материал прост в работе и не требует специальных навыков и умений.

В процессе монтажа потребуется такой инструмент, как сварка, болгарка, шуруповерт, к тому же потребуются опорные столбы, на которые будет приходиться все нагрузка.

Монтажные работы

Обустройство навеса из профнастила является комплексной работой, поэтому процедура монтажа должна быть последовательна. В процессе сборки конструкции соблюдаются следующие этапы:

Разметка.
Закладка фундамента.
Сборка каркаса.
Укладка профнастила.

Если каждый этап работ выполнить согласно технологии, каркас из профлиста будет прочным и прослужит длительное время.

Закладка фундамента

Начиная строительство каркаса, прилегающего к жилому дому, необходимо сделать разметку и строго следовать проектным чертежам. Фундамент для навеса лучше делать из металлопрофиля, размером 20×20. Для этого по разметке выкапываются лунки глубиной до 60 см, а в них укладываются столбы (будущая основа конструкции)

В процессе закладки фундамента очень важно соблюсти строгую вертикальность (для этого можно использовать строительный уровень). После того как столбы вкопаны, их заливают бетонным раствором и дают время хорошо выстояться

Каркас сооружения

Каркас такого сооружения, как навес, делают чаще всего из металлопрофиля. Если навес будет присоединяться к дому, то к его стене крепятся два металлических столба, расположенные параллельно металлическим опорам, находящимся на противоположной стороне площадки. На эти 4 столба будет крепиться основная обрешетка всей кровли. Чтобы обеспечить необходимый наклон, стойки, примыкающие к дому должны быть выше столбов на противоположной стороне.

На основные столбы монтируется обрешетка, на которую в дальнейшем укладывается кровля.

Монтаж кровли

Крышу для навеса чаще всего делают из металлопрофиля, поскольку данный материал очень практичный, надежный, имеет большой выбор цветовой гаммы, что позволяет ему гармонично вписываться в любой дизайн. В некоторых случаях кровлю делают из поликарбоната, но он менее прочен, к тому же пропускает солнечные лучи.

Листы профнастила укладываются внахлест на обрешетку конструкции и фиксируются шурупами

В процессе монтажа следует соблюдать осторожность, поскольку защитный слой материала реально повредить и этим сократить его срок эксплуатации

Способы укладки кровли могут отличаться некоторыми моментами, однако общий принцип работ будет единым.

Время работы будет напрямую зависеть от организационных моментов. Если весь материал заранее закуплен, чертеж выполнен, а инструмент подготовлен, работа не займет много времени и будет выполнена быстро и качественно.