Расчет арочных навесов: от нагрузок до количества материала

Правила расчета

Перед непосредственным выполнением каких-либо работ, связанных с формированием навеса из ферм, требуется предварительно заняться грамотными расчетами, чтобы определиться с нужным количеством элементов, с их размерами и иными параметрами. Только в этом случае можно избежать ошибок в работе и получить действительно качественный результат.

Важно! Расчет может производиться вручную или с использованием специальных калькуляторов, которые свободно представлены в интернете, причем второй вариант считается самым актуальным. Рассчитать ферму для навеса достаточно просто, для чего выполняются последовательные этапы:

Рассчитать ферму для навеса достаточно просто, для чего выполняются последовательные этапы:

Первоначально выбирается, какова будет структура фермы. Она может быть арочной или прямой, односкатной или двускатной. Каждый вид имеет свой внешний вид и характеристики, поэтому первоначально учитывается, какие функции будут выполняться навесом, а также какие другие материалы будут использоваться во время работы. Дополнительно берутся в расчет личные предпочтения владельцев сооружения.
Решается, какими размерами будет обладать будущее сооружение, причем если увеличивается высота навеса, то возрастает его несущая способность, поэтому во время работы непременно монтируются надежные и прочные ребра жесткости, повышающие прочность всей конструкции.
Нередко требуется создавать пролеты, которые по размеру превышают 36 м., а в такой ситуации надо определить изгиб погашения.
Во время расчета учитывается, какими характеристиками будут обладать панели фермы, для чего определяется расстояние между основными элементами, которые передают нагрузку.
В конце расчетов следует определить, каково расстояние между одним и другим узлом системы. Обычно для этого используется ширина панелей.

Важно! Можно не только самостоятельно заниматься расчетами, но и найти в интернете уже готовые проекты, в которые только подставляются нужные параметры, что позволит избежать ошибок и получить быстрый и правильный результат. Таким образом, расчет фермы для навеса должен учитывать множество особенностей, чтобы получить грамотный результат

Таким образом, расчет фермы для навеса должен учитывать множество особенностей, чтобы получить грамотный результат.

Материалы изготовления

Дерево является не единственным материалом, из которого изготавливают фермы. Их еще создают из стали. Ведь металлические конструкции тоже часто используют в частном домостроении, когда крышу покрывают листовым прокатом.

Стальные фермы стропильные изготавливают не только на месте строительства дома, но и в заводских условиях. Предприятия выпускают конструкции с унифицированными размерами. Длина таких конструкций составляет 18, 24, 30 и 36 м.

Металлические фермы создаются из стальных уголков и профилированных труб с прямоугольным и квадратным сечением. Все элементы свариваются между собой. Для их изготовления также используют тавровые широкополочные балки. Специалисты считают такие конструкции оптимальным решением, которое отличается высокой надежностью.

Железобетонные фермы-балки перекрытия Источник ointeres.ru Производители выпускают железобетонные фермы для крыш с небольшим уклоном. Изготавливаются также треугольные безраскосные конструкции и сегментные раскосные изделия. Железобетонные фермы обладают высокой прочностью и большим весом. Поэтому при их монтаже всегда используют строительную спецтехнику.

Несмотря на возможность использования металлических и железобетонных конструкций, чаще все-таки применяют деревянные фермы перекрытия при строительстве частных домов. В основном их изготавливают из брусьев. Если на конструкцию воздействуют большие нагрузки в вертикальном направлении, тогда она может быть создана из широкой доски. Конкретный материал для изготовления фермы выбирается в зависимости от выделенного бюджета на строительство и требуемой прочности итогового изделия.

Существуют также и другие варианты ферм:

Комбинированные конструкции со стальным основанием и деревянными другими частями, использующиеся для закрепления очень тяжелых элементов. Применение двух разных материалов позволяет снизить общий вес фермы. При этом ее прочность остается на прежнем уровне.

Фермы из дерева и с основанием из металла Источник newvilla.ru

Конструкции из фанерных труб, которые отличаются маленьким весом. Они даже легче изделий из досок. Однако фермы из фанерных труб не отличаются высокой прочностью.
Конструкции из стеклопластика и дерева – очень редкий вариант. Однако его преимуществом является небольшой вес и высокие прочностные характеристики.

Любая ферма – строительная конструкция, использование которой позволяет не устанавливать дополнительные опоры, если перекрывается большой пролет. Ведь такое изделие обладает высокой жесткостью, прочностью и надежностью. Если конструкция изготавливается из дерева, тогда ее сборку можно осуществить на земле, а потом поднять на нужный уровень дома даже без использования спецтехники.

Кроме того, фермы не прогибаются. Их несущественную деформацию можно определить, если воспользоваться специальным инструментом. Помимо этого, внутри конструкций удобно прокладывать инженерные коммуникации дома.

Инженерные коммуникации частной постройки внутри фермы Источник fdak.ru

Проведение расчетов

Расчет деревянной фермы, конечно же, лучше всего доверить профессионалам, в процессе этих работ должны учитываться нагрузки, которые называются постоянными, а также временными и особыми. В качестве первых выступает вес составляющих кровельного пирога. Тогда как временные нагрузки – это погодные осадки и вес людей, которые могут подниматься на крышу для проведения ремонтных работ. Сюда следует отнести еще и ветровой фактор.

Особыми нагрузками называются те, которым подвергается здание в зонах с повышенной сейсмической опасностью. Самым важным является расчет снеговой нагрузки, который выполняется по формуле: S=Sg х μ, в ней Sg – это масса снеговой нагрузки на квадратный метр. Данный параметр является условным, а значение определяется по таблице в зависимости от региона. Что касается значения μ, то оно представляет собой коэффициент, зависящий от угла наклона крыши. Для того чтобы определить ветровую нагрузку, следует знать, в какой зоне располагается дом, это может быть открытое пространство или городская застройка.

Конструкция деревянной фермы просчитывается, еще и исходя из нормативной величины ветровой нагрузки в определенном регионе. Необходимо учитывать и высоту здания. А вот для того, чтобы определить расстояние между стропилами, следует знать их сечение и длину. Если сечение бруса составляет 8×10 см, а длина стропил не превышает 3 м, то расстояние между подобными элементами должно составить 120 см. При увеличении сечения бруса до 8×18 см и длины стропил до 4 м расстояние будет равно 140 см. В качестве максимального значения выступает сечение, которое равно 10×20 см, при этом длина стропил не должна быть больше 6 м, расстояние между ними будет равно 140 см.

Что касается остальных элементов кровельной системы, то они должны обладать следующими сечениями: мауэрлат – 15×15 или 10×15, диагональные стропильные ноги – 10×20, затяжки – 5×15, подкосы – 10×10, а также прогоны с последним из упомянутых сечений.

Важно знать сечение ригелей и подшивочных досок, в первом случае это значение будет равно 10×15, тогда как во втором – 2,5×10 см. Если вами будут устанавливаться стропильные фермы деревянные, то вы с легкостью сможете рассчитать необходимое количество элементов, зная сечение стропил и длину

Важно при этом знать еще и шаг монтажа.

Расчёты размеров и чертёж

Вариант чертежа навеса из профильной трубы

В первую очередь необходимо создать эскиз. Для примера возьмём навес, кровля которого будет сделана из поликарбоната. На эскизе необходимо отобразить внешний вид будущей конструкции и её примерные габариты. Затем необходимо сделать все замеры на месте, где будет устанавливаться сооружение и создать подробный чертёж. Навес можно соорудить как отдельностоящим, так и как пристроенным к дому.

Например, у вас имеется дом 9х6 метров, а перед ним свободное пространство 9х7 метров. В данном случае ширина навеса может быть равной ширине стены дома, т. е. 9 метров. Вылет можно сделать, например, в 6 метров. Таким образом, получается навес размером 9х6 метров.

Низкий рай оптимально сделать высотой 240 сантиметров, высокий — 350–360 сантиметров.

Простой математикой вычисляется угол наклона. В данном случае он равен 12–13 градусам.

Теперь, когда все замеры сделаны, можно создавать чертёж. Стропильные фермы необходимо изобразить на отдельном чертеже.

Варианты стропильных ферм

После того как все подготовительные бумажные работы сделаны, можно рассчитать необходимое количество строительных материалов. Всегда приобретайте их с запасом минимум в 5 процентов. Это необходимо на тот случай, если вам попадутся бракованные изделия или вы что-то испортите в процессе работы.

Основные виды металлических ферм

Стальная ферма имеет небольшой вес, если сравнивать её с цельными балками. На её производство уходит значительно меньше металла, но от этого несущая способность не становится хуже. Если говорить о конструкции и распределении нагрузок, то они делятся на два вида.

Основные типы:

Лёгкая ферма. Она также называется плоской. Является структурой, где раскосы, пояса, а также стойки расположены в одной плоскости. Данный вариант способен нести исключительно вертикальную нагрузку, а для повышения устойчивости к боковым воздействиям сооружения укрепляются поперечными погонами. Дополнительно могут быть использованы диагональные связи.
Структурные фермы (тяжёлые). Их монтируются из комплекта раскосов, которые берут начало в одном узловом соединении и расходятся по 3-4 сторонам. Они могут быть оснащены несколькими нижними и верхними поясами.

Именно структурные устройства тяжелее собирать, что приводит к некоторым сложностям при монтаже. При этом они могут отлично нести как вертикальную, так и боковую нагрузку. В них не нужно дополнительно устанавливать прогоны для того, чтобы металлоконструкции связывались друг с другом. Их обычно применят для цельного перекрытия больших и широких пролётов, которые имеют малое число опорных колонн.

Отдельно следует рассмотреть формы, которые имеют стропильные фермы из металла

Эта одна из ключевых характеристик, на которую необходимо обращать внимание при выборе изделия

Виды строительных ферм из металла:

Классические, также называются арочными. В них верхний и нижний пояса соединены друг с другом рёбрами жёсткости. Изделия из данной группы тоже бывают разных типов, а отличаются они по радиусу. Он определяется особенностями будущей крыши.
Параллельные. Они считаются дешёвыми и наиболее простыми. Их главная особенность в том, что для производства применяются одинаковые элементы. Обычно они используются для зданий с мягкой и плоской кровлей. Также данный вид применяется для мостов и эстакад.
Треугольные односкатные. Они тоже широко распространены, а используются обычно для крыш с крутыми скатами. Обычно применяются в качестве стропильной системы, а простая сборка имеет некоторые минусы. У данной формы острый опорный узел и длинные стойки. По этой причине при производстве расходуется много материала.
Треугольные односкатные. Данный вид тоже применяется для крыши с крытыми скатами, и он даже больше подходит для этой цели. Минус в том, что производство более сложное, а после него остаётся много отходов.
Трапецеидальные. Они имеют простую конструкцию, а подходят для кровли, которая отличается тяжёлым настилом. В данном случае пояса прямые, но верхний имеет уклон в одну сторону (угол может быть разным). Если использовать данный вид вместе с колоннами, тогда удастся сделать жёсткий каркас для здания. У данного типа нет средних длинных стоек, поэтому не требуется большой уклон.
Полигональные. Они напоминают предыдущий вид и имеют такое же назначение. Основная разница в том, что монтаж более сложный. Имеют непростую конструкцию, долго собираются. Из их преимуществ можно выделить возможность выдерживать большую вертикальную нагрузку. Они обычно применятся для перекрытия тяжёлых зданий.

Если типы стропильных ферм из металла понятны, то остаются вопросы по поводу решёток. Они тоже делятся на виды. Есть треугольная, которая считается наиболее жёсткой и эффективной системой в конструкции, которая отличается треугольными, параллельными и трапецеидальными очертаниями.

Также есть раскосная решётка. Они имеет длинные раскосы, которые сразу работают на растяжение и сжатие. Следует отметить, что стойки, расположенные вертикально, влияют только на сжатие. Помимо этого, есть и другие виды решёток – шпренгельные, крестовые.

Разновидности ферм из металла имеют своё предназначение. При выборе нужно правильно определиться с типом конструкции, с её ключевыми характеристиками. Если этого не сделать, тогда конкретное изделие может не подойти для выполнения определённой задачи.

Какие способы соединения применяются для наращивания длины

Если деревянная ферма больше 6 метров стропила для нее изготавливаются на заказ в производственных условиях. В этом случае увеличивают не только длину, но и толщину. Этот способ не всегда оправдывает себя. Во-первых, он влечет за собой лишние финансовые затраты, во-вторых, увеличенная толщина образует лишний вес, а это может негативно отразиться на всей конструкции.

Альтернативным способом является соединение стропил. Состыковка стропил не дает необходимой жесткости, поэтому точку соединения элементов располагают максимально близко к опоре, на дистанции не больше от пятнадцати процентов всей длины пролета. Стропильные ноги удлиняются при помощи трех методов.

Встык. Торцы соединяемых элементов должны быть ровно обрезанными, чтобы в соединяемой области не было щелей, которые могут привести к прогибу. По обе стороны балки делаются накладки, которые прибивают гвоздями. Также допускается применение пластины из стали с шипами. В этом случае поверхность обрабатывается антикоррозийным составом, чтобы не допустить гниения конструкции. Широко распространен и косой прируб, кода торцы обрезаются под углом сорок пять градусов. Здесь тоже важна максимально точная подгонка соединяемых поверхностей. В центре соединения просверливают отверстие для болта диаметром 12-14 миллиметров, с помощью которого фиксируют стык.
Внахлест. Один из самых простых способов, так как в нем не требуется идеально ровных срезов на торцах. Брус накладывается один на другой, чтобы нахлест между ними был не меньше одного метра. Фиксация осуществляется с помощью гвоздей, забиваемых в шахматном порядке или с использованием шпилек. Последние закрепляются шайбами и гайками и отличаются большей надежностью.
Спаренные доски. Для холодных чердаков можно использовать доски место брусьев. Они намного легче и дешевле. Составные стропила получают следующим способом: две доски ставят на ребро, и между ними устанавливают третью. Конструкция соединяется с использованием гвоздей, а просветы заполняются обрезками. Однако такие элементы нельзя использовать в качестве диагональных.

Деревянные фермы для крыши длиной до 12 метров обладают достаточной прочностью и способны выдерживать нагрузки, так же, как и стропильные системы меньшего размера. Монтаж таких систем должен осуществляться квалифицированными специалистами, которые учитывают множество факторов, перед тем, как приступить к сборке конструкции.

Пример расчета металлической фермы из профильной трубы ↑

Расчет такого изделия предполагает:

В треугольных металлоконструкциях высота составляет 1/5 или ¼ часть длины, для остальных типов с прямолинейными поясами, к примеру, параллельными или полигональными – 1/8 часть.

Угол раскосов решетки колеблется в пределах 35–50°

В среднем он составляет 45°.

Важно определить оптимальное расстояние от одного узла до другого. Обычно искомый промежуток совпадает с шириной панели

Для конструкций, длина пролета в которых больше 30 м, необходимо дополнительно рассчитать строительный подъем. В процессе решения задачи можно получить точную нагрузку на металлоконструкцию и подобрать правильные параметры профильных труб.

Рекомендуем
Слишком тонкие материалы не в состоянии обеспечить достаточную жесткость, что может стать причиной разрушений. Вы сможете обеспечить высокую точность расчетов, если разберетесь, как рассчитать программой навес из металла.

В качестве примера рассмотрим расчет ферм стандартного односкатного сооружения 4х6 м.

В конструкции используется профиль 3 на 3 см, стенки которого имеют толщину в 1,2 мм.

Нижний пояс изделия имеет длину 3,1 м, а верхний – 3,90 м. Между ними устанавливают вертикальные стойки, выполненные из такой же профильной трубы. Самая большая из них имеет высоту 0,60 м. Остальные вырезают по степени убывания. Можно ограничиться тремя стойками, расположив их от начала высокого ската.

Участки, которые образуются при этом, усиливают, установив раскосые перемычки. Последние изготовлены из более тонкого профиля. К примеру, для этих целей подойдет труба сечением 20 на 20 мм. В месте схождения поясов стойки не нужны. На одном изделии можно ограничиться семью раскосами.

На 6 м длины навеса используют пять подобных конструкций. Их укладывают с шагом в 1,5 м, соединяя дополнительными перемычками поперечного расположения, выполненными из профиля сечением 20 на 20 мм. Их фиксируют к верхнему поясу, расположим с шагом 0,5 м. Панели поликарбоната крепят непосредственно к этим перемычкам.

Расчет арочной фермы

Изготовление арочных ферм также требует точных расчетов. Это связано с тем, что возложенная на них нагрузка распределится равномерно, только если созданные дугообразные элементы будут иметь идеальную геометрию, то есть правильную форму.

Рассмотрим подробнее, как создать арочный каркас для навеса с пролетом в 6 м (L). Расстояние между арками примем в 1,05 м. При высоте изделия в 1,5 метра архитектурная конструкция будет смотреться эстетично и сможет противостоять высоким нагрузкам.

При расчете длины профиля (mн) в нижнем поясе пользуются следующей формулой длины сектора: π •R•α:180, где значения параметров для данного примера в соответствии с чертежом равны соответственно: R= 410 см, α÷160°.

После подстановки имеем:

3,14•410•160:180 = 758 (см).

Узлы конструкции следует расположить на нижнем поясе на расстоянии 0,55 м (с округлением) друг от друга. Положение крайних рассчитывают индивидуально.

В случаях когда длина пролета меньше 6 м, сваривание сложных металлоконструкций часто заменяют на одинарную либо двойную балку, согнув металлический профиль под заданным радиусом. Хотя при этом необходимости в расчете арочного каркаса нет, однако правильный подбор профилированной трубы по-прежнему остается актуальным. Ведь от ее сечения зависит прочность готовой конструкции.

Как рассчитать длину дуги для навеса под поликарбонат

Длину дуги арки можно определить по формуле Гюйгенса. На дуге отмечают середину, обозначив ее точкой М, которая находится на перпендикуляре СМ, проведенном к хорде АВ, через ее середину С. Затем нужно измерить хорды АВ и АМ.

Длина дуги определяется по формуле Гюйгенса: p = 2l x 1/3 x (2l – L), где l – хорда АМ, L – хорда АВ)

Относительная погрешность формулы равна 0,5%, если дуга АВ содержит 60 град, а при уменьшении угловой меры погрешность значительно падает. Для дуги в 45 град. она составляет всего 0,02%.

https://youtube.com/watch?v=ggcSipleb2o%3F

Сохранить

2021 stylekrov.ru

Особенности расчета ферм для навеса из поликарбоната

Каркас для навеса из поликарбоната должен выдерживать большие нагрузки. Если данная конструкция является не пристройкой к зданию, а отдельным сооружением, то проведение расчетов будет более сложным, поэтому лучшим решением станет обращение за помощью к инженеру, имеющему опыт подобной работы.

Уличная кровля состоит из следующих основных элементов – лаг, столбиков, ферм и материала покрытия. Именно их и следует рассчитать. При обустройстве конструкции арочного типа без фермы для навеса из поликарбоната не обойтись. Лучшим материалом при этом будут профильные трубы.

При проведении расчета фермы большое значение имеет количество материала и размер уклона. Например, для навесной односкатной конструкции с минимальной величиной наклона ската применяют ферму неправильной формы. Чем больше радиус строения арки, тем меньше вероятность того, что снег задержится на поверхности поликарбонатного навеса. В этом случае у фермы будет высокая несущая способность.

Применение металлопрофиля

Металлопрофиль хорошо подходит для возведения навесов как хозяйственного, так и рекреационного назначения. Рекреационные применяются в качестве защиты от солнца и ветра над бассейнами, детскими площадками.

Хозяйственный навес сооружается в месте обустройства летней кухни, складирования хозяйственного инвентаря или в месте стоянки автомобиля. Конструкция навеса может быть отдельно стоящей или быть продолжением дома. В первом случае навес возводится на отдельных опорах, а во втором – одной или двумя сторонами опирается на стену дома.

Односкатный навес

Наиболее простой в установке – односкатный навес. При его возведении один ряд опор ниже второго, из-за чего лист металлопрофиля монтируется под наклоном. За счет такой конструкции крыши снег беспрепятственно сходит вниз.

Существуют и другие типы конструкций из металлопрофиля: двухскатные, арочные. В первом случае будет сложнее выполнить каркас и больше подбирать листов металлопрофиля для перекрытия кровли. Двускатный навес зачастую используется для защиты большого участка от ветра и дождя. Он более устойчивый к неблагоприятным погодным условиям.

Для выполнения арочного навеса необходимо будет воспользоваться услугами профессионалов. Арочную конструкцию сделать самому довольно сложно. Поэтому зачастую устанавливаются односкатные навесы.

Профнастил в качестве кровельного материала зачастую выбирают за счет его преимуществ:

Экологичности.
Долговечности.
Стойкости к ультрафиолету.
Стойкости к низким температурам.
Долговечности.
Прочности.
Приемлемой стоимости.
Простоты в уходе.
Пожаробезопасности.

Помимо всех преимуществ профнастил легко можно смонтировать своими руками. Соорудить конструкцию можно без посторонней помощи, но при условии, что навес будет небольших размеров. Навес из металлопрофиля может преобразить экстерьер дома, если работу по его установке провести со знанием дела.

Большинство производителей предлагают готовый набор для сборки навеса. Достаточно разобраться в готовых чертежах и по ним собрать каркас. Но такой вариант обойдется дороже, чем сборка каркаса из отдельных профильных труб. В случае последнего варианта придется потратить время на подборку, подрезку опор.

Дифференциальный расчёт усилий

Переходим от общего к частному: теперь необходимо установить количественное значение усилий, действующих на каждый элемент фермы. Для этого перечисляем каждый отрезок пояса и заполняющие вставки списком, затем каждый из них рассматриваем как сбалансированную плоскую систему.

Для удобства вычислений каждый соединительный узел фермы можно представить в виде векторной диаграммы, где векторы воздействий пролегают по продольным осям элементов. Всё, что нужно для вычислений — знать длину сходящихся в узле отрезков и углы между ними.

Начинать нужно с того узла, для которого в ходе вычисления реакции опоры было установлено максимально возможное число известных величин. Начнём с крайнего вертикального элемента: уравнение равновесия для него гласит, что сумма векторов сходящихся нагрузок равна нулю, соответственно, противодействие силе тяжести, действующей по вертикальной оси, эквивалентно реакции опоры, равной по величине, но противоположной по знаку. Отметим, что полученное значение — лишь часть общей реакции опоры, действующая для данного узла, остальная нагрузка придётся на горизонтальные части пояса.

Узел b

-100 + S₁ = 0
S₁ = 100 кг

Далее перейдём к крайнему нижнему угловому узлу, в котором сходятся вертикальный и горизонтальный сегменты пояса, а также наклонный раскос. Сила, действующая на вертикальный отрезок, вычислена в предыдущем пункте — это давящий вес и реакция опоры. Сила, действующая на наклонный элемент, вычисляется по проекции оси этого элемента на вертикальную ось: из реакции опоры вычитаем действие силы тяжести, затем «чистый» результат делим на sin угла, под которым раскос наклонён к горизонтали. Нагрузка на горизонтальный элемент находится также путём проекции, но уже на горизонтальную ось. Только что полученную нагрузку на наклонный элемент мы умножаем на cos угла наклона раскоса и получаем значение воздействия на крайний горизонтальный сегмент пояса.

Узел a

-100 + 400 – sin(33,69) · S₃ = 0 — уравнение равновесия на ось у
S₃ = 300 / sin(33,69) = 540,83 кг — стержень 3 сжат
-S₃ · cos(33,69) + S₄ = 0 — уравнение равновесия на ось х
S₄ = 540,83 · cos(33,69) = 450 кг — стержень 4 растянут

Таким образом, последовательно переходя от узла к узлу, необходимо вычислить действующие в каждом из них силы

Обратите внимание, что встречно направленные векторы воздействий сжимают стержень и наоборот — растягивают его, если направлены противоположно друг от друга

Особенности конструкций

Выбор конструкции ферм навесов из профильной трубы, козырьков, стропильных систем под кровлей зависит от расчетных эксплуатационных нагрузок. По количеству поясов различаются

опоры, составные части которой формируют одну плоскость;
подвесные конструкции, в состав которых входит верхний и нижний пояс.

В строительстве можно использовать фермы с различным контуром

с параллельным поясом (самый простой и экономичный вариант, собирается из идентичных элементов);
односкатные треугольные (каждый опорный узел характеризуется повышенной жесткостью, за счет чего конструкция выдерживает серьезные внешние нагрузки, материалоемкость ферм небольшая);
полигональные (выдерживают нагрузки от тяжелого настила, но сложны в монтаже);
трапецеидальные (схожи по характеристикам с полигональными фермами, но этот вариант более простой по конструкции);
двухскатные треугольные (применяются для устройства крыши с крутыми скатами, характеризуются большой материалоемкостью, при монтаже много отходов);
сегментные (подходят для сооружений со светопрозрачной кровлей из поликарбоната, монтаж усложнен из-за необходимости изготавливать дугообразные элементы с идеальной геометрией для равномерного распределения нагрузок).

Обязательно почитайте: Громоотвод для частного дома своими руками

Очертания поясов ферм

В соответствии с величиной угла наклона типовые фермы подразделяют на следующие виды

Угол от 22 до 30 градусов. Металлоконструкция из профильной трубы для навеса или иной кровельной конструкции имеет соотношение высоты к длине как 1:5.
- для пролетов малой и средней длины чаще всего используют треугольные фермы из труб небольшого сечения – они легкие и при этом жесткие;
при длине пролета свыше 14 метров, применяют раскосы, установленные сверху вниз, а по верхнему поясу крепят панель длиной 150-250 см, чтобы получить двухпоясную конструкцию с четным количеством панелей;
для пролетов длиной более 20 метров, чтобы исключить прогиб фермы, требуется установка подстропильной конструкции, связанной опорными колоннами.
Стропила Полонсо
Угол от 15 до 22 градусов. Высота и длина типовой фермы соотносятся как 1:7. Конструкция применяется для перекрытия пролетов длиной до 20 метров. При увеличении высоты конструкции относительно указанных пропорций, правила требуют сделать нижний пояс ломаным.
Угол менее 15 градусов. Лучше, если применяемый каркас для крыши постройки или для навесов состоит из трапециевидных металлоконструкций. Фермы металлические сварные данной формы в своем составе имеют короткие стойки, за счет которых конструкция противостоит продольному изгибу. Металлоконструкции из труб, предназначенные для односкатных кровель с углом наклона от 6 до 10 градусов, должны быть асимметричными. Чтобы определить их высоту, длину пролета делят на 7, 8 или 9 в зависимости от особенностей проекта.

Виды ферм

В зависимости от конструкции, расположения навеса, территориальных особенностей участка и других факторов, выбирается тип фермы. Их много, но в целом их можно с группировать по следующим категориям:

1. Прямоугольные фермы. Этот вариант может применяться при больших нагрузках на металлокаркас. Он формируется посредством объединения 4 круглых или профилированных труб, между которыми свариваются распорки. Все из перечисленных элементов могут соединяться между собой при помощи сварки, на болтовые соединения, на специальные коннекторы.

За счет того, что каркас рассчитан на большие нагрузки, металлокаркас может соединяться в трибуны, барные подвесы для освещения. В зависимости от назначения, каркас может быть изготовлен из нержавеющей или обычной трубы. В зависимости от нагрузки, диаметр и сечение трубы может меняться. В случае с круглой трубой, диаметр варьируется от 25 до 50 мм и даже более, с шагом в 5 мм и разной толщиной стенки.

2. Арочные фермы для навеса. Такой вариант наиболее сложен, и часто, в домашних условиях, без применения специального прокатного станка, арочная ферма не может быть изготовлена. Здесь важен точный прокат каждого элемента.

Виды ферм для навеса

В случае с навесами, арочная разновидность применяется на болтовом и сварочном соединении. При изготовлении крытых разборных платформ, монтаж выполняется на сборные клипсы для быстрого последующего демонтажа.

3. Плоские фермы для навеса. Этот тип конструкции наиболее дешевый в производстве. Для дома он вполне подойдет, поскольку выдержит нагрузку даже по площади более 50 квадратных метров. Именно такие удобно делать самому, изготовив макет и в дальнейшем собирая конструкцию по образу.

Фермы для навеса своими руками из профтрубы для быта зачастую собирают из материала сечением 40 на 40 мм, толщиной стенки детали от 2-3 мм. Шаг опор рассчитывается индивидуально. Возможность подобрать наклон позволяет спланировать разный конструктив. Плоские конструкции иногда образуют в квадратные фермы, усиливая несущую способность.

4. Треугольные фермы. Применение такого конструктива делает металлокаркас прочным, эстетичным, рассчитанным на большие нагрузки. В быту почти не задействован, поскольку дорого, но в промышленности, для обеспечения удобной установки световых и звуковых приборов. Если не применяется сварное соединение, то конструктив получается разборным, удобным в демонтаже.

В остальном, разновидности могут комбинироваться, что зависит от конкретной задачи и планируемых финансовых вложений в проект. Для дома применяется сварочное соединение с шагом между двумя отдельными фермами не более 1,75 метров.

Деревянный навес для хранения двух автомобилей своими руками

ДохтуР13 Пользователь FORUMHOUSE

У меня есть загородный участок, на котором построен коттедж из бруса, и я захотел сделать открытый навес для парковки двух автомобилей. Для этого отвёл площадку на въезде размером 8х8 м. Площадка под парковку замощена брусчаткой, делать размеры меньше — неудобно, т.к. машины должны въезжать под углом 90 градусов. Промежуточных опор нет. В итоге мне нужно перекрыть расстояние свыше 7 метров деревом. Поэтому я решил сделать фермы из досок сечением 15х5 см и вот, что из этого получилось.

По фото видно, что деревянные фермы не выглядят чрезмерно массивно и украшают участок.

Но при этом выдерживают снеговую нагрузку для МО.

Теперь расскажем, как пользователь пришел к данному конструктиву. По словам ДохтуР13, перед началом строительства он перебрал множество вариантов как перекрыть большой пролёт деревом, если стандартная длина пиломатериала 6 м. Также он консультировался на портале, и многие ему предлагали, при таких размерах площадки под автомобили, не связываться с досками, а построить навес из металла.

ДохтуР13

У меня деревянный дом с двускатной крышей, поэтому и навес, чтобы выдержать всё в едином архитектурном стиле, тоже должен быть деревянным с простой двускаткой. Кроме этого, я уже работал с древесиной и купил для этого весь необходимый инструмент. Ставить на деревянные опорные столбы сечением 15х15 см навес из металла тоже не хотел. Остановился на деревянных фермах, с помощью которых можно перекрыть большой пролёт. Осталось просчитать несущую нагрузку и выбрать конструктив, т.к. фермы открыты и являются дизайнерским элементом навеса.

Навес

Дом

Расчет арочной металлической фермы для навеса