Нажмите "Enter" для пропуска содержимого

Ферма из металла расчет, производство и монтаж для крыши

Навигация по статье

Что такое ферма Навес к дому из металлопрофиля своими руками. Пошаговая инструкция Расчет онлайн калькуляторКак варить навес и собирать егоАркаДвухскатный навесТипы решеток ферм Выполнение поставленной задачи Что нужно учесть в расчётахВыбор формы кровлиМонтажные работы Основные виды металлических фермВыбор фермы, в зависимости от уклона ската Виды креплений элементов навеса и их размеры МатериалыТехнология производства металлической фермы Виды ферм Обзор видов ПрямоугольныеАрочныеПлоскиеТреугольные Основные этапы работ по изготовлению и монтажу ферм своими руками Как сварить фермыВыбор фермы, в зависимости от уклона ската Изготавливаем и устанавливаем фермы Полезные советы по изготовлению своими руками ферм из профильных трубЗачищаем и окрашиваем готовые фермыКак сделать ферму из поликарбоната Для каких целей могут использоваться фермы? Виды ферм для разных задач Особенности видов навесов по стропильным системам Шатровые навесы Крыши и навесы из поликарбоната в садовоогородничьем хозяйстве Материалы для профильных труб Какой материал выбрать для каркасаСпособы соединения профилей Расчеты ферм из стальных профильных трубКак рассчитать длину дуги для навеса под поликарбонатОсновные моменты:Полезные советы по изготовлению своими руками ферм из профильных трубПроцесс монтажа в пошаговых иллюстрациях

Что такое ферма

Ферма – это конструкция из прямолинейных элементов, соединенных между собой в узлах в прочную систему неизменяемой геометрической формы. Чаще всего встречаются плоские конструкции, но в больших нагруженных конструкциях применяют объемные (пространственные) фермы. Практически в частных домах фермы выполняют из дерева и металла. Из дерева изготавливают небольшие конструкции стропил, навесов, беседок. Зато прочный и высокотехнологичный металл – практически идеальный материал для несущих металлоконструкций.

Для изготовления сложных конструкций применяют про

Для изготовления сложных конструкций применяют прокат сплошного сечения и трубы. Профильные трубы (квадрат, прямоугольник) имеют большую устойчивость к смятию и изгибу, небольшие конструкции для дома монтируют без применения сварки с помощью краб-систем, поэтому для усадебных построек чаще всего используют именно профильную трубу.

Навес к дому из металлопрофиля своими руками. Пошаговая инструкция

Когда готовы все материалы для работы, можно приступать к монтажу навеса. Технология сборки состоит из нескольких этапов:

  • Подготовки.
  • Сборки каркаса.
  • Перекрытия кровли.
  • Проверки конструкции на прочность.

Перед тем, как начинать монтаж, следует выполнить подготовительные работы.

Расчет онлайн калькулятор

Представленный выше вариант расчета является самым простым. Существует много формул и вариантов для расчета навесов в зависимости от их форм, размеров, назначения. Для человека с хорошими знаниями сопромата и механики просто воспользоваться формулами и провести расчет. Ведь от того, насколько точны вычисления и низка погрешность, будет зависеть длительность службы навеса.

Если самостоятельное решение вопроса затруднительно, то лучше решить вопрос со специалистами. Провести расчет фермы для профильной трубы с использованием онлайн калькулятора для них не составит труда. Это даст возможность качественно и правильно составить проект, рассчитать марку и количество материалов, с точностью до 90 % определить стоимость конструкции.

Как варить навес и собирать его

Если вы совсем не владеете этим ремеслом, то сварку лучше поручить специалисту. Но если есть сварочный аппарат и умение, то изготовить в том числе сварку с трубчатым сечением вам удастся. Сначала проводится сращивание по краям. Затем продолжаете к центру. Точечное наживление, сверка уровнем, правка кувалдой, обварка всех элементов — это этапы сварочных работ. Как правило, боковые части и стропила собирают поочередно и раздельно, а затем также по очереди ставят их на опоры — боковые и затем на них и стропильные. При наличии подъемника каркас можно полностью собрать прямо на земле и поднять уже на место в сборе.

Готовый каркас ставится на опоры, для этого потребуется помощь, так как одной парой рук не обойтись. Далее проводится такая же сварка точечным способом, проверяется точность с помощью уровня, наконец, проводится сварка постоянная. Когда каркас собран, следует зачистить места соединений, чтобы снять окалину, и далее металлический каркас обрабатывается антикоррозийным покрытием. Нередко металлопрофиль уже имеет такое покрытие. Если же он не обработан, обработку надо осуществить самостоятельно.

Арка

Этот вариант навеса из поликарбоната имеет довольно привлекательный внешний вид. Чтобы пристроить ее к дому, необходимо иметь значительный строительный опыт, ведь данная конструкция отличается своей сложностью.


Возникают они по той причине, что погоны крыши, к которым предстоит фиксировать профнастила, должны быть представлены в изогнутой форме. А для получения подобного изгиба задействуют специальное оснащение.

Двухскатный навес

Эта конструкция представляет собой полноценную крышу. Для получения такого навеса одного профнастила будет мало. Двускатная кровля может быть использована в том случае, когда требуется просторная летняя кухня открытого типа. Также существует другой вариант кровли – это многоскатная. Такого рода сооружение является самым сложным в плане выполнения. Изготовлять его могут только профессиональные строители.


Двухскатный навес

Если говорить про габариты навеса, то их выбор должен происходить с учетом нагрузки и предназначения конструкции. Навес, примыкающий к дому, не должен быть большим, иначе стена не сможет выдержать осуществляемую нагрузку. Если этот навес над крыльцом, то он не должен быть очень маленьким. А вот навес для авто рассчитывается с учетом его размеров. А вот как выглядит текстура стены под штукатуркой, можно посмотреть здесь.

Если машина небольшая, то она сможет поместиться под конструкцией не менее 2,3х5,5 м. Для внедорожника или грузового авто придется отыскать нагрузку с габаритами 3,5 х 6,6 м. Также стоит учитывать высоту навеса. Оптимальной принимается параметр 2,3 м. Но для газели этого будет недостаточно. При увеличении высоты навеса повышается вероятность попадания дождя и снега под пристройку.

Типы решеток ферм

Практическая реализация стальных фермичных конструкций предусматривает наличие жестких связей. Для обеспечения прочности и надежности конструкции. При этом важно учитывать тип используемого материала для изготовления фермы. Поэтому решетки могут изготавливаться по следующим схемам:

  • Треугольная. Самая распространенная форма решеток. Такой тип считается самым экономным. Он имеет суммарную длину стержней жесткости.
  • Раскосая. Характеризуется материалоемкостью и сложностью монтажа. Используется преимущественно при высоких нагрузках. Может применяться с дополнительными раскосами.
  • Шпренгельные решетки. Применяется в том случае, если основная часть принимаемой нагрузки приходится на верхний пояс конструкции.
  • Крестовая решетка. Идеально подходит для конструкций с нагрузками в разных направлениях.
  • Перекрестный тип. Целесообразно использовать для ферм, которые выполнены из Т-образных балок.

Выполнение поставленной задачи


Навесы имеют достаточно широкую сферу применения:

  • Оборудование автомобильных стоянок открытого типа, которые выступают более дешёвой альтернативой капитальным гаражам.


Защита автомобиля от атмосферных осадков

  • Обустройство остановок общественного транспорта, козырьков магазинов и даже рекламных баннеров.
  • Создание веранд и беседок. Ещё один вариант сэкономить на постройке полноценного садового домика – создать надёжную крышу с прочными стойками.


При этом их надёжность обеспечивается за счёт металлических ферм, которые прочно связывают между собой лаги и опорные столбы. Такая конструкция в случае правильной установки прослужит вам долго и качественно. Начать же следует с выбора подходящих материалов.

Что нужно учесть в расчётах

Совет: если вы хоть немного сомневаетесь в правильности ваших вычислений, то рекомендуется проконсультироваться у специалиста, так как цена возможной ошибки окажется гораздо выше его платных услуг.

Перед тем, как рассчитать ферму для навеса, обзаведитесь счётной машинкой и специализированной программой, которая находится в свободном доступе в интернете.


Расчет конструкции навеса предполагает выполнение следующих действий:

  1. Выбор схемы структуры фермы: арочная, односкатная, двухскатная или прямая. Здесь следует учесть выполняемые будущим навесом функции, используемые при его возведении материалы и личные предпочтения.


Двухскатный навес, покрытый металлочерепицей

  1. Далее определяются габариты всего сооружения. При этом важно осознавать то, что в случае увеличения высоты навеса возрастает и его несущая способность. Следовательно, в таком случае стоит позаботиться о дополнительной установке нескольких рёбер жёсткости, которые усилят прочность объекта.
  2. В том случае, когда пролёт превышает 35,9 м, требуются вычисления для строительного подъёма, чтобы определить каков будет изгиб погашения, направленный обратно от воздействий на конструкцию.
  3. Также определяются параметры панелей фермы в соответствии с удалённостью друг от друга компонентов, осуществляющих передачу нагрузки.
  4. Оканчиваются расчёты нахождением удалённости одного узла от другого, наиболее часто этот параметр равен ширине панелей.

Совет: можно использовать старые готовые проекты, лишь подставив в них свои значения. Это значительно облегчит задачу и поможет избежать банальных ошибок.

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.

Монтажные работы

Процесс строительства с применением стальных элементов подразумевает четкое выполнение пошаговых действий. Изначально проводятся земельные работы по возведению фундаментальной основы и стен. После этого на стройплощадку доставляют фермы. Процесс сборки, сварки, зачистки и покраски изделий осуществляется на земле. Далее готовые конструкции поднимают на место установки, используя для этого подъемный кран. Дальнейшие работы осуществляются согласно составленному проекту.

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.

Выбор фермы, в зависимости от уклона ската

Выбор конструктивного варианта во многом определяется уклоном ската:

  • 22-30°. Для формирования скатов со значительным уклоном обычно используются треугольные фермы. Их высоту – длина пролета, разделенная на 5.
  • 15-22°. Высота принимается равной длине пролета, разделенной на 7. Для возможности увеличения высоты ферменной конструкции используют варианты с ломаным нижним поясом.
  • До 15°. Обычно применяют каркасы трапециевидной формы с решеткой треугольной конфигурации. Высота ферменного блока в таких случаях определяется делением длины пролета на число, находящееся в диапазоне от 7 до 9.

Виды креплений элементов навеса и их размеры

Для сборки элементов навеса из профильной трубы могут использоваться разные способы:

  1. Одним из наиболее распространенных способов фиксации навесов из профтруб является болтовое соединение. Качество такого соединения достаточно высокое, при этом сложностью оно не отличается. Для работы потребуется дрель со сверлом по металлу, а также болты или саморезы, диаметр которых зависит от сечения трубы.
  2. Еще один способ, которым крепятся элементы навеса – сварное соединение. Сварочные работы требуют определенных навыков, да и оборудование потребуется более дорогое, чем для болтового соединения. Впрочем, результат того стоит – сварка обеспечивает высокую прочность конструкции без ее ослабления.
  3. Для фиксации небольших навесов из труб диаметром до 25 мм можно использовать систему краб, которая представляет собой специальные хомуты разной формы (детальнее: «Какие бывают краб системы для профильных труб, правила выполнения соединений»). Чаще всего при монтаже навесов применяются Т-образные и Х-образные хомуты, обеспечивающие соединение трех или четырех труб соответственно. Для стяжки хомутов требуются болты с соответствующими гайками, которые часто приходится докупать отдельно. Главный недостаток краб-систем – возможность сборки конструкции только под 90-градусным углом.

Материалы

Могут использоваться разные виды стального проката. Т и Н-образный профиль. Еще его называют двутавр, тавр, швеллер. Для реализации классических задач используются углеродистые марки сталей и обычные сплавы. Коррозиестойкие и низколегированные марки сталей, актуальны для строительства ответственных металлоконструкций. Углеродистые сплавы и оцинкованные виды проката стоит использовать при повышенной степени агрессивности. Дополнительно применяются и алюминиевые элементы. Несущие конструкции выполняются на основе стали. Это один из самых популярных строительных материалов на сегодняшний день. Без него невозможно обойтись при сооружении кровли, гражданского и промышленных объектов. Несущие фермичные конструкции характеризуются высокой степенью экономичности и эффективности. С помощью них можно решить абсолютно любую архитектурную задачу. То, что сооружение прослужит несколько лет обеспечено долговечностью и надежностью стальных конструкций.

Технология производства металлической фермы

Конструкции ферм подбираются в зависимости от их назначения, угол наклона верхнего пояса, а также от ширины перекрываемого пролёта. Например, для мостовых пролётов и зданий, имеющих промышленное назначение, используются конструкции с обычной длиной 12, 18 и 24 м/п. Возможно изготовление и других изделий.

Может возникнуть интерес, как сделать ферму из металла. Это возможно только в заводских условиях, потому как в ином случае не удастся изготовить все элементы. В некоторых случаях возможно производство конструкция прямо на строительной площадке, но для этого потребуется специальное оборудование.

К конструкциям при производстве предъявляются общее требования. Для сборки стандартных изделий применяется усиленный прокатный уголок. При этом нужно учитывать, что для производства элементов используется спаренный уголок, который соединяется металлическими пластинами с применением сварки.

Для тяжёлых конструкций, таких как путепроводы, обычно используются швеллера и двутавровые балки. Они собираются из профильных трубы и деталей, имеющие круглые сечения.

Обычно люди не выбирают те конструкции, которые дополнительно нужно сваривать. Также они отдают предпочтение фермам, имеющим лёгкий монтаж.

Если нужно провести расчёт металла на ферму, калькулятор сильно упростит задачу. При необходимости можно и без него выполнить подсчёты. Чтобы не ошибиться, потребуется знать требования СНиП, а также другие факторы. Полезно иметь программы, которые применяют для работы проектировщики.

При расчёте проекта устройства все значения обязаны быть указаны в проектном чертеже. Если его нет, тогда не удастся правильно собрать конструкцию.

Прежде чем делать проект, потребуется подготовить схему фермы, где будет указана зависимость уклона верхнего пояса и общая длина изделия. Помимо этого, придётся взять во внимание и некоторые другие моменты. Расчёт фермы из металла проводится с учётом определённых факторов.

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

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.

Обзор видов

Деревянные фермы или конструкции, изготовленные из металлических дуг (или просто из металла), бывают самых разных видов. Так, например, популярными являются кованые фермы для навесов, а вот сооружения из дерева обычно используются реже. Следует иметь в виду, что фермы для навесов могут обладать различными размерами. Рассмотрим самые популярные из них.


Прямоугольные

Прямоугольные

Они актуальны в том случае, если на металлический каркас будет оказываться довольно большая нагрузка. Для того чтобы соорудить подобное сооружение, необходимо будет соединить 4 трубы. При этом между трубами в обязательном порядке необходимо расположить распорки. В качестве объединяющего материала могут использоваться болтовые соединения или специальные коннекторы. Также может использоваться сварка.

Как было сказано выше, прямоугольная конструкция р

Как было сказано выше, прямоугольная конструкция рассчитана на большие нагрузки. В связи с этим фермы могут объединяться, например, в трибуны. Для создания прямоугольных ферм можно использовать как обычные металлические трубы, так и надежный нержавеющий материал.

Арочные

Арочные

Арочный тип конструкции считается самым удобным. Благодаря форме сооружения существует возможность скрывать изгибающие линии в поперечных сечениях каркаса.

Если вы решили строить подобную ферму для навеса,

Если вы решили строить подобную ферму для навеса, то должны учесть тот факт, что материал арки подвергается сжатию, в связи с чем все расчеты нужно будет производить по особенному принципу.

Вес кровли, обрешетки и снежной нагрузки будет одинаково распределяться по всему навесу.

Плоские

Плоские

Плоские фермы для навесов являются одними из самых бюджетных в производстве. Максимальная нагрузка по площади составляет 50 квадратных метров, соответственно, подобная конструкция предназначается исключительно для домашнего использования.

Треугольные

Треугольные

Обустраивая треугольную ферму для навеса, необходимо помнить о том, что данная конструкция по своим характеристикам является двускатной, при этом уклон сторон составляет 22-30 градусов. Установка подобной фермы актуальна в тех регионах, где выпадает большое количество снеговых осадков.

В то же время стоит помнить о том, что для данной

В то же время стоит помнить о том, что для данной конструкции свойственны некоторые недостатки, а именно – наличие острого узла, который расположен в основании, а также присутствие длинных центральных опор. Данные элементы значительно усложняют составление чертежа и схемы постройки.

Таким образом, при обустройстве собственной фермы для навеса следует внимательно подойти к выбору оптимальной формы конструкции.

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.

Выбор фермы, в зависимости от уклона ската

Выбор конструктивного варианта во многом определяется уклоном ската:

  • 22-30°. Для формирования скатов со значительным уклоном обычно используются треугольные фермы. Их высоту – длина пролета, разделенная на 5.
  • 15-22°. Высота принимается равной длине пролета, разделенной на 7. Для возможности увеличения высоты ферменной конструкции используют варианты с ломаным нижним поясом.
  • До 15°. Обычно применяют каркасы трапециевидной формы с решеткой треугольной конфигурации. Высота ферменного блока в таких случаях определяется делением длины пролета на число, находящееся в диапазоне от 7 до 9.

Изготавливаем и устанавливаем фермы

Мы дадим вам несколько ценных советов, как самостоятельное без особых сложностей сварить такие фермы прямо у себя на участке:

  • Вариант первый: можно обратиться к заводу, и они сделают на заказ по вашему рисунку все нужные отдельные элементы, которые вам останется только сварить уже на месте.
  • Второй вариант: приобретите готовый профиль. Тогда вам останется только обшить фермы изнутри досками или фанерами, а в промежутке уложить по необходимости утеплитель. Но и обойдется этот способ, конечно же, дороже.

Итак, теперь подходим непосредственно к сборке самих ферм. Справиться с этим вам поможет такая пошаговая инструкция:

  • Шаг 1. Сначала подготовьте фермы. Лучше их заранее сваривать прямо на земле.
  • Шаг 2. Установите вертикальные опоры для будущих ферм. Крайне важно, чтобы они были действительно вертикальными, поэтому проверьте их отвесом.
  • Шаг 3. Теперь возьмите продольные трубы и приварите их к опорным стойкам.
  • Шаг 4. Поднимите фермы и приварите их к продольным трубам. После этого все места соединения важно очистить.
  • Шаг 5. Готовый каркас покрасьте специальной краской, предварительно очистив и обезжирив его. Особое внимание при этом уделите местам соединения профильных труб.

С чем еще сталкиваются те, кто изготавливает такие фермы в домашних условиях? Во-первых, заранее продумайте опорные столики, на которых вы будете класть ферму. Далеко не лучший вариант бросить ее на землю – работать будет очень неудобно.

Поэтому лучше поставить небольшие мосты-опоры, которые будут немного шире, чем нижний и верхний пояс фермы. Ведь вы будете вручную замерять и вкладывать между поясами перемычки, и важно, чтобы они не проваливались на землю.


Следующий важный момент: фермы из профильной трубы

Следующий важный момент: фермы из профильной трубы тяжеловаты на вес, а поэтом вам понадобится помощь минимум еще одного человека. Кроме того, не помешает подмога и в такой нудной и кропотливой работе, как зашкуривание металла перед варкой.

Также в некоторых конструкциях приходится сочетать разные виды ферм, чтобы присоединить крышу к стене здания:

Еще учитывайте, что нарезать фермы вам нужно будет

Еще учитывайте, что нарезать фермы вам нужно будет много, для всех элементов, а поэтому советуем вам либо приобрести, либо соорудить самодельный станок по типу того, что в нашем мастер-классе. Вот как он работает:

Во так, шаг за шагом, вы составите чертеж, рассчитаете решетку фермы, сделаете заготовки и сварите конструкцию уже на месте. Причем у вас в расходе будут также и остатки профильных труб, поэтому, ничего не нужно будет выбрасывать – все это понадобится для второстепенных деталей навеса или ангара!

Полезные советы по изготовлению своими руками ферм из профильных труб

  • Для облегчения конструкций, используемых для устройства крыш с минимальным уклоном скатов, используют дополнительные решетки.
  • Для снижения массы каркасов, устанавливаемых для организации скатов с диапазоном углов наклона 15-22°, нижний пояс изготавливают ломаным.
  • При длине прогонов от 20 м применяют каркасы Полонсо, состоящие из двух треугольных конструкций, соединенных стяжкой. Такой конструктивный вариант позволяет избежать монтажа в раскос большой длины.
  • Дистанция между ферменными конструкциями в общем случае не должна превышать 1,75 м.
  • При выборе труб для сложных эксплуатационных условий необходимо учитывать марку стали, из которой они изготовлены. Для регионов с холодным климатом используют трубные изделия из низколегированных сталей, проявляющих высокую устойчивость к низким температурам. При высокой коррозионной опасности следует применять оцинкованную продукцию.

Зачищаем и окрашиваем готовые фермы

После того, как вы установите фермы на их постоянное место, обязательно обработайте их антикоррозийными составами и окраски полимерными красками. Идеально подойдет для этой цели краска, которая отличается долговечностью и устойчивостью к ультрафиолету:

Вот и все, ферма из профильной трубы готова! Остаю

Вот и все, ферма из профильной трубы готова! Остаются только финишные работы по обшивке ферм изнутри отделкой и снаружи кровельным материалом:

Поверьте, изготовить металлическую ферму из профил

Поверьте, изготовить металлическую ферму из профильной трубы для вас на самом деле не составит большого труда. Огромную роль играет грамотно составленный чертеж, качественная сварка фермы из профильной трубы и желание все сделать правильно и аккуратно.

Как сделать ферму из поликарбоната

Первым этапом изготовления своими руками ферм из профильной трубы для навеса является составление детального плана, на котором должны быть указаны точные размеры каждого элемента. Кроме этого желательно подготовить дополнительный чертеж конструктивно сложных деталей.

Как видите, до того, как самому изготовить фермы, необходимо хорошо подготовиться. Отметим еще раз, что в то время как при выборе формы изделия руководствуются эстетическими соображениями, то для определения конструктивного типа и количества составляющих элементов требуется расчетный путь. При проверке на прочность металлической конструкции обязательно нужно учесть также данные об атмосферных нагрузках в данном регионе.

Дуга считается предельно упрощенной вариацией фермы. Это – одна профилированная труба, имеющая круглое либо квадратное сечение.

Очевидно, что это не только самое простое решение, оно и обходится дешевле. Тем не менее дуги для навеса из поликарбоната имеют определенные недостатки. В частности это касается их надежности.

Проанализируем, каким образом распределяется нагрузка в каждом из этих вариантов. Конструкция фермы обеспечивает равномерное распределение нагрузки, то есть сила, воздействующая на опоры, будет направлена, можно сказать, строго вниз. Это значит, что опорные столбы отлично противостоят усилиям на сжатие, то есть могут выдержать дополнительное давление снежного покрова.

нагрузка фермы
нагрузка дугиДуги такой жесткостью не обладают и не способны ра

Дуги такой жесткостью не обладают и не способны распределять нагрузку. Чтобы компенсировать такого рода воздействие, они начинают разгибаться. В результате возникает сила, возложенная на опоры в верхней части. Если учесть, что она приложена к центру и направлена горизонтально, то малейшая ошибка в расчете основания столбов, по меньшей мере, вызовет их необратимую деформацию.

Для каких целей могут использоваться фермы?

Наиболее часто арочную ферму для навеса используют для:

  • формирования открытых стоянок для машин, которые считаются неплохой заменой для гаражей;
  • создания остановок для общественного транспорта;
  • организации козырьков для разных торговых организаций;
  • строительства веранд, беседок или иных малых архитектурных форм, причем при грамотном расчете и правильной работе можно вовсе сделать с помощью данных ферм настоящий садовый домик, обладающий достаточно хорошей прочностью и привлекательным видом.

Важно! Именно фермы для навесов гарантируют высокую надежность и долговечность формируемых конструкций, поэтому если они будут грамотно сформированы, то прослужат длительное время без создания каких-либо неприятностей или опасностей.

Виды ферм для разных задач

Вы удивитесь, насколько много видов металлических ферм:

Давайте рассмотрим внимательные самые популярных ф

Давайте рассмотрим внимательные самые популярных формы металлических ферм, которые чаще всего производят на российских заводах:

  • Параллельные – самые простые и экономичные, для изготовления которых используются одинаковые детали.
  • Классические арочные, в которых нижний и верхний пояс имеют вид дуги, а пояса соединены между собой ребрами жесткости. Разные виды такой арки отличаются между собой радиусом. А сам радиус определяют такими внешними ограничителями, как размеры стропильной системы, запланированный вами дизайн крыши и сложность ее конструкции.
  • Треугольные односкатные, которые чаще всего используются для устройства крыши с крутыми скатами.
  • Треугольные двускатные, более подходящие для крыш с крутыми скатами, но оставляющие после производства немалую долю отходов.
  • Полигональные, которые хорошо подходят для кровли из тяжелого настила, но отличаются сложностью в монтаже.
  • Трапецеидальные, подобные полигональным, но с более упрощенной конструкцией.
  • Сегментные, подходящие для зданий со светопропускающей кровлей, но самые сложные в производстве. Чтобы их изготовить, делают дугообразные элементы с точной геометрией, которая позволяет равномерно распределять нагрузку.

А вот популярные и малоизвестные виды ферм для навеса из металла:

Особенности видов навесов по стропильным системам

Каждый вид навеса обладает своими уникальными функциями связанные как с техническими параметрами, так и с физическим строением.

Шатровые навесы

Представляет собой один из наиболее сложных видов в плане реализации. При её возведении практически невозможно провести результаты вручную, приходиться применять искусственный интеллект, либо промышленные калькуляторы.

Главная уникальная особенность шатровых каркасов — замечательный внешний вид и практичность, обеспечивающая не только красоту экстерьера дома, но и повышающая обтекаемость и противодействие задержке осадков на крыше.

Идеальная форма, практически неуязвимая к влиянию осадков, достигается путём соединения стропильных ног в вершине шатра.

Крыши и навесы из поликарбоната в садовоогородничьем хозяйстве

Арки из поликарбоната считаются наиболее удачной формой крыши для возведения парничка под рассаду или теплицы на приусадебном участке. Причины те же — высокая устойчивость арочной конструкции к порывам ветра и хорошая теплоизоляция поликарбоната.
Самый простой парник может быть построен из алюминиевых гимнастических колец, используемых в качестве спортивного снаряда. Трубчатое алюминиевое кольцо разрезается и выгибается в форме дуги. Каркас или основу для теплицы спаивают из полипропиленовых водопроводных труб, готовые дуги просто вставляют в припаянные муфты или просверленные отверстия. Кровельное покрытие из сотового поликарбоната чаще всего делают съемными. Это удобно в случае использования конструкции в качестве парника. Вырезанный по размеру лист поликарбоната просто укладывается поверх алюминиевых дуг и крепится накладками.

Монтаж арочной теплицы из поликарбоната можно выполнить на выложенные на поверхности грунта кирпичи или цементно-песчаную плитку. С повышением температуры и наступлением теплых деньков нижнюю кромку поликарбоната ослабляют и приподнимают, обеспечивая вентиляцию и нормальный приток воздуха в помещение теплицы.
На основе арочного навеса можно построить полноценную зимнюю теплицу в полный рост. Использование поликарбоната позволит снизить расходы на обогрев помещения примерно на 40% в сравнении со стеклянными и пленочными конструкциями.

Материалы для профильных труб

Для изготовления профильных труб, которые могут использоваться в конструкциях ферм, применяют различные металлы и сплавы:

  • в общем случае – углеродистые стали обыкновенного качества;
  • для ответственных конструкций – качественные углеродистые, низколегированные, реже – коррозионностойкие стали;
  • для эксплуатации в средах повышенной агрессивности – из углеродистой стали, покрытой защитным цинковым слоем (оцинкованной);
  • при необходимости создания легких ферменных конструкций – легкие и прочные сплавы на основе алюминия.

В продажу трубные изделия малых сечений поступают отрезками длиной до 6 м, больших – до 12 м. Толщину стенки и размер сечения выбирают, в зависимости от планируемых нагрузок:

  • для пролетов не более 4,5 м – 40х20 мм с толщиной стенки 2 мм;
  • 4,5-5,5 м – 40х40 мм с толщиной стенки 2 мм;
  • более 5,5 м – 40х40х3 мм или 60х30 со стенкой 2-3 мм.

Какой материал выбрать для каркаса

В большинстве случаев для каркаса усадебных построек или кровли дома выбирают сталь. Для очень небольших конструкций иногда используют алюминиевые и стеклопластиковые профиля – обычно в покупных изделиях (тентах, качалках). Для возведения металлоконструкций можно использовать трубы полого сечения и профиля сплошного сечения (круг, полосу, квадрат, швеллер, двутавр).

Огромным преимуществом прямоугольных и квадратных труб по сравнению с профилем того же веса является высокая устойчивость к смятию и другим деформациям. Поэтому сплошные профиля можно заменить гораздо более легкими профтрубами – это очень значительно облегчает (в 2 раза и больше) и удешевляет конструкцию трубчатого типа.

Размеры сечения труб выбирают в зависимости от длины пролета и расстояния между опорами и фермами. В частных усадьбах навесы и другие конструкции не очень большие, и можно воспользоваться советами специалистов или найти готовые чертежи в интернете.

При расстоянии между опорами до 2 м для небольших

При расстоянии между опорами до 2 м для небольших навесов с пролетами длиной до 4 м подойдут профиля 40×20х2 мм, при пролетах до 5 м – 40×40х3, 60×30х3 мм; пролетах длиннее 5 м – 60×40х3, 60×60х3 мм. Если планируется автомобильный навес на две машины шириной 8-10 м, то профиль потребуется от 60×60 до 100×100 с толщиной стенки 3-4 мм. Размеры профиля зависят от расстояния между фермами.

Ориентироваться на номинальный вес нельзя – вес 1 м.п. в конкретной партии будет отличаться от номинального, и скорее всего в сторону увеличения (изготавливать изделия с более толстой стенкой выгоднее продавцам – цена идет за тонну). При покупке по весу материал придется докупать и довозить – а это лишние расходы.

Способы соединения профилей

Среди главных достоинств  профильных труб следует отметить безфасоночное соединение. Благодаря такой технологии, ферма для пролетов, не превышающих 30 метров, получается конструктивно простой и обходится относительно недорого. Если ее верхний пояс достаточно жесткий, то кровельный материал можно опереть непосредственно на него.

Безфасоночное сварное соединение обладает рядом достоинств:

  • существенно снижается масса изделия. Для сравнения отметим, что клепанные конструкции весят на 20%, а болтовые – на 25 % больше.
  • снижает трудозатраты и расходы на изготовление.
  • стоимость сварки небольшая. Более того, процесс можно автоматизировать, если использовать аппараты, которые позволяют бесперебойно подавать сварную проволоку.
  • полученный шов и присоединяемые детали получаются одинаково прочными.

Из минусов следует отметить необходимость наличия опыта проведения сварочных работ.

Крепление на болты

Болтовым соединением профильных труб пользуются не так уж редко. Преимущественно его используют для разборных конструкций.

К основным преимуществам такого вида соединения относят:

  • Простую сборку;
  • Отсутствие необходимости в дополнительном оборудовании;
  • Возможный демонтаж.

Но при этом:

  • Увеличивается вес изделия.
  • Потребуются дополнительные крепежные детали.
  • Болтовые соединения менее прочные и надежные, нежели сварные.

Расчеты ферм из стальных профильных труб

Расчеты ферм из стальных профильных труб

Ферма перекрытия – ответственный конструктивный элемент, перед изготовлением которого обязательно проводят расчеты и составляют проект. Проведение расчетных работ необходимо доверить специалисту, поскольку правильная конструкция фермы из профильных труб во многом определяет функциональность не только крыши, но и всего строения. При наличии определенных знаний и создании небольших объектов можно воспользоваться специальными компьютерными программами «Автокад», 3D MAX, Arcon.

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%.

Основные моменты:

  • Для проведения правильного расчёта обязательно учитывается максимальная нагрузка, которой предположительно будет подвергаться это изделие. Важно помнить, что углы раскосов могут быть разными, при этом ширина панелей будет всегда одинаковой.
  • Контур опорной поверхности для установки перекрытия или крыши играет важную роль. Именно этот момент позволит определить угол наклона для несущего устройства.
  • Расстояние, которое находится между узлами для крепежа, считается после определение всех остальных параметров. Чаще всего оно определяется с учётом ширины панели.

Ферма на беседку из металла должна иметь определённую схему конструкции. Чтобы её определить, лучше использовать особые программы, которые находятся в Интернете в свободном доступе.

Отдельный интерес представляет монтаж готовой конструкции. Все элементы производятся в заводских условиях и так же подгоняются по параметрам. Полный монтаж проводится уже на строительной площадке, потому как предварительно нельзя полностью собрать ферму. Потребуется ориентироваться на чертежи, которые идут вместе с самим изделием. Должна быть указана маркировка для каждого элемента, а также обязана присутствовать инструкция, которая объясняет сборку.

Многие детали нужно сваривать с помощью электросварки, а также соединить с использованием болтовых соединений. Надёжность готовой конструкции напрямую зависит от того, с каким усилием затягивались болты. Данную работу по стандарту выполняют два монтажника, которые затягивают гайки с использованием ключей или гайковёртов.

Если соединение должно быть максимально прочным, тогда применяется электросварка. Монтаж уже собранных ферм проводится с помощью крана. Возможно, должно быть две единицы спецтехники, если объект имеет большой вес.

Специалисты знают, как устанавливать фермы на крышу из металла. Если не учесть все ключевые моменты, могут возникнуть некоторые трудности, а в крайнем случае конструкция получается не прочной и не выполняет свои задачи. По этой причине важно правильно выполнить монтаж с учётом основных требований.

Полезные советы по изготовлению своими руками ферм из профильных труб

  • Для облегчения конструкций, используемых для устройства крыш с минимальным уклоном скатов, используют дополнительные решетки.
  • Для снижения массы каркасов, устанавливаемых для организации скатов с диапазоном углов наклона 15-22°, нижний пояс изготавливают ломаным.
  • При длине прогонов от 20 м применяют каркасы Полонсо, состоящие из двух треугольных конструкций, соединенных стяжкой. Такой конструктивный вариант позволяет избежать монтажа в раскос большой длины.
  • Дистанция между ферменными конструкциями в общем случае не должна превышать 1,75 м.
  • При выборе труб для сложных эксплуатационных условий необходимо учитывать марку стали, из которой они изготовлены. Для регионов с холодным климатом используют трубные изделия из низколегированных сталей, проявляющих высокую устойчивость к низким температурам. При высокой коррозионной опасности следует применять оцинкованную продукцию.

Процесс монтажа в пошаговых иллюстрациях

У монтажа ферм на разные основания – свои особенности. Так, на кирпичные стены и железобетонные колонны их устанавливают на анкерные болты.

Устанавливать металлические фермы следует на колонны, которые предварительно прочно закреплены и зацементированы на основании. А поднимать их удобнее поднимать при помощи стрелочного крана, хотя при относительно небольшом весе с ними вполне справляются трое-четверо человек:

Схема такова: сначала двое-трое человек поднимают

Схема такова: сначала двое-трое человек поднимают один конец фермы, надежно его фиксируют на стене, затем – второй:

Конечно, фермы побольше, для другого рода строител

Конечно, фермы побольше, для другого рода строительства поднять способна только специальна техника:

При этом фермы сначала крепят временными соединениями, а потом – постоянными:

А вот в случае с промышленной постройкой, фермы сл

А вот в случае с промышленной постройкой, фермы следует монтировать на подстропильные металлические конструкции, которые служат связующими элементами для опорных колонн.

Сама длина пролетов в этом случае составляет от 20 до 35 метров. Это – все те же фермы Полонсо, которые состоят из двух ферм треугольной формы, соединенных между собой затяжкой.

По окончанию монтажа металлическую ферму по желанию окрашивают в любой выбранный цвет. Особенно эффектно это смотрится под таким покрытием, как поликарбонат или прозрачным шифером. К слову, обычно сами металлические фермы требуют антикоррозийной обработки, чтобы быть защищенными от конденсата в чердачной зоне.

Скажем так: металлические фермы и сооружать, и устанавливать на место ощутимо сложнее, чем деревянные. Зато результат порадует душу!