Как сделать фермы из профильной трубы – варианты конструкции, расчет, выбор материала

Как сделать фермы из профильной трубы – варианты конструкции, расчет, выбор материала

<p> Содержание: </p> <p> </p> <div> <a href="#1">Преимущества использования стропил из металла</a><br> <a href="#2">Классификация ферм из профильной трубы</a><br> <a href="#3">Как рассчитать угол наклона</a><br> <a href="#4">Расчет металлической фермы</a><br> <a href="#5">Примеры расчета</a><br> <a href="#6">Рекомендации по выбору труб и изготовлению металлоконструкций</a> </div> <p> </p> <p> В разных отраслях строительства нередко применяются фермы из профильной трубы. Такие фермы конструктивно представляют собой металлоконструкции, состоящие из отдельных стержней и имеющие решетчатую форму. От конструкций из цельных балок фермы отличаются меньшей стоимостью и большей трудоемкостью. Для соединения профильных труб может использоваться как сварной метод, так и заклепки. </p> <p style="text-align: center;"> <img width="640" src="/upload/medialibrary/0d9/0d905ebb02fa342f524dd2e40008bb3e.jpg" height="422"><br> </p> <p> Металлические профильные фермы подходят для создания любых пролетов, независимо от их длины – но чтобы это было возможно, конструкцию перед сборкой необходимо рассчитать с предельной точностью. Если расчет металлической фермы был верным, а все работы по сборке металлоконструкций проведены правильно, то готовую ферму останется лишь поднять и установить на заготовленную обвязку. </p> <h2><a name="1"></a>Преимущества использования стропил из металла</h2> <p> У ферм из профильной трубы немало достоинств: </p> <ul> <li>Небольшой вес конструкции.</li> <li>Длительный срок службы.</li> <li>Отличные прочностные показатели.</li> <li>Возможность создания конструкций сложной конфигурации.</li> <li>Приемлемая стоимость металлических элементов.</li> </ul> <h2><a name="2"></a>Классификация ферм из профильной трубы</h2> <p> Все металлические конструкции фермы имеют несколько общих параметров, которые и обеспечивают деление ферм на виды. </p> <p> К этим параметрам относятся: </p> <ol> <li>Количество поясов. Металлические фермы могут иметь лишь один пояс, и тогда вся конструкция будет лежать в одной плоскости, или два пояса. В последнем случае ферма будет называться висячей. Конструкция висячей фермы включает в себя два пояса – верхнего и нижнего.</li> <li>Форма. Существует арочная ферма, прямая, односкатная и двухскатная.</li> <li>Контур.</li> <li>Угол наклона.</li> </ol> <p style="text-align: center;"> <img width="640" src="/upload/medialibrary/3ab/3abdd55526292f50fd87e200f8b379ed.jpg" height="468"><br> </p> <p> В зависимости от контуров, выделяют следующие виды металлоконструкций: </p> <ol> <li><strong>Фермы с параллельным поясом</strong>. Такие конструкции чаще всего используются в качестве опоры для обустройства крыши из мягких кровельных материалов. Ферма с параллельным поясом создается из одинаковых деталей с идентичными размерами.</li> <li><strong>Односкатные фермы</strong>. Конструкции с одним скатом обходятся недорого, поскольку для их изготовления требуется немного материалов. Готовая конструкция получается довольно выносливой, что обеспечивается жесткостью узлов.</li> <li><strong>Полигональные фермы</strong>. Данные конструкции отличаются очень хорошей несущей способностью, но за это приходится расплачиваться – полигональные металлоконструкции очень неудобны в монтаже.</li> <li><strong>Треугольные фермы</strong>. Как правило, фермы с треугольным контуром используются для монтажа крыш, расположенных под большим наклоном. Из недостатков таких ферм стоит отметить большое количество лишних затрат, связанных с массой отходов при производстве.</li> </ol> <h2><a name="3"></a>Как рассчитать угол наклона</h2> <p> В зависимости от угла наклона, фермы делятся на три категории: </p> <ol> <li>22-30 градусов. В таком случае соотношение длины и высоты готовой конструкции составляет 5:1. Фермы с таким наклоном, отличаясь небольшим весом, отлично подходят для обустройства пролетов небольшой длины в частном строительстве. Как правило, фермы с таким наклоном имеют треугольный контур.</li> <li>15-22 градуса. В конструкции с такой величиной наклона длина превосходит высоту в семь раз. Фермы данного вида не могут иметь в длину более 20 м. При необходимости увеличения высоты готовой конструкции нижнему поясу придают ломаную форму.</li> <li>15 и менее. Лучшим вариантом в таком случае будут металлические стропила из профильной трубы, соединенные в форме трапеции – короткие стойки снизят воздействие продольного изгиба на конструкцию.</li> </ol> <p style="text-align: center;"> <img width="640" src="/upload/medialibrary/545/545e1eeeb9ae32104787021a89b5fa58.jpg" height="424"><br> </p> <p> В случае с пролетами, длина которых превышает 14 м, приходится использовать раскосы. Верхний пояс необходимо оборудовать панелью длиной около 150-250 см. При четном количестве панелей получится конструкция, состоящая из двух поясов. Для пролетов длиной более 20 м металлоконструкцию приходится усиливать дополнительными опорными элементами, соединенными при помощи опорных колонн. </p> <blockquote> <p> При необходимости снизить вес готовой металлоконструкции стоит обратить внимание на ферму Полонсо. Она включает в себя две системы треугольной формы, которые соединяются посредством затяжки. Используя такую схему, можно обойтись без крупногабаритных раскосов в средних панелях. </p> </blockquote> <p> При создании ферм с уклоном около 6-10 градусов для односкатных крыш нужно помнить о том, что готовая конструкция не должна быть симметричной формы. </p> <h2><a name="4"></a>Расчет металлической фермы</h2> <p> При расчетах необходимо учитывать все требования, предъявляемые к металлоконструкциям государственными стандартами. Чтобы создать максимально эффективную и надежную конструкцию, необходимо на этапе проектирования подготовить качественный чертеж, на котором будут отображены все элементы фермы, их размеры и особенности соединения с опорной конструкцией. </p> <p> Перед тем как рассчитать ферму для навеса, стоит определиться с требованиями, предъявляемыми к готовой ферме, а после этого отталкиваться от экономии, избегая лишних затрат. Высота фермы определяется типом перекрытия, общим весом конструкции и возможности ее дальнейшего смещения. Длина металлоконструкции зависит от предполагаемого уклона (для конструкций длиной более 36 м потребуется еще и расчет строительного подъема). </p> <p style="text-align: center;"> <img width="640" src="/upload/medialibrary/eb2/eb24074f7879e875a5ddfbb6a73a0e1f.jpg" height="397"><br> </p> <p> Подбирать панели нужно таким образом, чтобы они могли выдерживать нагрузки, которые будут приходиться на ферму. Раскосы могут иметь разную величину углов, поэтому при выборе панелей нужно учитывать еще и этот параметр. В случае с треугольными решетками угол составляет 45 градусов, а с раскосыми – 35 градусов. </p> <p> Расчет крыши из профильной трубы заканчивается определением расстояния, на котором будут создаваться узлы относительно друг друга. Как правило, этот показатель равен ширине подобранных панелей. Оптимальный показатель шага опор всей конструкции – 1,7 м. </p> <p> Выполняя расчет односкатной фермы, нужно понимать, что при повышении высоты конструкции будет возрастать и ее несущая способность. Кроме того, при необходимости стоит дополнить схему фермы несколькими ребрами жесткости, способными усилить конструкцию. </p> <h2><a name="5"></a>Примеры расчета</h2> <p> Подбирая трубы для металлических ферм, стоит отталкиваться от следующих рекомендаций: </p> <ul> <li>Для обустройства конструкций шириной менее 4,5 м подойдут трубы сечением 40х20 мм с толщиной стенки в 2 мм;</li> <li>При ширине конструкции от 4,5 до 5,5 м подойдут 40-мм квадратные профильные трубы с 2-мм стенкой;</li> <li>Для металлоконструкций большего размера подойдут такие же трубы, как и в предыдущем случае, но с 3-мм стенкой, или же трубы сечением 60х30 мм с 2-мм стенкой.</li> </ul> <p style="text-align: center;"> <img width="640" src="/upload/medialibrary/13e/13e2656b3a53b97ed1b867a1dfff5ec1.jpg" height="405"><br> </p> <p> Последним параметром, которому также стоит уделять внимание при расчетах, является стоимость материалов. Во-первых, нужно учитывать стоимость труб (помня при этом, что цена труб определяется их весом, а не длиной). Во-вторых, стоит поинтересоваться стоимостью комплексных работ по изготовлению металлоконструкций. </p> <h2><a name="6"></a>Рекомендации по выбору труб и изготовлению металлоконструкций</h2> <p> Перед тем как варить фермы и подбирать оптимальные материалы для будущей конструкции, стоит ознакомиться со следующими рекомендациями: </p> <ul> <li>Изучая сортамент труб, имеющийся на рынке, стоит отдать предпочтение прямоугольным или квадратным изделиям – наличие ребер жесткости существенно повышает их прочность.</li> <li>Подбирая трубы для стропильной системы, лучше всего будет остановить свой выбор на нержавеющих изделиях из качественной стали (размеры труб определяются проектом).</li> <li>При монтаже основных элементов фермы применяются прихватки и сдвоенные уголки.</li> <li>В верхних поясах для соединения каркаса обычно используются двутавровые уголки с разными сторонами, меньшая из которых и необходима для стыковки.</li> <li>Для монтажа нижнего пояса вполне подойдут уголки с равными сторонами.</li> <li>Главные элементы крупногабаритных конструкций крепятся друг к другу накладными пластинами.</li> <li>Раскосы монтируются под углом 45 градусов, а стойки – под 90-градусным наклоном.</li> <li>Когда ферма из металла для навеса сварена, стоит убедиться в том, что каждый сварной шов достаточно надежен (прочитайте также: "<a href="//kryshadoma.com/montazh-i-remont-krovli/kak-svarit-fermu-iz-profilnoy-truby-varianty-i-pravila-rascheta.html" data-turbo="false">Как сварить ферму из профильной трубы – варианты и правила расчета</a>").</li> <li>После сварных работ металлические элементы конструкции остается покрыть защитными составами и краской.</li> </ul> <p> <strong>Заключение</strong> </p> <p> Фермы из профильной трубы достаточно универсальны и подходят для решения широкого круга задач. Изготовление ферм нельзя назвать простым, но если подойти ко всем этапам работы со всей ответственностью, то в результате получится надежная и качественная конструкция. </p> <p> </p> <div align="center"> <div class="video-wrapper"> <div class="video-responsive"> <iframe title="Ферма из профильной трубы, двойная" width="640" height="360" src="//www.youtube.com/embed/KZZggkJ0Of0?feature=oembed" loading="lazy" frameborder="0" allowfullscreen=""> </iframe> </div> </div> </div> <br> <p> </p>