Треугольная металлическая ферма 6 метров чертежи
Обновлено: 12.05.2024
Металлические фермы – это стержневые системы, состоящие из поясов и решеток. Благодаря ребрам жесткости, такие конструкции не деформируются даже при восприятии значительных нагрузок. В зависимости от сложности формы, могут изготавливаться непосредственно на месте строительства или в условиях специализированных производств. Популярным материалом для изготовления ферменных конструкций является профильная труба квадратного или прямоугольного сечения.
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.
Виды конструкций ферм из профильной трубы
В состав ферменной конструкции входят верхний и нижний пояса и решетка, располагаемая между ними. Составными компонентами решетки являются:
- стойка – располагается перпендикулярно оси;
- раскос (подкос) – устанавливается под наклоном к оси;
- шпренгель – вспомогательный раскос.
Пояса ферм могут иметь различные очертания:
- Треугольное односкатное. Для треугольной односкатной фермы из профильной трубы характерно сочетание способности выдерживать высокие нагрузки с небольшой материалоемкостью.
- Треугольное двускатное. Такие конструкции могут устанавливаться на кровлях с большим уклоном скатов. Минусы: сложность устройства опорных узлов, большой расход материала. Конструктивный вариант – треугольные двускатные фермы из профильной трубы.
- Сегментное. Часто применяется для сооружения кровель со светопрозрачным покрытием из сотового или монолитного поликарбоната.
- Полигональное. Отличается сложностью монтажа. Преимущество – способность выдерживать значительные нагрузки от тяжелого настила и мощного снегового покрова. Дополнительный плюс – экономное использование профиля.
- С параллельными поясами. Это наиболее простой и экономичный вариант, для сборки которого используются стойки и раскосы одинаковых размеров. Фермы из профильной трубы с параллельными поясами легко монтировать, благодаря унифицированной конструкции, большому количеству деталей одного размера и минимальному количеству стыков. Подходят для мягких и светопрозрачных кровель.
- Трапециевидное. Сходно с полигональным, но имеет упрощенную схему монтажа.
- Арочной формы с параллельными верхним и нижним поясами. Арочные фермы из профильных труб востребованы при строительстве навесов для автомобилей, теплиц, беседок.
Варианты конструкций решеток:
- Треугольной формы. Обычно такая схема применяется в каркасах с параллельными поясами, реже – в ферменных конструкциях треугольной или трапециевидной форм.
- Раскосного типа. Для них характерны: большая материалоемкость и сложность исполнения. Варианты – шпренгельная (с дополнительными раскосами), полураскосная.
- Индивидуальные решения.
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.
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.
Этапы проектирования
- Определяют размер пролета строения, форму крыши, наклон скатов. При этом учитывают запланированный кровельный материал, снеговые и ветровые нагрузки, характерные для данного региона, тип грунта. Также принимаются во внимание вероятные особые нагрузки, которые может испытывать ферма, изготовленная из профильных труб, – штормы, ураганы, землетрясения.
- С учетом принятых выше параметров выбирают конструктивный тип фермы.
- После примерного определения габаритов и конструкции определяют вариант изготовления – в заводских условиях, сборку на месте из заготовок, заказанных на предприятии, или проведение полного цикла заготовочных и сборочных мероприятий на строительной площадке.
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.
Основные этапы работ по изготовлению и монтажу ферм из профильных труб
Осуществлять заготовительные, сборочные и монтажные работы должны специалисты, обладающие соответствующими знаниями, навыками и инструментом. Важно определить, какие работы можно производить внизу, а какие – после подъема стержневой конструкции на место установки, понадобится ли специальная строительная техника.
Процесс монтажа ферм из профильных труб при сооружении навеса и других каркасных конструкций включает следующие мероприятия:
Расчет и изготовление ферм из профильной трубы
Применив профильную трубу для монтажа ферм, можно создавать конструкции, рассчитанные на высокие нагрузки. Легкие металлоконструкции подходят для возведения сооружений, обустройства каркасов под дымоходы, монтажа опор для кровли и козырьков.
Вид и габариты ферм определяют в зависимости от специфики использования, будь то домашнее хозяйство или промышленная сфера. Важно грамотно выполнить расчет фермы из профильной трубы, иначе конструкция может не выдержать эксплуатационные нагрузки.
Виды ферм
Металлические фермы из трубопроката отличаются трудоемкостью в монтаже, но они экономичнее и легче конструкций из сплошных балок. Профилированная труба, которую изготавливают из круглой путем горячей или холодной обработки, в поперечном разрезе имеет вид прямоугольника, квадрата, многогранника, овала, полуовала или плоскоовальную форму.
Удобнее всего монтировать фермы из квадратных труб.
Ферма – это металлоконструкция, в состав которой входит верхний и нижний пояс, а также решетка между ними.
К элементам решетки относятся:
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.
Отдельно стоит рассмотреть ферму Полонсо, которая выполнена в виде двух треугольных систем, соединенных между собой через затяжку. Это дает возможность не монтировать длинные раскосы в средних панелях, за счет чего заметно снижается общий вес конструкции.
Основы расчета
Перед тем как рассчитать ферму, необходимо подобрать подходящую конфигурацию крыши, учитывая габариты сооружения, оптимальное количество и угол наклона скатов.
Также следует определить, какой контур поясов подойдет для выбранного варианта крыши – при этом принимаются во внимание все эксплуатационные нагрузки на кровлю, включая осадки, ветровую нагрузку, вес людей, производящих работы по обустройству и обслуживанию навеса из профильной трубы или кровли, монтажу и ремонту оборудования на крыше.
Чтобы выполнить расчет фермы из профильной трубы, необходимо определить длину и высоту металлоконструкции. Длина соответствует расстоянию, которое должна перекрывать конструкция, при этом высота зависит от запроектированного угла наклона ската и выбранного контура металлоконструкции.
Расчет навеса в итоге сводится к тому, чтобы определить оптимальные промежутки между узлами фермы. Для этого требуется рассчитать нагрузку на металлоконструкцию, выполнить расчет профильной трубы.
Неправильно рассчитанные каркасы кровли несут угрозу для жизни и здоровья людей, поскольку тонкие или недостаточно жесткие металлоконструкции могут не выдержать нагрузок и разрушиться.
Поэтому рекомендуется доверить расчет металлической фермы профессионалам, знакомым со специализированными программами.
Если принято решение выполнить вычисления самостоятельно, необходимо воспользоваться справочными данными, в том числе о сопротивлении трубы на изгиб, руководствоваться СНиП.
Правильно рассчитать конструкцию без соответствующих знаний сложно, поэтому рекомендуется найти пример расчета типовой фермы нужной конфигурации и подставить в формулу необходимые значения.
На этапе проектирования составляется чертеж фермы из профильной трубы. Подготовленные чертежи с указанием размеров всех элементов упростят и ускорят изготовление металлоконструкций.
Чертеж с размерами элементов
Рассчитываем ферму из стальной профильной трубы
Рассмотрим, как правильно рассчитать металлоконструкцию, чтобы выполнить каркас кровли или навес из профильной трубы.
Подготовка проекта включает несколько этапов:
- Определяется размер пролета постройки, который требуется перекрыть, выбирается форма крыши и оптимальный угол наклона ската (или скатов).
- Подбираются подходящие контуры поясов металлоконструкции с учетом назначения постройки, формы и размеров крыши, угла наклона, предполагаемых нагрузок.
- Рассчитав приблизительные габариты фермы, следует определить, можно ли изготовить металлоконструкции в заводских условиях и доставить их на объект автотранспортом, или сварка ферм из профильной трубы будет выполнена непосредственно на стройплощадке по причине большой длины и высоты конструкций.
- Далее требуется рассчитать габариты панелей, основываясь на показателях нагрузок при эксплуатации кровли – постоянных и периодических.
- Чтобы определить оптимальную высоту конструкции в середине пролета (Н), используют следующие формулы, где L – длина фермы:
- для параллельных, полигональных и трапецеидальных поясов: Н=1/8×L, при этом уклон верхнего пояса доложен составлять приблизительно 1/8×L или 1/12×L;
- для металлоконструкций треугольной формы: Н=1/4×L либо Н=1/5×L.
- Угол установки раскосов решетки составляет от 35° до 50°, рекомендуемое значение 45°.
- На следующем этапе следует определить расстояние между узлами (обычно оно соответствует ширине панели). Если длина пролета превышает 36 метров, требуется вычисление строительного подъема – обратно погашаемого изгиба, который воздействует на металлоконструкцию при нагрузках.
- На основании измерений и вычислений готовится схема, согласно которой будет вестись изготовление ферм из профильной трубы.
Изготовление конструкции из профильной трубы
Чтобы обеспечить необходимую точность расчетов, используйте строительный калькулятор – подходящую специальную программу. Так вы сможете сопоставить свои и программные расчеты для того, чтобы не допустить большого несоответствия в размерах!
Арочные конструкции: пример расчета
Чтобы сварить ферму для навеса в виде арки, применяя профильную трубу, необходимо правильно рассчитать конструкцию. Рассмотрим принципы расчета на примере предполагаемого сооружения с пролетом между опорными конструкциями (L) 6 метров, шагом между арками 1,05 метра, высотой фермы 1,5 метра – такая арочная ферма выглядит эстетично и способна выдержать высокие нагрузки.
Длина стрелы нижнего уровня арочной фермы при этом составляет 1,3 метра (f), а радиус окружности в нижнем поясе будет равен 4,1 метра (r). Величина угла между радиусами: а=105.9776°.
Для нижнего пояса длину профиля (mн) рассчитывают по формуле:
mн = π×R×α/180, где:
mн – длина профиля из нижнего пояса;
π – постоянная величина (3,14);
R – радиус окружности;
α – угол между радиусами.
В результате получаем:
mн = 3,14×4,1×106/180 = 7,58 м
Узлы конструкции располагают в участках нижнего пояса с шагом 55,1 см — допускается округлить значение до 55 см, чтобы упростить сборку конструкции, но увеличивать параметр не следует. Расстояния между крайними участками требуется рассчитать индивидуально.
Если длина пролета составляет менее 6 метров, вместо сварки сложных металлоконструкций можно воспользоваться одинарной или двойной балкой, выполнив сгиб металлического элемента под выбранным радиусом. В этом случае расчет арочных ферм не требуется, но важно правильно подобрать сечение материала, чтобы конструкция выдерживала нагрузки.
Профильная труба для монтажа ферм: требования к расчету
Чтобы готовые конструкции перекрытий, в первую очередь крупногабаритные, выдерживали проверку на прочность на протяжении всего срока эксплуатации, трубопрокат для изготовления ферм подбирается на основании:
- СНиП 07-85 (взаимодействие снеговой нагрузки и веса элементов конструкций);
- СНиП П-23-81 (о принципах работы со стальными профилированными трубами);
- ГОСТ 30245 (соответствие сечения профильных труб и толщины стенок).
Данные из указанных источников позволят ознакомиться с видами профильных труб и выбрать оптимальный вариант с учетом конфигурации сечения и толщины стенок элементов, конструктивных особенностей фермы.
Навес для авто из трубопроката
Фермы рекомендуется изготавливать из трубопроката высокого качества, для арочных конструкций желательно выбрать легированную сталь. Чтобы металлоконструкции были устойчивы к коррозии, сплав должен включать большой процент углерода. Металлоконструкции из легированной стали не нуждаются в дополнительной защитной окраске.
Полезные советы по монтажу
Зная, как сделать решетчатую ферму, можно смонтировать надежный каркас под светопрозрачный навес или кровлю.
При этом важно учитывать ряд нюансов:
- Самые прочные конструкции монтируются из металлопрофиля с сечением в виде квадрата или прямоугольника за счет наличия двух ребер жесткости.
- Основные компоненты металлоконструкции крепятся между собой с использованием спаренных уголков и прихваток.
- При стыковке деталей каркаса в верхнем поясе требуется использовать двутавровые разносторонние уголки, при этом соединять следует по меньшей стороне.
- Сопряжение частей нижнего пояса крепят с установкой равносторонних уголков.
- Стыкуя основные части металлоконструкций большой длины, применяют накладные пластины.
Важно представлять, как сварить ферму из профильной трубы, если металлоконструкцию требуется собрать непосредственно на строительной площадке. Если нет навыков ведения сварочных работ, рекомендуется пригласить сварщика с профессиональным оборудованием.
Сварка элементов фермы
Стойки металлоконструкции монтируют под прямым углом, раскосы – под наклоном в 45°. На первом этапе нарезаем из профильной трубы элементы в соответствии с размерами, указанными на чертеже. Собираем на земле основную конструкцию, проверяем ее геометрию. Затем варим собранный каркас, используя уголки и накладные пластины, где они требуются.
Обязательно проверяем прочность каждого сварного шва.
От их качества и точности расположения элементов зависит прочность и надежность сваренных металлоконструкции, их несущая способность. Готовые фермы поднимают наверх и крепят к обвязке, соблюдая шаг установки согласно проекту.
Видео
Расчет фермы онлайн калькулятор
При строительстве или проектировании навеса или кровли в качестве несущего элемента часто используется ферма, но мало кто знает, какие задать сечения стержней и рационально ли применять данное сечение. На эти вопросы Вам поможет ответить данный калькулятор фермы.
Ферма может быть как деревянной, так и металлической. В этом калькуляторе представлены два этих материала на Ваш выбор. Их обязательно нужно выбрать на 4 шаге!
При выборе металлической фермы среди сечений можно найти профильные квадратные и прямоугольные трубы, уголок и различные его сечения, швеллер и круглые трубы. При выборе деревянной фермы – круг, квадрат и прямоугольник.
Выберите необходимый вид вашей фермы и нажмите на следующий шаг
Задайте сосредоточенную нагрузку на узлы фермы и нажмите на следующий шаг либо выберите "Задать нагрузку на площадь"
Задайте материал фермы: сталь или дерево. Задайте сечение элементов фермы и класс/сорт материала всех элементов
| № | Расч. усилия, кг | Сечение | Запас, % | Гибкость |
|---|---|---|---|---|
| 1 | > | - > + | > | > ? |
| 2 | > | - > + | > | > ? |
| 3 | > | - > + | > | > ? |
| 4 | > | - > + | > | > ? |
| 5 | > | - > + | > | > ? |
| 6 | > | - > + | > | > ? |
| 7 | > | - > + | > | > ? |
| 8 | > | - > + | > | > ? |
| 9 | > | - > + | > | > ? |
| 10 | > | - > + | > | > ? |
| 11 | > | - > + | > | > ? |
| 12 | > | - > + | > | > ? |
| 13 | > | - > + | > | > ? |
| 14 | > | - > + | > | > ? |
| 15 | > | - > + | > | > ? |
| 16 | > | - > + | > | > ? |
| 17 | > | - > + | > | > ? |
| 18 | > | - > + | > | > ? |
| 19 | > | - > + | > | > ? |
| 20 | > | - > + | > | > ? |
| 21 | > | - > + | > | > ? |
| 22 | > | - > + | > | > ? |
| 23 | > | - > + | > | > ? |
| 24 | > | - > + | > | > ? |
| 25 | > | - > + | > | > ? |
| 26 | > | - > + | > | > ? |
| 27 | > | - > + | > | > ? |
| 28 | > | - > + | > | > ? |
| 29 | > | - > + | > | > ? |
| 30 | > | - > + | > | > ? |
| 31 | > | - > + | > | > ? |
| 32 | > | - > + | > | > ? |
| 33 | > | - > + | > | > ? |
| Ориентировочная масса фермы | > | кг | ||
Порядок работы:
1. Шаг 1. Вид фермы. Выберите необходимый вид вашей фермы и нажмите на следующий шаг
2. Шаг 2. Геометрия фермы.
a. Задайте схему фермы. В данном шаге можно поменять расположение стоек и раскосов для разных длин ферм
b. Задайте пролет фермы L
c. Задайте высоту фермы H либо угол а
d. При необходимости надо задать высоту фермы на опоре H1
e. Нажать на следующий шаг
3. Шаг 3. Нагрузки на ферму. Задайте сосредоточенную нагрузку на узлы фермы и нажмите на следующий шаг либо выберите "Задать нагрузку на площадь" и задайте распределенную нагрузку на 1м2 и шаг между фермами. Сосредоточенная нагрузка P на узел при этом пересчитается.
4. Шаг 4. Сечение и материал фермы.
a. Задайте материал фермы: сталь или дерево
b. Задайте сечение элементов фермы и класс/сорт материала данных элементов (при необходимости можете нажать на кнопку «для всех » и сечение/класс/сорт в 1-ой строке будет продублирован для всех строк)
c. Нажать на следующий шаг
5. Шаг 5. Связи. Согласно рисунку расставить точки раскрепления узлов из плоскости фермы. Раскреплением из плоскости может служить как связь между фермами, так и прогоны
На рисунке видно, что узлы №1 и №3 из плоскости раскреплены прогонами (голубые), узлы №2 раскреплены горизонтальными связями по нижнему поясу (коричневые), а узел №4 ничем не раскреплен
6. Шаг 6. Результат расчета. Нажать на кнопку «Расчет»
Все полученные значения будут сведены в таблицу ниже, в которой вы сможете узнать следующие значения:
1. Расчетные усилия в стержнях фермы (если стержень сжат – значение отрицательное, если стержень растянут – положительное, если значение равно нулю – значит, это нулевой стержень и сечение принимайте конструктивно)
2. Сечение стержней фермы. Рядом с каждым сечением будут кнопки « - » и « + », которыми можно уменьшать либо увеличивать сечение стержня.
3. Запас по прочности/устойчивости (расчет считает с минимальным запасом в 50%). Если запас подсвечен красным и равен нулю – принимать такое сечение нельзя, и надо либо менять схему фермы, либо задавать другое сечение.
4. Гибкость стержня. Немаловажный параметр, который также ограничивает принимаемые сечения стержней фермы. Если гибкость равна «NO» или подсвечена красным – принимать такое сечение нельзя, и надо либо менять схему фермы, либо задавать другое сечение.
5. Ориентировочная масса фермы. При расчете данной величины учтите, что сечение стержней фермы предварительно надо унифицировать (привести к схожим сечениям стержней)
Для справки:
- плотность дерева принята 500 кг/м3
- плотность стали - 7850 кг/м3
- все узлы фермы шарнирные
- опоры фермы – шарнирно неподвижная слева и шарнирно подвижная справа
- при проектировании/строительстве при необходимости обеспечить устойчивость фермы из плоскости путем установки связей между фермами (сделать это можно в шаге №5 "Связи")
- при расчете фермы из уголка, для определения толщины фасонок, можете воспользоваться следующей таблицей:
- при малых пролетах вместо фермы можно использовать балку, предварительно проверив ее на прочность и прогиб
Если данный калькулятор фермы оказался Вам полезен – не забывайте делиться им с друзьями и коллегами ссылкой в соц.сети, а также посмотреть другие строительные калькуляторы онлайн, они простые, но здорово облегчают жизнь строителям и тем, кто решил сам строить свой дом с нуля.
- Добавлена проверка растянутого и нулевого элемента стержня по гибкости
- Добавлена возможность раскрепления узлов фермы из плоскости
2. Добавлена возможность ввода распределенной нагрузки на 1м2
- Добавлена возможность задать точки раскрепления с определенным шагом
Ферма из профильной трубы
Металлические фермы – это стержневые системы, состоящие из поясов и решеток. Благодаря ребрам жесткости, такие конструкции не деформируются даже при восприятии значительных нагрузок. В зависимости от сложности формы, могут изготавливаться непосредственно на месте строительства или в условиях специализированных производств. Популярным материалом для изготовления ферменных конструкций является профильная труба квадратного или прямоугольного сечения.
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.
Виды конструкций ферм из профильной трубы
В состав ферменной конструкции входят верхний и нижний пояса и решетка, располагаемая между ними. Составными компонентами решетки являются:
- стойка – располагается перпендикулярно оси;
- раскос (подкос) – устанавливается под наклоном к оси;
- шпренгель – вспомогательный раскос.
Пояса ферм могут иметь различные очертания:
- Треугольное односкатное. Для треугольной односкатной фермы из профильной трубы характерно сочетание способности выдерживать высокие нагрузки с небольшой материалоемкостью.
- Треугольное двускатное. Такие конструкции могут устанавливаться на кровлях с большим уклоном скатов. Минусы: сложность устройства опорных узлов, большой расход материала. Конструктивный вариант – треугольные двускатные фермы из профильной трубы.
- Сегментное. Часто применяется для сооружения кровель со светопрозрачным покрытием из сотового или монолитного поликарбоната.
- Полигональное. Отличается сложностью монтажа. Преимущество – способность выдерживать значительные нагрузки от тяжелого настила и мощного снегового покрова. Дополнительный плюс – экономное использование профиля.
- С параллельными поясами. Это наиболее простой и экономичный вариант, для сборки которого используются стойки и раскосы одинаковых размеров. Фермы из профильной трубы с параллельными поясами легко монтировать, благодаря унифицированной конструкции, большому количеству деталей одного размера и минимальному количеству стыков. Подходят для мягких и светопрозрачных кровель.
- Трапециевидное. Сходно с полигональным, но имеет упрощенную схему монтажа.
- Арочной формы с параллельными верхним и нижним поясами. Арочные фермы из профильных труб востребованы при строительстве навесов для автомобилей, теплиц, беседок.
Варианты конструкций решеток:
- Треугольной формы. Обычно такая схема применяется в каркасах с параллельными поясами, реже – в ферменных конструкциях треугольной или трапециевидной форм.
- Раскосного типа. Для них характерны: большая материалоемкость и сложность исполнения. Варианты – шпренгельная (с дополнительными раскосами), полураскосная.
- Индивидуальные решения.
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.
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.
Этапы проектирования
- Определяют размер пролета строения, форму крыши, наклон скатов. При этом учитывают запланированный кровельный материал, снеговые и ветровые нагрузки, характерные для данного региона, тип грунта. Также принимаются во внимание вероятные особые нагрузки, которые может испытывать ферма, изготовленная из профильных труб, – штормы, ураганы, землетрясения.
- С учетом принятых выше параметров выбирают конструктивный тип фермы.
- После примерного определения габаритов и конструкции определяют вариант изготовления – в заводских условиях, сборку на месте из заготовок, заказанных на предприятии, или проведение полного цикла заготовочных и сборочных мероприятий на строительной площадке.
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.
Основные этапы работ по изготовлению и монтажу ферм из профильных труб
Осуществлять заготовительные, сборочные и монтажные работы должны специалисты, обладающие соответствующими знаниями, навыками и инструментом. Важно определить, какие работы можно производить внизу, а какие – после подъема стержневой конструкции на место установки, понадобится ли специальная строительная техника.
Процесс монтажа ферм из профильных труб при сооружении навеса и других каркасных конструкций включает следующие мероприятия:
Чертежи КМД металлических ферм
Первые две фермы наиболее простые в изготовлении, что обусловило их широкое распространение в строительстве. Их применяют при пролетах здания от 18 до 120 м. Отличительной особенностью данных ферм является небольшая строительная высота, если сравнивать с другими типами ферм.
Если говорить о треугольных фермах, то из всех перечисленных типов они имеют самую большую высоту, поэтому их не применяют на пролетах свыше 36 м. Они используются, когда требуется получить большой уклон ската крыши - от 25 до 45 градусов (чаще всего в холодных кровлях), - а также при использовании кровельных материалов небольшого размера, например кровельной стали и металлочерепицы.
С точки зрения экономичного расхода стали более эффективно использование сегментных ферм, однако это требует большей трудоемкости, так как при изготовлении очень сильно расширяется номенклатура деталей, из которых состоит ферма.
На практике чаще всего в целях уменьшения трудоемкости изготовления верхний пояс делают полигональным, то есть вместо верхнего пояса, изготовленного по радиусу, устанавливается пояс, составленный из отдельных прямых элементов.
Решетки металлических ферм
Неизменяемость металлических ферм, о которой говорилось выше, возможна благодаря тому, что все элементы решетки, из которых состоит ферма, образуют систему треугольников.
Основной размерной характеристикой металлической фермы является панель. То есть расстояние между узлами по верхнему поясу. Она назначается по ширине стандартных ж/б плит и является кратной шести метрам.
Из всех типов решеток, которые применяются в различных типах ферм, наиболее распространена треугольная. Оптимальный угол наклона решетки относительно нижнего пояса составляет 45-50 градусов.
Существенный недостаток треугольной решетки особо сильно проявляется при больших пролетах ферм. Дело в том, что большая длина панели поясов требует введение узловой нагрузки, которая, естественно, плохо влияет на эффективность конструкции. Для уменьшения этих отрицательных факторов используются вертикальные стойки, которые идут из верхнего пояса на нижний пояс фермы и наоборот.
Подтипом выше указанных решеток является ромбическая решетка, которая хороша тем, что способна воспринимать значительные поперечные усилия.
Если требуется уменьшить высоту фермы, то используют решетки раскосого типа. Их отличительной чертой является возможность регулировки знака усилия. Оптимальный угол для такой решетки относительно нижнего пояса - 35-45 градусов.
Для ферм с параллельными и трапецеидальными поясами характерно то, что наклонные раскосы испытывают растяжение в процессе эксплуатации фермы, а короткие вертикальные стойки испытывают сжатие.
Если же нагрузка носит знакопеременный характер, то используют решетки крестового типа. В них раскосы работают только на растяжение. Так же известны и безраскосые фермы. Они применяются, когда требуется использовать межферменный полезный объем, однако в этих фермах есть и недостатки: так как они испытывают большие изгибающие нагрузки, то это приводит к повышенному расходу стали при их изготовлении.
Иногда при проектировании ферм требуется уменьшить размер панели по верхнему поясу. Для этого в конструкцию металлической фермы вносятся так называемые шпренгели.
Ниже можно скачать чертежи ферм различного пролета.
Ферма 6 метров чертеж КМД
Ферма 9 метров чертеж КМД
Ферма 10 метров чертеж КМД
Ферма 12 метров чертеж КМД
Ферма 14 метров чертеж КМД
Ферма 18 метров чертеж КМД
Ферма 24 метров чертеж КМД
Читайте также: