Как выполнить фермы из трубы стальной – виды и варианты монтажа

В основе перекрытия любой хоз-постройки, будет это дом жилого фонда, ангар, заводской цех или целый стадион, укладывают специализированный каркас – ферму. Огромной популярностью в наше время начали пользоваться фермы из трубы стальной. О том, какие бывают разновидности ферм из труб стальных, и также как выполнить расчеты для производства той либо другой конструкции, мы расскажем дальше в материале.

Существует масса видов металлических ферм из трубы стальной, а в большинстве случаев они даже становятся основанием для дымоотводов. Но чтобы вся система была прочной и хорошей, необходимо правильно выполнить чертеж, по которому будет изготавливаться каркас.

Многообразие металлических ферм из трубы

В основном, для производства ферм из трубы стальной используют металлопрофиль. Его форма бывает овальной, круглой, прямоугольной, однако чаще всего применяется прямоугольная труба профильная.

По зданию конструкции из трубы стальной разделяют на два типа: структурные каркасные элементы могут фиксироваться на одном уровне; ферма может быть сложена из верхнего и нижнего поясов.

Более того, классификация ферм из прямоугольных труб базируется на таких факторах, как уровень нагрузки на профиль, наклонный угол компонентов, общий уклон конструкции, длина отдельных пролетов, и также характер расположения перекрытий.

Исходя из таких параметров, все стандартные фермы из трубы стальной состоят из подобных групп:

1. Фермы, угол уклона которых может достигать порядка 22-30?. Чтобы эта конструкция была стойкой, ее высота должна равняться 1/5 доли длины изделия или быть немного меньше. В основном, эту норму берут за основу при расчитывании достаточной высоты конструкции, другими словами заданную длину изделия просто разделяют на 5. Предпочтительна данная разновидность фермы, если конструкция должна быть максимально очень легкой. Если возможная длина сооружения станет более 14 метров, то положение раскосов в конструкции фермы из трубы стальной для выступа крыши будет вертикальным. Главное тут — сделать точный расчет выступа крыши, предусмотреть все тонкости. На ярусе сверху устанавливаются куски профиля длиной 150-250 см. В результате весь каркас будет состоять из 2-ух поясов, с количеством панелей, кратным двум. Внимание свое обратите на тот момент, что если ферма имеет достаточно внушительную длину – более 20 метров, потребуются дополнительные столбы опоры, которые будут поддерживать систему стропил и позволят перераспределить нагрузку по всей конструкции. Нередко для строения каркаса для перекрытий пользуются схемой фермы Полонсо. Она собой представляет треугольную конструкцию, соединение в которой имеет форму затяжки. При ее сооружении раскосы получаются не очень длинными, что намного облегчает массу всей фермы. Из-за этого качеству, фермы из трубы стальной Полонсо используют очень часто.
2. Кровельный уклон на ферме может достигать критериев в 15-22?. Этот тип строения предпочтителен для построек, их длина не будет больше 20 метров. По высоте эта конструкция не должна быть больше 1/7 части длины сооружения. Если же потребуется расширить высоту фермы, то ее нижний пояс должен состоять из ломаных сегментов.
3. Каркасы с общим уклоном не больше 15?. В основном, если идет речь о такой разновидности фермы, то ее делают в трапециевидной форме. Исходя из назначения постройки, и также угла кровельной укладки, высоту конструкции хозяин определяет собственными силами. Отталкиваться следует от критериев между 1/7 и 1/12 частью длины постройки. Каркас под кровлю в трапециевидной форме делают с использованием панелей из металла, их длина должна быть в границах 1,5-2,5 метра. Если чертеж фермы из трубы стальной не учитывает устройство подшивного потолка, то взамен раскосов воспользуйтесь треугольной решёткой.

По форме фермы из труб профильных стальных можно поделить на:

• прямые;
• арочные;
• односкатные и двускатные.

Самым популярным и часто используемым типом ферм из профиля из стали являются арочные. Их конструкция довольно прочна и эффективна, стоит еще сказать, что, такую ферму можно закрыть поликарбонатными листами. Но для того чтобы достичь максимально одинакового распределения нагрузки на профиль арочной фермы, необходимо очень тщательно выполнить расчеты. Для строения ферм арочного типа используются как одиночные трубы стальные, так и заранее сваренные вместе.

Чертеж фермы из профиля из стали

Составление чертежа и расчет фермы из трубы стальной выполняется с соблюдением такой методики:

1. Первым делом необходимо заняться расчетами планируемой или фактической длины помещения, к примеру, гаража, ангара, сарая или летнего выступа крыши из трубы стальной. Данные которые получены будут предусматриваться при просчетах высоты фермы из профиля. А вот длина каркаса из стали может изменяться в зависимости от наклонного угла крыши.
2. Дальнейшим шагом формируют, какой формы профиль будет применен. Выбор в большой мере зависит от практичного назначения ангара, угла уклона кровли, и также типа материала для кровли.
3. В результате проведения всех замеров необходимо узнать, можно ли будет перевозить ферму на место монтажа, если ее сборку делать на строительной площадке.
4. Придется побеспокоится и об оснащении механизма для строительного подъема кровли, если по длине объект может достигать величин в границах 12-36 метров.
5. Дальше производятся расчеты показателей панелей, исходя из уровня возможных нагрузок, которым постройка станет подвергаться перманентно или иногда. Для фермы из треугольного профиля Наклон как правило составит 45?.
6. На конечном шаге укладывают шаг между узлами и делают чертеж будущей фермы из трубы стальной, исходя из данных которые получились.

Напомним, что для получения максимально точных расчетов при приготовлении чертежей для арочной фермы, лучше воспользоваться инженерным калькулятором. Стоит еще сказать, что, в помощь проектировщикам в настоящий момент разработаны специализированные компьютерные программы и алгоритмы, так что нет надобности считать ручным способом.

Как высчитать арочную профильную ферму

Для того чтобы разобрать методологию расчета арочной фермы из трубы стальной, приведем пример с определенными числами.

Некоторые участки фермы будут расположены на расстоянии в 105 см, причем самая большая нагрузка приходится на узлы. При этом высота арки не будет побольше 3 метров. Кроме того, было бы неплохо выполнить арку с высотой в 1,5 м, что сделает ее очень прочной, неопасной и достаточно симпатичной внешне. Длина фермы (L) будет равна 6 метрам, а стрела нижнего пояса (f) составляет 1,3 метра. В нижнем ярусе радиус окружности (r) будет равным 4,1 метрам, а угол между радиусами равняется ?=105.9776?.

Для расчета длины профиля для нижнего яруса, воспользуемся формулой:

mн – длина профиля для нижнего яруса;

R – радиус окружности;

? – систематическая величина.

Аналогичным образом, получаем следующий расчет:

mн=3,14?4,1?106/180 = 7,58 метров.

При этом в нижнем поясе шаг между угловыми точками будет составлять 55,1 см, а вот для крайних отрезков по обоим сторонам в поясе шаг необходимо определить собственными силами. Воспользуйтесь округленным значением в 55 см, однако, во всяком случае нежелательно наращивать длину шага.

Если ферма из профиля требуется для строения маленьких размеров, то можно обойтись количеством пролетов в 8-16 штук. Если взять меньшее число пролетов, то панели по длине будут достигать 95,1 см с шажком между поясами в границах 87-90 см. При наибольшем же числе отрезков шаг будет равным 40-45 см.

Нормы расчета профиля для фермы

Для оптимального выбора профиля, тем более, если он будет применяться в больших конструкциях, необходимо отталкиваться от критериев СНиП:

• 07-85 – сведения о характере зависимости между весом конструкционных компонентов строения и влиянием снежных нагрузок;
• П-23-81 – очередность выполнения работ со трубами профильными стальными.

Руководствуясь указанными документами, можно определиться, какую разновидность фермы выбрать для того либо другого типа постройки, какой заложить уклон крыши, и также правильно выбрать сечение и размеры трубы стальной для столбов для опоры. В особенности, регулярность и интенсивность осадков во время зимы может в большой мере оказывать влияние на выбор профиля для фермы. Читайте также: «Как сварить ферму из трубы стальной – инструкция и советы».

Для наглядности, рассмотрим настоящий пример расчетов для односкатной фермы из трубы стальной. Строиться будет выступ крыши с размерами 4,7?9 метров. Спереди он должен опираться на столбы опоры, а задняя часть будет закреплена на жилом доме. Расположена постройка будет в Краснодарском крае, где уровень нагрузки снгега в зимнее время составляет 84 кг/м 2 . Общий уклон конструкции будет составлять всего 8 градусов.

Любая из стоек станет иметь высоту в 2,2 метра, и весить порядка 150 кг. При этом нагрузка на них будет достигать 1100 кг. В этом случае не приемлемы ни круглые, ни овальные трубы стальные. Воспользоваться необходимо квадратными 45 мм профилированными изделиями с толщиной стенки в 4 мм.

Как вариант, конструкцию фермы можно слегка видоизменить, добавив к ней 2 параллельно идущих пояса с косой решёткой между ними, в этом случае можно обойтись профилями со стенкой 3 мм и сечением 25 мм. Высота фермы в 40 см подразумевает применение профильных труб сечением 35 мм и стенками в 4 мм.

Соотношение сечения профиля и толщины стенок в зависимости от нагрузки можно найти в ГОСТ 30245.

Чтобы профиля в арочной ферме были защищены от влияния внешней среды и были надежны, они обязаны быть сделаны из хорошего материала, предпочтительно, из легированной стали с достаточным включением углерода.

Полезные советы по расчету ферм из профильных труб

При разрабатывании проекта железной фермы имеет смысл посмотреть на ряд невидимых моментов:

• чтобы упростить общий вес железной фермы, можно во время строительства ангара установить подсобные решётки – вариант позволителен, если Наклон крыши достаточно мал;
• ломаная форма нижнего пояса поможет значительно уменьшить массу конструкции со средним углом уклона;
• стабильность кровли можно обеспечить, если разместить фермы с шажком не больше 175 см.

Сборка и сварка ферм из профилированных труб сделанных из металла должна выполняться с соблюдением подобных норм:

1. Для качественного соединения всех конструкционных деталей строения используют спаренные уголки и прихватки.
2. В нижнем поясе для сварки компонентов применяются равносторонние уголки.
3. Для верхнего пояса фермы при сварке применяют двутавровые уголки. Устанавливаются встык они по наименьшим сторонам, имеющим разную длину.
4. Чтобы нагрузка была одинаково распределена по всей конструкции, применяют парные швеллеры и пластины-накладки. В основном, таким приемом пользуются, когда необходимо сделать выступ крыши длиннее.
5. Все сварные швы по окончании работ необходимо тщательно перепроверить. Потом можно произвести зачистку.
6. Если необходимо, то в конце выполняется окрашивание фермы противокоррозийным составом. Если же профиль из легированной стали, то в покраске он не нуждается.

Аналогичным образом, для бесчетных строений хозяйственного или промышленного использования достаточно часто делают фермы из профильных труб. Ввиду существенной трудности и трудоемкости процесса расчетов, проектирование и создание чертежа лучше поручить специалистам.

Tagged : арочный / профильный / труба / ферма / чертеж