Расчёт фермы для крыши

Важно обратить внимание на правильную затяжку саморезов. Если саморезы будут недостаточно затянуты, это может привести к протечкам в крыше навеса. Перетягивание, в свою очередь, может разрушить уплотнительные шайбы, что также будет способствовать проникновению влаги в конструкцию.

Как сделать навес из профильной трубы своими руками

Разнообразные конструкции навесов из профильных труб сейчас весьма популярны. Их используют для защиты от дождя и снега, при входе в здание, для создания стоянок для автомобилей, защиты бассейнов, а также для хранения материалов, которые могут испортиться от воздействия влаги. Построить простой навес из профильной трубы можно самостоятельно.

Проблема возведения навесов будет всегда актуальна для владельцев частных домов. Профильные металлические трубы являются одним из самых подходящих материалов для этих целей. Конструкция будет стабильной и одновременно легкой, её можно изготовить как с фиксированным, так и с разборным каркасом.

Профильные металлические трубы квадратного или прямоугольного сечения обеспечивают высокую жесткость и практически не поддаются деформации. Ровные стороны облегчают процесс подгонки и обеспечивают большую площадь для сварки. Производственные предприятия выпускают профильные трубы тремя основными методами:

• Холодная прокатка.
• Горячая прокатка.
• Сварные трубы.

Толщина стенок профилей может составлять от одного до пятнадцати миллиметров, а наружное сечение – от десяти миллиметров.

Иллюстрация конфигурации профильных труб, применяемых в конструкции навеса.

Рекомендуем. Для строительства навеса предпочтительно использовать сварные трубы и трубы, изготовленные методом холодной прокатки.

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, необходимо разработать чертеж навеса из профильной трубы с предварительными расчетами нагрузки. Структурно навес состоит из следующих элементов:

• Вертикальные стойки, которые обеспечивают устойчивость.
• Фермы, которые распределяют нагрузку по конструкции.
• Обрешетка, на которую укладывается кровля.
• Кровля, защищающая от внешних факторов.
• Фундамент, который служит основой для всей конструкции.

На изображении показаны детали конструкции навеса из профильной трубы с односкатной крышей.

Варианты фундамента для вертикальных стоек из профиля

Установку вертикальных стоек можно осуществить несколькими способами:

1. Выкопать яму глубиной 50-60 см и размерами 40×40 см. На дно ямы укладывается щебень или мелкий камень, затем нижний конец стойки покрывается антикоррозийной краской. Стойка устанавливается в вертикальное положение, фиксируется при помощи подпорок, а яма заливается бетоном.

На изображении представлен самый простой пример бетонирования стойки, однако его нельзя назвать самым практичным решением.

2. В подготовленную яму заполняют бетоном и устанавливают закладную деталь, к которой в дальнейшем приваривается вертикальная стойка.

Изображение фундамента в разрезе с закладной деталью: вертикальная стойка устанавливается и приваривается к ней; при необходимости можно усилить конструкцию косынками.

3. Выполняются аналогичные действия, но вместо закладной детали используются анкерные болты.

Использование анкерных болтов даёт возможность выровнять стойку при монтаже, регулируя затяжку гаек и подкладкой различных металлических пластин.

На заметку. Горизонтальные обвязывающие трубы, на которые будут установлены фермы, монтируются по длинным сторонам навеса. При необходимости их можно усилить укосами из профиля.

Описание и назначение

Фермы для навесов представляют собой каркас, состоящий из нескольких элементов: основой конструкции служат два пояса — верхний и нижний, обеспечивающие стабилизацию относительно вертикально расположенных стоек.

Дополнительно, они усиливают диагональные раскосы. Все элементы фермы соединяются путем сварки. Если конструкция выполнена с соблюдением всех норм, то она отличается надежностью, безопасностью и долгим сроком службы.

Фермы используются для различных задач. Вот несколько из них:

• Создание стоянок для автомобилей. Фермы могут стать более экономичным решением по сравнению с капитальными гаражами, также их возведение требует значительно меньше времени и усилий.
• Устройство козырьков. Фермы могут быть использованы для создания козырьков над торговыми площадками или остановками, а также для частных построек.
• Строительство беседок. Использование ферм для обустройства беседок – популярный способ реализации такого проекта как на даче, так и в городских парках.
• Создание навесов для бассейнов. Они защитят ваш бассейн от мусора и осадков, которые могут загрязнить воду.
• Навесы в хозяйственных целях. С их помощью можно организовать загоны для домашнего скота, например, для кур или свиней.

Выводя итог, можно сказать, что сфера применения ферм для навесов достаточно широка; именно поэтому их популярность среди владельцев частных домов и на общественных территориях постоянно растёт. Важно отметить, что фермы могут изготавливаться из различных материалов. Однако наиболее предпочтительным считается металл, который обеспечивает высокую прочность и надёжность конструкций.

Чаще всего используют металлические трубные изделия с квадратным или прямоугольным сечением, что связано с их многочисленными преимуществами.

Ключевые характеристики, которые делают металл оптимальным выбором, включают:

• Высокая прочность. Это свойство обеспечивается наличием ребер жесткости, а также тем, что сечение металлических труб является квадратным или прямоугольным, что делает их менее подверженными деформации по сравнению с круглыми трубами.
• Доступная цена. Этот материал относительно недорогой, что объясняется упрощенной технологией его производства, что делает его доступным для большинства покупателей, даже с ограниченным бюджетом. Специалисты рекомендуют использовать горячекатаные изделия.
• Удобство эксплуатации. Благодаря квадратному и прямоугольному сечению, металл удобен в использовании и монтаже, что зависит от типа соединительных болтов и сварочного оборудования. Хотя для создания ферм можно использовать и деревянные пиломатериалы, этот метод применяется реже.

Обзор видов

Деревянные фермы или конструкции из металлических дуг (или просто металлических профилей) предлагают множество вариантов. Как правило, спросом пользуются кованые фермы, а деревянные менее распространены. Следует отметить, что размеры ферм могут варьироваться. Рассмотрим наиболее популярные виды.

Прямоугольные

Прямоугольные фермы актуальны для конструкций, которые будут подвергаться значительным нагрузкам. Чтобы создать такую конструкцию, понадобится соединить четыре трубы, при этом обязательно необходимо установить распорки между ними. Унифицировать материал можно с помощью болтовых соединений или специальных коннекторов, а также сварки.

Таким образом, прямоугольная форма рассчитана на большие нагрузки. Эти фермы могут быть объединены, например, для создания трибун. Для их сооружения можно использовать как обычные металлические трубы, так и нержавеющие.

Арочные

Арочные конструкции считаются очень удобными. Их форма позволяет скрывать изгибающие линии в поперечных сечениях каркаса.

При устройстве подобной фермы важно помнить, что материал арки подвержен сжимающим нагрузкам, поэтому расчеты должны осуществляться с учетом этих особенностей.

Вес кровли, обрешетки и снеговой нагрузки будет равномерно распределяться по всей конструкции навеса.

Плоские

Плоские фермы для навесов являются наиболее простыми в производстве. Они могут выдерживать максимальную нагрузку в 50 квадратных метров, что делает такие конструкции лишь для домашнего, а не коммерческого использования.

Треугольные

При сооружении треугольной фермы необходимо учитывать, что эта конструкция является двускатной, с уклоном сторон 22-30 градусов. Установка таких ферм актуальна в регионах с частыми снегопадами.

Тем не менее данная конструкция имеет некоторые недостатки, такие как наличие острого узла в основании и длинные центральные опоры, что затрудняет процесс проектирования и составления чертежей.

Таким образом, при выборе формы фермы для навеса стоит подойти к выбору конструктивного решения очень ответственно.

Изготовление и монтаж ферм

После того, как был выполнен расчёт фермы для односкатной или двускатной крыши, созданы все необходимые проекты и чертежи, и выбраны подходящие материалы, можно приступать к изготовлению фермы. Важно заранее определить, какие работы будут проводиться на земле, а какие — уже после установки каркаса, а также потребуется ли для этого специальное оборудование или инструменты.

Алгоритм сборки и установки фермы можно описать следующим образом:

1. Подготовка ровного и чистого участка для работы, чтобы предотвратить возможные трудности при установке.
2. Установка вертикальных стоек с их последующим заглублением или бетонированием для достижения устойчивости конструкции.
3. Сборка готовой фермы в соответствии с заранее подготовленной схемой, что обеспечит точность исполнения.
4. Подъем конструкции на место установки – это требует осторожности и, возможно, помощи специалистов.
5. Монтаж специальных перемычек, которые будут соединять установленные фермы, на которых затем будет укладываться кровельный материал.
6. Аккуратная зачистка всех сварных швов и крепежей перед финишной обработкой.

Металлические конструкции необходимо обезжирить, а затем покрыть грунтовкой в два слоя и покрасить антивандальными лакокрасочными материалами, чтобы продлить срок их эксплуатации. Если используется оцинкованный профиль, дополнительная обработка не потребуется.

Чем покрасить металл

Правила и советы по самостоятельному изготовлению фермы из профтрубы

• Чтобы уменьшить вес металлических конструкций для пологих крыш, рекомендуется использовать решётки из полого профиля, обеспечивая достаточную прочность.
• Для снижения массы каркасов, на скатах с углами наклона 15-22°, рекомендуется делать нижний пояс фермы ломаным.
• При выборе изделий, предназначенных для эксплуатации в сложных климатических условиях, следует уделять внимание марке стали. В частности, для регионов с холодными зимами подойдут низколегированные стали, устойчивые к низким температурам, а в условиях высокой влажности лучше использовать сталь с коррозионностойким оцинкованным покрытием.
• При соединении труб в ферме необходимо обеспечить полную герметичность стыковки, чтобы предотвратить попадание влаги внутрь и появление ржавчины.
• Участки кровельной системы, которые подвержены высоким нагрузкам, следует усиливать трубами с большей толщиной стенок, приваривая дополнительные металлические уголки и пластины для обеспечения надежности.
• Сварные швы должны быть ровными и аккуратными, что обеспечит равномерное распределение нагрузки и уменьшит риски разрушения соединений.
• К местам соединения профильных труб можно дополнительно устанавливать кольцевые муфты или фланцы для достижения максимальной прочности.

Технология сборки навеса из профильной трубы

Процесс постройки навесов из профильной трубы (независимо от варианта) имеет много схожих этапов, однако есть и разные аспекты. В первом случае большую часть соединений можно выполнить с использованием болтов или шпилек, в то время как более массивные и тяжелые конструкции требуют сварки, так как добиться нужной жесткости без этого будет значительно сложнее.

Сборка навеса состоит из следующих этапов:

1. Подготовка фундамента под установку навеса из профилированных труб, что обеспечит устойчивость конструкции.
2. Изготовление ферм по заранее подготовленным чертежам.
3. Установка вертикальных опор, обвязывание стоек горизонтальными балками перекрытия, стажирование прямоугольных ферм — важный этап, обеспечивающий прочность.
4. Монтаж клиновидных ферм и их соединение в единую структуру.
5. Укладка кровельного материала и покраска профильных труб защитными средствами — заключительный этап, обеспечивающий долговечность навеса.

Важно учесть, что клиновидные фермы собираются на земле с использованием углекислотной сварки и заранее подготовленного шаблона, что упрощает процесс.

Применение сварки в защитной среде позволяет надежно соединить профилированные трубы размером 50×50 мм и 25×25 мм с минимальной толщиной стенки 2 мм. Этот этап работы требует качественного знания технологии соединения тонкостенных изделий. Если нет возможности использовать защитные методы, лучше всего заменить сварку на болтовое соединение, а после монтажа усилить стыки сваркой. Более толстые трубы можно сварить с помощью стандартной электрической сварки по предоставленной схеме, которую можно изучить на видео:

Особенности подготовки и обустройства фундамента

Чем больше сечение профильной трубы, тем более устойчивой и жесткой получается конструкция односкатного навеса. Но при этом в обоих случаях нужно учитывать, что нижние части вертикальных стоек не обвязываются дополнительными горизонтальными перемычками из профиля. Таким образом, жесткость нижнего яруса зависит исключительно от правильной привязки к основанию.

Для обустройства фундамента можно сделать малозаглубленный ленточный фундамент, однако ещё более надежным вариантом будет использование монолитного бетона в виде плиты. В обоих случаях бетонный массив обеспечит устойчивость навеса, предотвращая его крен или перекос под воздействием ветровых нагрузок.

Существует два типа заделки вертикальных стоек в фундамент:

В первом случае под каждую опору выкапывают скважину глубиной 60-70 см, в которую вставляется кусок асбестоцементной трубы диаметром 200 мм, а оставшееся пространство заполняется гравием с песком и далее заливается цементом. Каждую стойку из профтрубы вставляют в подготовленное место и заливают бетонным раствором. Важно в течение 20-30 минут выровнять стойку по вертикали и зафиксировать ее при помощи подкосов. После схватывания бетона концы стоек подрезают до одного уровня, и можно начинать монтаж навеса из профильной трубы.

Во втором случае для установки стоек используются специальные платформы из профильной трубы 100×100 мм, с приваренным к торцу квадратом из листового металла. Для вертикальных стоек изготавливаются пятки с отверстиями для крепления анкерными шпильками. Такой метод крепления позволяет идеально выровнять опоры во время сборки и при необходимости корректировать их положение. Теперь осталось решить, как правильно произвести сварку навеса из профильной трубы.

Обработка фермы

• Полностью обработанную конструкцию зачищают наждачной бумагой, чтобы удалить ржавчину и окалину. Эта процедура улучшает сцепление металла с краской.
• Металл необходимо тщательно обезжирить растворителем, после чего проводить грунтовку. Грунтовка защитит поверхность от разрушения и существенно сократит расход краски, особенно если она имеет низкую вязкость. Для светлых оттенков используется белая грунтовка, для ярких — темная. Универсальным вариантом для грунтования считается светло-серый цвет.
• Для молотковой краски достаточно одного слоя грунтовки, для металлической — потребуется два слоя.
• Окрашивание производят с помощью кистей, валиков или специального распылителя. Применение краскопульта ускоряет процесс и уменьшает расход краски, также создавая равномерный слой.

Монтаж поликарбоната на каркас навеса

Для металлических навесов рекомендуется использовать сотовый поликарбонат.

Эти панели легко нарезаются углошлифовальной машиной, а края обрабатываются наждачной бумагой. Поликарбонат крепится к металлопрофилю с помощью термошайб или специального профиля.

Термошайбы обеспечивают надежное точечное крепление. В материале делаются отверстия slightly большего диаметра, чем ножка шайбы, затем вставляется резиновый уплотнитель и фиксируется до щелчка. Уплотнитель предотвращает попадание влаги и грязи внутрь крепежа.

Следуя этой инструкции, вы сможете без труда изготовить собственный навес из профнастила своими руками. В противном случае всегда можно обратиться к специалистам для выполнения этой работы.