У дома
Пречистване и филтриране на водата
Заваряване на ферми от профилна тръба. Метални ферми от профилна тръба

Заваряване на ферми от профилна тръба. Метални ферми от профилна тръба

Сенник от профилна тръба е много често срещан дизайн, който може да се намери в почти всеки двор. От профилни тръби можете да направите както малък навес над верандата, така и голям покрив за паркиране - и във всеки случай дизайнът ще бъде достатъчно здрав, красив и лесен за подреждане. Тази статия ще разгледа изчисляването на навес от профилна тръба и нейното инсталиране.

Изчисляване и чертеж на навес

Компетентното изчисление и създаването на добър чертеж предполагат спазване на редица стандарти и изисквания за конструкции, изработени от профилни тръби. Малките навеси обаче не трябва да се изчисляват толкова точно - малка козирка, изработена от профилна тръба, не се различава по тегло, следователно такива конструкции не представляват никаква опасност. Големите навеси за паркинги или басейни трябва да бъдат изчислени, за да се избегнат проблеми.

Чертежът на навес от професионална тръба винаги започва със скица - проста скица, която показва вида на конструкцията, основните й характеристики и приблизителни размери. За да определите точно размерите на бъдещия навес, струва си да направите измервания в района, където ще бъде разположена конструкцията. В случай, че навесът ще бъде прикрепен към къщата, тогава е необходимо също да се измери стената, за да се знаят точно размерите на профилната тръба за навеса.


Можете да разгледате метода на изчисление, като използвате примера на конструкция, разположена на площадка 9x7 m, разположена пред къща с размери 9x6 m:

  • Дължината на сенника може да бъде равна на дължината на стената (9 м), а надвесът на конструкцията е с един метър по-къс от ширината на обекта - т.е. 6 м;
  • Долният ръб може да има височина от 2,4 m, а високият трябва да бъде повдигнат до 3,5-3,6 m;
  • Ъгълът на наклона на склона се определя в зависимост от разликата във височините на долния и горния ръб (в този пример се получават около 12-13 градуса);
  • За да изчислите натоварванията върху конструкцията, трябва да намерите карти, които показват нивото на валежите в даден регион, и да надградите върху тях;
  • Когато се изчисли размерът на конструкцията и очакваните натоварвания, остава да се изготви подробен чертеж, да се изберат материали и да се пристъпи към монтажа на сенника.

Чертежи на ферми от профилна тръба за навес трябва да се показват отделно с всички подробности. Също така си струва да запомните, че минималният наклон на сенника е 6 градуса, а оптималната стойност е 8 градуса. Твърде малкият наклон няма да позволи на снега да се плъзне сам.

След като приключите с чертежите, се избира подходящият материал и неговото количество. Изчислението трябва да се извърши точно и преди закупуването си струва да добавите около 5% от толеранса - по време на работа много често възникват малки загуби и бракът не е необичаен. Според подобни изчисления е възможно да се направи гаражна рамка от профилна тръба, която е доста търсена.

Създаване на навес от профилна тръба

Дизайнът на сенника не е особено труден. Ако чертежът на сенника и материалите, необходими за неговото сглобяване, вече са налице, тогава можете да продължите директно към подреждането на конструкцията.

Производството на навес от профилна тръба се извършва по следния алгоритъм:

  1. Първо се маркира и подготвя парцел за навес. Необходимо е да се намери място за фундаментните ями и да се изкопаят, а след това да се напълни дъното на всички ями с развалини. В ямите се монтират вградени елементи, след което основата се излива с циментов разтвор.
  2. Към долните части на стелажите за сенници се заваряват стоманени части с квадратна форма, чийто размер съответства на размерите на вградените части, както и на диаметъра на отворите за болтове. Когато разтворът се втвърди, стълбовете за навеса от профилната тръба се завинтват към вградените части.
  3. Следващата стъпка е сглобяването на рамката. Профилната тръба на този етап се маркира и нарязва на необходимите парчета и едва след това може да се извърши производството на ферми от профилната тръба за навеса. Първо, страничните ферми се закрепват с болтове, след това челните прегради и накрая, ако е необходимо, са оборудвани диагонални решетки. Сглобената рамка се монтира на стелажи и се фиксира по избрания начин.


Преди монтажа на покрива, навесът трябва да бъде боядисан или покрит с антикорозионна смес, за да се предотврати възможно разрушаване на материала - по време на монтажа основното покритие се поврежда и в резултат на това металните части губят устойчивостта си на корозия . Освен това трябва да разберете, че външната обработка не предпазва конструкцията от разрушаване отвътре, така че ръбовете на тръбите трябва да бъдат затворени с тапи.

Видове крепежни елементи за елементи на сенника и техните размери

За сглобяване на елементите на сенника от профилна тръба могат да се използват различни методи:

  1. Един от най-често срещаните начини за фиксиране на сенници от гофрирани тръби е болтова връзка. Качеството на такава връзка е доста високо, докато не се различава по сложност. За да работите, ще ви трябва бормашина с бормашина за метал, както и болтове или самонарезни винтове, чийто диаметър зависи от сечението на тръбата.
  2. Друг начин, по който се закрепват елементите на сенника, е заварено съединение. Заваряването изисква определени умения, а оборудването ще бъде по-скъпо, отколкото за болтови връзки. Резултатът обаче си заслужава - заваряването осигурява висока якост на конструкцията, без да я отслабва.
  3. За да фиксирате малки навеси от тръби с диаметър до 25 мм, можете да използвате системата за раци, която представлява специални скоби с различни форми (подробности: ""). Най-често при монтиране на сенници се използват Т-образни и Х-образни скоби за свързване съответно на три или четири тръби. За затягане на скобите са необходими болтове със съответните гайки, които често трябва да се купуват отделно. Основният недостатък на системите за раци е възможността за сглобяване на конструкцията само под ъгъл от 90 градуса.

Изборът на профилни тръби за производство на ферми

При избора на тръби за подреждане на голям навес от профилна тръба е необходимо да се проучат следните стандарти:

  • SNiP 01.07-85, който описва връзката между степента на натоварвания и теглото на съставните конструктивни елементи;
  • SNiP P-23-81, описващ метода на работа със стоманени части.


Можете да разгледате подреждането на конструкцията, като използвате примера на стенен навес с размери 4,7x9 m, базиран на външни стелажи отпред и прикрепен към сградата отзад. Когато избирате ъгъла на наклон, най-добре е да спрете на индикатор от 8 градуса. Изучавайки стандартите, можете да разберете нивото на натоварване от сняг в региона. В този пример навесен покрив, изработен от профилна тръба, ще бъде подложен на натоварване от 84 kg / m2.

Един 2,2-метров стелаж от профилна тръба има тегло около 150 кг, а степента на натоварване върху него е около 1,1 тона. Като се има предвид степента на натоварване, ще трябва да изберете здрави тръби - стандартна кръгла профилна тръба с 3 мм стени и диаметър 43 мм няма да работи тук. Минималните размери на кръгла тръба трябва да бъдат 50 мм (диаметър) и 4 мм (дебелина на стената). Ако като материал се използва тръба с диаметър 45 мм и дебелина на стената 4 мм. С помощта на такъв материал може да се направи порта "направи си сам" от профилна тръба, която ще бъде доста надеждна и издръжлива.


Когато избирате ферми, си струва да спрете на дизайн от два успоредни контура с диагонална решетка. За ферма с височина 40 см можете да използвате квадратна профилна тръба с диаметър 35 мм и дебелина на стената 4 мм (прочетете също: ""). За производството на диагонални решетки тръбите с диаметър 25 mm и дебелина на стената 3 mm ще работят добре.

Заключение

Сглобяването на навес от професионална тръба със собствените си ръце не е толкова трудно. За успешна работа е необходимо правилно да се проектира бъдещата структура и да се подходи отговорно към всеки етап от изпълнението на проекта - и тогава резултатът ще бъде надеждна структура, която може да издържи много години.

Изчисляването на металните конструкции се превърна в спънка за много строители. Използвайки най-простите ферми за уличен навес като пример, ще ви кажем как правилно да изчислите натоварванията, а също така ще споделим прости начини за самостоятелно сглобяване, без да използвате скъпо оборудване.

Обща методика за изчисление

Фермите се използват там, където е непрактично да се използва твърда носеща греда. Тези конструкции се характеризират с по-ниска пространствена плътност, като същевременно поддържат стабилност за възприемане на удари без деформация поради правилното подреждане на частите.

Конструктивно фермата се състои от външен колан и пълнежи. Същността на работата на такава решетка е доста проста: тъй като всеки хоризонтален (условно) елемент не може да издържи пълното натоварване поради недостатъчно голям участък, два елемента са разположени върху оста на основното влияние (гравитацията) по такъв начин че разстоянието между тях осигурява достатъчно голямо напречно сечение на цялата конструкция . Може да се обясни още по-просто, както следва: от гледна точка на приемането на товари, фермата се счита, че е изработена от твърд материал, докато пълнежът осигурява достатъчна здравина, въз основа само на изчисленото приложено тегло.

Конструкцията на фермата от профилна тръба: 1 - долен колан; 2 - скоби; 3 - стелажи; 4 - страничен колан; 5 - горен колан

Този подход е изключително прост и често е повече от достатъчен за изграждането на прости метални конструкции, но консумацията на материал с грубо изчисление се оказва изключително висока. По-подробното разглеждане на съществуващите влияния помага да се намали консумацията на метал с 2 или повече пъти и този подход ще бъде най-полезен за нашата задача - да проектираме лека и доста твърда ферма и след това да я сглобим.

Основните профили на ферми за навес: 1 - трапецовидни; 2 - с успоредни колани; 3 - триъгълна; 4 - сводест

Трябва да започнете с дефиниране на общата конфигурация на фермата. Обикновено има триъгълен или трапецовиден профил. Долният елемент на колана е поставен предимно хоризонтално, горният е наклонен, осигурявайки правилния наклон на покривната система. Напречното сечение и якостта на елементите на колана трябва да бъдат избрани близо до такива, че конструкцията да може да издържи собственото си тегло със съществуващата опорна система. След това се добавят вертикални джъмпери и наклонени връзки в произволно количество. Дизайнът трябва да бъде показан на скица, за да се визуализира механиката на взаимодействие, като се посочват действителните размери на всички елементи. Тогава Нейно Величество физиката влиза в игра.

Определяне на комбинирани действия и поддържащи реакции

От раздела за статиката на училищния курс по механика ще вземем две ключови уравнения: баланса на силите и моментите. Ще ги използваме, за да изчислим реакцията на опорите, върху които е положена гредата. За опростяване на изчисленията ще считаме, че опорите са шарнирни, тоест нямат твърди връзки (вграждане) в точката на контакт с гредата.

Пример за метална ферма: 1 - ферма; 2 - летви греди; 3 - покривно покритие

На скицата първо трябва да маркирате стъпката на обшивката на покривната система, тъй като именно на тези места трябва да бъдат разположени точките на концентрация на приложеното натоварване. Обикновено възлите на конвергенция на скобите се поставят в точките на приложение на товара, така че е по-лесно да се изчисли натоварването. Знаейки общото тегло на покрива и броя на фермите в навеса, не е трудно да се изчисли натоварването на една ферма, а коефициентът на еднородност на покритието ще определи дали приложените сили в точките на концентрация ще бъдат равни или ще се различават . Последното, между другото, е възможно, ако в определена част от навеса един покривен материал бъде заменен с друг, има проходна стълба или, например, зона с неравномерно разпределен сняг. Също така, въздействието върху различни точки на фермата ще бъде неравномерно, ако горната му греда има закръглене, в този случай точките на приложение на силата трябва да бъдат свързани чрез сегменти и дъгата трябва да се разглежда като прекъсната линия.

Когато всички действащи сили са прикрепени към скицата на фермата, пристъпваме към изчисляване на опорната реакция. По отношение на всеки от тях фермата може да бъде представена само като лост със съответното количество влияния върху нея. За да изчислите момента на сила в опорната точка, трябва да умножите натоварването на всяка точка в килограми по дължината на рамото на приложение на това натоварване в метри. Първото уравнение гласи, че сумата от ударите във всяка точка е равна на реакцията на опората:

  • 200 1,5 + 200 3 + 200 4,5 + 100 6 \u003d R 2 6 - уравнение на равновесието на моментите спрямо възела а, където 6 m е дължината на рамото)
  • R 2 = (200 1,5 + 200 3 + 200 4,5 + 100 6) / 6 = 400 кг

Второто уравнение определя равновесието: сумата от реакциите на двете опори ще бъде точно равна на приложеното тегло, тоест, знаейки реакцията на една опора, можете лесно да намерите стойността за другата:

  • R 1 + R 2 = 100 + 200 + 200 + 200 + 100
  • R1 = 800 - 400 = 400 кг

Но не се заблуждавайте: тук важи и правилото на лоста, така че ако фермата има значително разширение отвъд една от опорите, тогава натоварването на това място ще бъде по-високо пропорционално на разликата в разстоянията от центъра на масата до поддържа.

Изчисляване на диференциална сила

Преминаваме от общото към частното: сега е необходимо да се установи количествената стойност на силите, действащи върху всеки елемент от фермата. За да направите това, изброяваме всеки сегмент от колана и пълнежните вложки в списък, след което разглеждаме всеки от тях като балансирана плоска система.

За удобство на изчисленията всеки свързващ възел на фермата може да бъде представен като векторна диаграма, където векторите на действие лежат по надлъжните оси на елементите. Всичко, което е необходимо за изчисленията, е да се знае дължината на сегментите, които се събират във възела, и ъглите между тях.

Трябва да започнете от възела, за който по време на изчисляването на реакцията на подкрепа е установен максималният възможен брой известни стойности. Нека започнем с екстремния вертикален елемент: уравнението на равновесието за него казва, че сумата от векторите на сближаващите се натоварвания е равна на нула, съответно противодействието на силата на гравитацията, действаща по вертикалната ос, е еквивалентна на опорната реакция, равно по величина, но противоположен по знак. Имайте предвид, че получената стойност е само част от общата опорна реакция, действаща за даден възел, останалата част от натоварването ще падне върху хоризонталните части на колана.

възел б

  • -100 + S 1 = 0
  • S 1 = 100 кг

След това нека преминем към крайния долен ъглов възел, където се сближават вертикалните и хоризонталните сегменти на колана, както и наклонената скоба. Силата, действаща върху вертикалния сегмент, е изчислена в предишния параграф - това е тежестта на натискане и реакцията на опората. Силата, действаща върху наклонен елемент, се изчислява от проекцията на оста на този елемент върху вертикалната ос: изваждаме ефекта на гравитацията от реакцията на опората, след което разделяме „чистия“ резултат на грех на ъгъла, при който скобата е наклонена към хоризонталата. Натоварването върху хоризонтален елемент също се намира чрез проекция, но вече по хоризонталната ос. Умножаваме току-що полученото натоварване върху наклонения елемент по cos на ъгъла на наклон на скобата и получаваме стойността на удара върху крайния хоризонтален сегмент на колана.

възел а

  • -100 + 400 - sin (33.69) S 3 \u003d 0 - уравнение на равновесието за оста в
  • S 3 = 300 / sin (33,69) = 540,83 кг - прът 3 компресиран
  • -S 3 cos (33.69) + S 4 \u003d 0 - уравнение на равновесието по оста х
  • S 4 = 540,83 cos (33,69) = 450 кг - прът 4 разтегнат

По този начин, последователно преминавайки от възел към възел, е необходимо да се изчислят силите, действащи във всеки от тях. Моля, имайте предвид, че противоположно насочените вектори на действие притискат пръта и, обратно, го разтягат, ако са насочени противоположно един от друг.

Дефиниция на сечение на елементи

Когато всички действащи натоварвания са известни за фермата, е време да се определи сечението на елементите. Не е задължително да е еднакъв за всички части: лентата традиционно се изработва от валцувани продукти с по-голямо сечение от пълнежните части. Това гарантира границата на безопасност на дизайна.

където: Ф tr е площта на напречното сечение на напрегнатата част; н- сила от проектни натоварвания; Рай γ с

Ако всичко е сравнително просто с натоварванията на скъсване за стоманени части, тогава изчисляването на компресирани пръти се извършва не за здравина, а за стабилност, тъй като крайният резултат е количествено по-малък и съответно се счита за критична стойност. Можете да го изчислите с помощта на онлайн калкулатор или можете да го направите ръчно, като предварително сте определили коефициента на намаляване на дължината, който определя при каква част от общата дължина пръчката може да се огъне. Този коефициент зависи от метода на закрепване на ръбовете на пръта: за крайно заваряване той е един, а при наличие на "идеално" твърди шалове може да се доближи до 0,5.

където: Ф tr е площта на напречното сечение на компресираната част; н- сила от проектни натоварвания; φ е коефициентът на изкривяване на компресираните елементи (определен съгласно таблицата); Райе проектната устойчивост на материала; γ с— коефициент на условия на труд.

Трябва също да знаете минималния радиус на въртене, дефиниран като корен квадратен от частното от разделянето на аксиалния момент на инерция на площта на напречното сечение. Аксиалният момент се определя от формата и симетрията на секцията, по-добре е да вземете тази стойност от таблицата.

където: i xе радиусът на инерция на сечението; J хе аксиалният момент на инерция; Ф tr е площта на напречното сечение.

По този начин, ако разделите дължината (като се вземе предвид коефициента на намаляване) на минималния радиус на въртене, можете да получите количествена стойност на гъвкавостта. За стабилен прът се спазва условието частното на натоварването, разделено на площта на напречното сечение, не трябва да бъде по-малко от произведението на допустимото натоварване на натиск и коефициента на изкривяване, който се определя от стойността на гъвкавостта на определен прът и материалът на неговото производство.

където: л х- прогнозна дължина в равнината на фермата; i xе минималният радиус на въртене на сечението по оста x; л у- прогнозна дължина от равнината на фермата; аз уе минималният радиус на въртене на сечението по оста y.

Моля, имайте предвид, че при изчисляването на компресирания прът за стабилност се показва цялата същност на работата на фермата. Ако сечението на елемента е недостатъчно, което не позволява да се осигури неговата стабилност, имаме право да добавим по-тънки връзки чрез смяна на системата за закрепване. Това усложнява конфигурацията на фермата, но ви позволява да постигнете по-голяма стабилност с по-малко тегло.

Производство на части за фермата

Точността на сглобяването на фермата е изключително важна, тъй като извършихме всички изчисления, използвайки метода на векторните диаграми, а векторът, както знаете, може да бъде само абсолютно прав. Следователно, най-малките напрежения, възникващи от изкривявания поради неправилно монтиране на елементите, ще направят фермата изключително нестабилна.

Първо трябва да определите размерите на детайлите на външния колан. Ако всичко е доста просто с долната греда, тогава, за да намерите дължината на горната, можете да използвате или Питагоровата теорема, или тригонометричното съотношение на страните и ъглите. Последното е предпочитано при работа с материали като ъглова стомана и профилна тръба. Ако ъгълът на наклона на фермата е известен, той може да се приложи като корекция при подрязване на ръбовете на частите. Десните ъгли на колана се свързват чрез рязане на 45 °, наклонените - чрез добавяне на ъгъла на наклон до 45 ° от едната страна на фугата и изваждане от другата.

Детайлите за пълнене се изрязват по аналогия с елементите на колана. Основната уловка е, че фермата е строго унифициран продукт и затова се изисква прецизно детайлизиране за неговото производство. Както при изчисляването на действията, всеки елемент трябва да се разглежда индивидуално, като се определят ъглите на сближаване и съответно ъглите на подрязаните ръбове.

Доста често фермите се правят радиус. Такива конструкции имат по-сложен метод на изчисление, но по-голяма здравина на конструкцията, поради по-равномерно възприемане на натоварванията. Няма смисъл да се правят заоблени елементи за пълнене, но за детайлите на колана това е доста приложимо. Обикновено сводовите ферми се състоят от няколко сегмента, които се свързват при сближаването на скоби за пълнеж, което трябва да се вземе предвид при проектирането.

Монтаж върху хардуер или заваряване?

В заключение би било хубаво да се очертае практическата разлика между методите за сглобяване на ферма чрез заваряване и използване на разглобяеми съединения. Трябва да започнете с факта, че пробиването на отвори за болтове или нитове в тялото на елемента практически няма ефект върху неговата гъвкавост и следователно не се взема предвид на практика.

Когато стана дума за метода на закрепване на елементите на фермата, установихме, че при наличие на шалове, дължината на секцията на пръта, която може да се огъва, е значително намалена, поради което напречното му сечение може да бъде намалено. Това е предимството на сглобяването на фермата върху шалове, които са прикрепени отстрани на елементите на фермата. В този случай няма голяма разлика в метода на сглобяване: дължината на заваръчните шевове ще бъде гарантирано достатъчна, за да издържи на концентрираните напрежения във възлите.

Ако фермата е сглобена чрез съединяване на елементи без шалове, тук са необходими специални умения. Силата на цялата ферма се определя от нейния най-малко издръжлив възел и следователно бракът при заваряването на поне един от елементите може да доведе до разрушаване на цялата конструкция. При недостатъчни умения за заваряване се препоръчва сглобяване на болтове или нитове с помощта на скоби, ъглови скоби или наслагващи плочи. В този случай закрепването на всеки елемент към възела трябва да се извърши най-малко в две точки.

  • Навесите са класифицирани като най-простите конструкции, които се издигат в крайградска или лятна вила. Използват се за различни цели: като паркинг, склад и много други опции.

    Конструктивно сенникът е изключително прост. Това е

    • рамка, основният елемент на която са ферми за сенници, които са отговорни за стабилността и здравината на конструкцията;
    • покритие. Изработва се от шисти, поликарбонат, стъкло или профилиран лист;
    • допълнителни елементи. По правило това са елементи за декорация, които се поставят вътре в конструкцията.

    Дизайнът е доста прост, освен това тежи малко, така че можете да го сглобите сами направо на сайта.

    Въпреки това, за да получите практичен правилен навес, на първо място, трябва да осигурите неговата здравина и продължителна работа. За да направите това, трябва да знаете как да изчислите ферма за навес, да я направите сами и да заварявате или купувате готови.

    Метални ферми за сенници

    Този дизайн се състои от два колана. Горните и долните акорди са свързани чрез скоби и вертикални стълбове. Той е в състояние да издържи значителни натоварвания. Един такъв продукт, с тегло от 50-100 кг, може да замени три пъти по-големи метални греди. При правилно изчисление металната ферма навътре, канали или не се деформира и не се огъва, когато е изложена на товари.

    Металната рамка изпитва няколко натоварвания едновременно, поради което е толкова важно да знаете как да изчислите метална ферма, за да намерите точно точките на баланс. Само по този начин конструкцията може да издържи дори много силни удари.

    Как да изберем материала и да ги приготвим правилно

    Създаването и самостоятелното монтиране на сенници е възможно при малки размери на конструкцията. Фермите за сенници, в зависимост от конфигурацията на коланите, могат да бъдат направени от профили или стоманени ъгли. За сравнително малки конструкции се препоръчва да изберете профилни тръби.

    Такова решение има редица предимства:

    • Носещата способност на профилната тръба е пряко свързана с нейната дебелина. Най-често за сглобяване на рамката се използва материал с квадрат 30-50x30-50 mm в напречно сечение, а тръбите с по-малко сечение са подходящи за малки конструкции.
    • Металните тръби се характеризират с по-голяма здравина и в същото време тежат много по-малко от твърда метална лента.
    • Тръбите са огънати - качеството, необходимо при създаване на извити конструкции, например сводести или куполни.
    • Цената на фермата за навес е сравнително малка, така че закупуването им няма да е трудно.

    На бележка

    Металната рамка ще продължи много по-дълго, ако е защитена от корозия: обработена с грунд и боядисана.

    • На такава метална рамка можете удобно и просто да поставите почти всяка щайга и покрив.

    Методи за свързване на профили

    Как да заваряваме навес

    Сред основните предимства на профилните тръби трябва да се отбележи връзката без перли. Благодарение на тази технология, ферма за разстояния не повече от 30 метра е конструктивно проста и сравнително евтина. Ако горният му колан е достатъчно твърд, тогава покривният материал може да се облегне директно върху него.

    Завареното съединение с клинове има редица предимства:

    • значително намалява теглото на продукта. За сравнение отбелязваме, че занитените конструкции тежат 20%, а болтовите конструкции тежат с 25% повече.
    • намалява разходите за труд и производство.
    • разходите за заваряване са ниски. Освен това процесът може да бъде автоматизиран, ако използвате устройства, които ви позволяват плавно да подавате заварената тел.
    • полученият шев и прикрепените части са еднакво здрави.

    От минусите трябва да се отбележи необходимостта от опит в заваряването.

    Закрепване с болтове

    Болтовото свързване на профилни тръби не е толкова рядко. Използва се главно за сгъваеми конструкции.

    Основните предимства на този тип връзка включват:

    • Прост монтаж;
    • Няма нужда от допълнително оборудване;
    • Възможен демонтаж.

    Но в същото време:

    • Теглото на продукта се увеличава.
    • Необходими са допълнителни крепежни елементи.
    • Болтовите връзки са по-малко издръжливи и надеждни от заварените.

    Как да изчислим метална ферма за навес от профилна тръба

    Издигнатите конструкции трябва да са достатъчно твърди и здрави, за да издържат на различни натоварвания, следователно преди монтажа им е необходимо да се изчисли фермата от профилна тръба за навес и да се изготви чертеж.

    При изчисляване, като правило, те прибягват до помощта на специализирани програми, като се вземат предвид изискванията на SNiP („Натоварвания, въздействия“, „Стоманени конструкции“). Можете да изчислите метална ферма онлайн с помощта на калкулатор за навес от метален профил. Ако имате съответните инженерни познания, изчислението може да се извърши със собствените си ръце.

    На бележка

    Ако основните параметри на дизайна са известни, можете да потърсите подходящ завършен проект сред публикуваните в Интернет.

    Проектантската работа се извършва въз основа на следните първоначални:

    • Рисуване. От вида на покрива: единичен или фронтон, тазобедрен или сводест, зависи от конфигурацията на рамковите колани. Най-простото решение може да се счита за едноскатна ферма от профилна тръба.
    • Конструктивни размери. Колкото по-големи са монтирани фермите, толкова по-голямо натоварване могат да издържат. Ъгълът на наклон също е важен: колкото по-голям е той, толкова по-лесно ще падне снегът от покрива. За изчислението ще ви трябват данни за крайните точки на наклона и разстоянието им една от друга.
    • Размерите на елементите на покривния материал. Те играят решаваща роля при определянето на разстоянието между фермите за навес, да речем. Между другото, това е най-популярното покритие за структури, подредени на собствените им обекти. те се огъват лесно, така че са подходящи за устройството на извити покрития, например сводести. Важно е само как е правилно изчислете навес, изработен от поликарбонат.

    Изчисляването на метална ферма от профилна тръба за навес се извършва в определена последователност:

    • определяне на обхвата, съответстващ на техническото задание;
    • за да се изчисли височината на конструкцията, съгласно представения чертеж, размерите на участъка се заменят;
    • изпълнете задание за наклон. Според оптималната форма на покрива на конструкцията се определят контурите на коланите.

    На бележка

    Максималният възможен наклон на фермата за навес при използване на профилна тръба е 175 см.

    Как да си направим ферма от поликарбонат

    Първата стъпка при направата на ферми от профилна тръба за навес със собствените си ръце е да се изготви подробен план, който трябва да посочи точните размери на всеки елемент. Освен това е желателно да се подготви допълнителен чертеж на структурно сложни части.

    Както виждате, преди да направите сами ферми, трябва да се подготвите добре. Още веднъж отбелязваме, че докато изборът на формата на продукта се ръководи от естетически съображения, тогава за определяне на конструктивния тип и броя на съставните елементи е необходим път за изчисление. При проверка на здравината на метална конструкция също е необходимо да се вземат предвид данните за атмосферните натоварвания в даден регион.

    Дъгата се счита за изключително опростена вариация на фермата. Това е една профилна тръба с кръгло или квадратно сечение.

    Очевидно това е не само най-простото решение, но и най-евтиното. Въпреки това дъгите за поликарбонатен навес имат някои недостатъци. По-специално, това се отнася до тяхната надеждност.

    сводести сенници снимка

    Нека анализираме как се разпределя натоварването във всяка от тези опции. Конструкцията на фермата осигурява равномерно разпределение на товара, тоест силата, действаща върху опорите, ще бъде насочена, може да се каже, строго надолу. Това означава, че опорните стълбове перфектно издържат на натискните сили, тоест могат да издържат на допълнителния натиск на снежната покривка.

    Дъгите нямат такава твърдост и не са в състояние да разпределят натоварването. За да компенсират този вид въздействие, те започват да се разгъват. В резултат на това има сила, поставена върху опорите в горната част. Ако вземем предвид, че се прилага към центъра и е насочен хоризонтално, тогава най-малката грешка при изчисляването на основата на стълбовете най-малкото ще причини тяхната необратима деформация.

    Пример за изчисляване на метална ферма от профилна тръба

    Изчисляването на такъв продукт включва:

    • определяне на точната височина (H) и дължина (L) на метална конструкция. Последната стойност трябва точно да съответства на дължината на участъка, тоест на разстоянието, припокриващо структурата. Що се отнася до височината, тя зависи от проектирания ъгъл и характеристиките на контура.

    При триъгълни метални конструкции височината е 1/5 или ¼ част от дължината, за други видове с прави акорди, например успоредни или многоъгълни - 1/8 част.

    • Ъгълът на решетъчните скоби варира от 35-50°. Средно е 45 °.
    • Важно е да се определи оптималното разстояние от един възел до друг. Обикновено желаната междина съвпада с ширината на панела. За конструкции с дължина на обхвата над 30 m е необходимо допълнително да се изчисли асансьорът на сградата. В процеса на решаване на проблема е възможно да се получи точното натоварване на металната конструкция и да се изберат правилните параметри на профилните тръби.

    Като пример, помислете за изчисляването на ферми на стандартна конструкция на навес 4x6 m.

    Дизайнът използва профил 3 на 3 см, чиито стени са с дебелина 1,2 мм.

    Долният колан на продукта е с дължина 3,1 м, а горният - 3,90 м. Между тях са монтирани вертикални стелажи, изработени от същата профилна тръба. Най-големият от тях е с височина 0,60 м. Останалите се изрязват в низходящ ред. Можете да се ограничите до три стелажа, като ги поставите от началото на висок наклон.

    Секциите, които се образуват в този случай, се подсилват чрез инсталиране на диагонални джъмпери. Последните са изработени от по-тънък профил. Например, за тези цели е подходяща тръба с напречно сечение 20 на 20 мм. Стелажи не са необходими в точката на сближаване на коланите. На един продукт можете да се ограничите до седем брекети.

    За 6 м дължина на навеса се използват пет подобни конструкции. Те се полагат на стъпки от 1,5 m, като се свързват с допълнителни напречни джъмпери, изработени от профил със сечение 20 на 20 mm. Те са фиксирани към горния колан, подредени на стъпки от 0,5 м. Поликарбонатните панели са прикрепени директно към тези джъмпери.

    Изчисляване на сводестата ферма

    Производството на сводести ферми също изисква точни изчисления. Това се дължи на факта, че натоварването, поставено върху тях, ще бъде разпределено равномерно само ако създадените дъговидни елементи имат идеална геометрия, тоест правилна форма.

    Нека да разгледаме по-отблизо как да създадем сводеста рамка за навес с обхват от 6 м (L). Ще вземем разстоянието между арките на 1,05 м. С височина на продукта от 1,5 метра архитектурната конструкция ще изглежда естетически и ще може да издържи на високи натоварвания.

    При изчисляване на дължината на профила (mn) в долния колан се използва следната формула за дължина на сектора: π R α:180, където стойностите на параметрите за този пример в съответствие с чертежа са съответно: R= 410 см, α÷160°.

    След замяната имаме:

    3,14 410 160:180 = 758 (см).

    Възлите на конструкцията трябва да бъдат разположени на долната хорда на разстояние 0,55 m (със закръгляване) един от друг. Позицията на крайните точки се изчислява индивидуално.

    В случаите, когато обхватът е по-малък от 6 m, заваряването на сложни метални конструкции често се заменя с единична или двойна греда, огъвайки металния профил под определен радиус. Въпреки че не е необходимо да се изчислява сводестата рамка, правилният избор на профилирана тръба все още е от значение. В крайна сметка здравината на готовата конструкция зависи от нейното напречно сечение.

    Изчисляване на сводеста ферма от профилна тръба онлайн

    Как да изчислим дължината на дъгата за навес от поликарбонат

    Дължината на дъгата на арката може да се определи по формулата на Хюйгенс. Върху дъгата се маркира средата, като се маркира с точката M, която се намира върху перпендикуляра CM, начертан към хордата AB, през нейната среда C. След това трябва да измерите хордите AB и AM.

    Дължината на дъгата се определя от формулата на Хюйгенс: p \u003d 2l x 1/3 x (2l - L), където l е акордът AM, L е хордата AB)

    Относителната грешка на формулата е 0,5%, ако дъгата AB съдържа 60 градуса и с намаляване на ъгловата мярка грешката намалява значително. За дъга от 45 градуса. е само 0,02%.

С помощта на профилна тръба за монтаж на ферми можете да създадете конструкции, предназначени за високи натоварвания. Леките метални конструкции са подходящи за изграждане на конструкции, подреждане на рамки за комини, монтаж на покривни опори и сенници. Видът и размерите на фермите се определят в зависимост от спецификата на използване, независимо дали е домакинство или промишлен сектор. Важно е правилно да се изчисли фермата от профилната тръба, в противен случай конструкцията може да не издържи на експлоатационните натоварвания.

Козирка от сводести ферми

Видове ферми

Тръбно-валцуваните метални ферми са трудоемки за монтаж, но са по-икономични и по-леки от масивните конструкции от греди. Профилирана тръба, която е направена от кръгла тръба чрез гореща или студена обработка, в напречно сечение има форма на правоъгълник, квадрат, полиедър, овална, полуовална или плоско-овална форма. Най-удобно е да монтирате ферми от квадратни тръби.

Фермата е метална конструкция, която включва горния и долния пояс, както и решетката между тях. Решетъчните елементи са:

  • стойка - разположена перпендикулярно на оста;
  • скоба (подпора) - монтирана под ъгъл спрямо оста;
  • sprengel (спомагателна подпора).

Конструктивни елементи на метална ферма

Фермите са предназначени предимно за покриване на участъци. Благодарение на ребрата за втвърдяване, те не се деформират дори при използване на дълги конструкции върху конструкции с големи разстояния.

Производството на метални ферми се извършва на земята или в производствени условия. Елементите от профилни тръби обикновено се закрепват заедно с помощта на заваръчна машина или нитове; могат да се използват шалове и сдвоени материали. За монтиране на рамката на сенника, козирката, покрива на капитална сграда, готовите ферми се повдигат и закрепват към горната облицовка според маркировките.

За покриване на участъците се използват различни опции за метални ферми. Дизайнът може да бъде:

  • наклонен към;
  • фронтон;
  • прав;
  • сводест.

Триъгълните ферми, изработени от профилна тръба, се използват като греди, включително за монтиране на обикновен навес. Металните конструкции под формата на арки са популярни поради естетическия си вид. Но сводестите конструкции изискват най-точните изчисления, тъй като натоварването върху профила трябва да бъде разпределено равномерно.


Триъгълна ферма за конструкция с един наклон

Характеристики на дизайна

Изборът на конструкцията на ферми за навес от профилна тръба, навеси, ферми под покрива зависи от изчислените експлоатационни натоварвания. Броят на коланите е различен:

  • опори, чиито компоненти образуват една равнина;
  • окачени конструкции, които включват горния и долния колан.

В строителството могат да се използват ферми с различни контури:

  • с паралелен колан (най-простият и икономичен вариант, сглобен от идентични елементи);
  • едноскатен триъгълен (всеки опорен възел се характеризира с повишена твърдост, поради което конструкцията издържа на сериозни външни натоварвания, консумацията на материал на фермите е малка);
  • многоъгълни (издържат натоварвания от тежки подови настилки, но са трудни за инсталиране);
  • трапецовидни (подобни по характеристики на многоъгълни ферми, но тази опция е по-проста като дизайн);
  • фронтон триъгълен (използва се за изграждане на покрив със стръмни склонове, характеризиращ се с висока консумация на материали, има много отпадъци по време на монтажа);
  • сегментни (подходящи за конструкции с полупрозрачен поликарбонатен покрив, монтажът е сложен поради необходимостта от изработване на сводести елементи с идеална геометрия за равномерно разпределение на товарите).

Очертания на раменни ремъци

В съответствие с ъгъла на наклон типичните ферми са разделени на следните типове:


Основи на изчисленията

Преди да изчислите фермата, е необходимо да изберете подходящата конфигурация на покрива, като се вземат предвид размерите на конструкцията, оптималният брой и ъгълът на наклон на склоновете. Трябва също да определите кой контур на колана е подходящ за избрания вариант на покрива - това отчита всички експлоатационни натоварвания на покрива, включително валежи, натоварване от вятър, теглото на хората, извършващи работа по подреждането и поддръжката на навес от профилна тръба или покрив, монтаж и ремонт на оборудване на покрива.

За да се изчисли ферма от профилна тръба, е необходимо да се определи дължината и височината на металната конструкция. Дължината съответства на разстоянието, което конструкцията трябва да покрие, докато височината зависи от проектирания ъгъл на наклон на наклона и избрания контур на металната конструкция.

Изчисляването на сенника в крайна сметка се свежда до определяне на оптималните пролуки между възлите на фермата. За да направите това, е необходимо да се изчисли натоварването върху металната конструкция, да се изчисли профилната тръба.

Неправилно изчислените покривни рамки представляват заплаха за човешкия живот и здраве, тъй като тънките или недостатъчно твърди метални конструкции може да не издържат натоварвания и да се срутят. Ето защо се препоръчва изчисляването на метална ферма да се повери на професионалисти, запознати със специализирани програми.

Ако е решено да извършите изчисленията сами, трябва да използвате референтните данни, включително устойчивостта на тръбата на огъване, да се ръководите от SNiP. Трудно е правилно да се изчисли дизайнът без съответните познания, така че се препоръчва да се намери пример за изчисляване на типична ферма с желаната конфигурация и да се заменят необходимите стойности във формулата.

На етапа на проектиране се изготвя чертеж на ферма от профилна тръба. Подготвените чертежи, посочващи размерите на всички елементи, ще опростят и ускорят производството на метални конструкции.


Чертеж с размери

Изчисляваме фермата от стоманена профилна тръба

  1. Определя се размерът на обхвата на сградата, която ще бъде покрита, избира се формата на покрива и оптималният ъгъл на наклон на наклона (или склоновете).
  2. Подбират се подходящи контури на коланите за метална конструкция, като се вземат предвид предназначението на сградата, формата и размера на покрива, ъгъла на наклон и очакваните натоварвания.
  3. След като се изчислят приблизителните размери на фермата, трябва да се определи дали е възможно да се произвеждат метални конструкции във фабриката и да се доставят до съоръжението по пътя, или заваряването на ферми от профилна тръба ще се извърши директно на строителната площадка поради на голямата дължина и височина на конструкциите.
  4. След това трябва да изчислите размерите на панелите въз основа на показателите за натоварвания по време на работа на покрива - постоянни и периодични.
  5. За да се определи оптималната височина на конструкцията в средата на участъка (H), се използват следните формули, където L е дължината на фермата:
    • за успоредни, многоъгълни и трапецовидни колани: H=1/8×L, докато наклонът на горния колан трябва да бъде приблизително 1/8×L или 1/12×L;
    • за триъгълни метални конструкции: H=1/4×L или H=1/5×L.
  6. Ъгълът на монтаж на решетъчните скоби е от 35° до 50°, препоръчителната стойност е 45°.
  7. Следващата стъпка е да се определи разстоянието между възлите (обикновено то съответства на ширината на панела). Ако дължината на участъка надвишава 36 метра, се изисква изчисление на асансьор на сградата - обратно потиснат завой, който действа върху металната конструкция при натоварвания.
  8. Въз основа на измервания и изчисления се изготвя схема, според която фермите ще бъдат произведени от профилна тръба.

Изработка на конструкция от профилна тръба
За да осигурите необходимата точност на изчисленията, използвайте строителен калкулатор - подходяща специална програма. По този начин можете да сравните вашите собствени и софтуерни изчисления, за да избегнете голямо несъответствие в размерите!

Сводести конструкции: пример за изчисление

За да заварите ферма за навес под формата на арка с помощта на профилна тръба, е необходимо правилно да изчислите дизайна. Помислете за принципите на изчисление, като използвате примера на предложена конструкция с разстояние между носещите конструкции (L) от 6 метра, стъпка между арки от 1,05 метра, височина на фермата 1,5 метра - такава сводеста ферма изглежда естетически приятна и е в състояние да издържат на високи натоварвания. В този случай дължината на стрелката на долното ниво на сводестата ферма е 1,3 метра (f), а радиусът на окръжността в долната хорда ще бъде 4,1 метра (r). Стойността на ъгъла между радиусите: a=105,9776°.


Схема с размерите на сводестия навес

За долния колан дължината на профила (mn) се изчислява по формулата:

mn = π×R×α/180, където:

mn е дължината на профила от долния колан;

π е постоянна стойност (3.14);

R е радиусът на окръжността;

α е ъгълът между радиусите.

В резултат на това получаваме:

mn \u003d 3,14 × 4,1 × 106 / 180 = 7,58 m

Възлите на конструкцията са разположени в секциите на долния колан със стъпка 55,1 см - разрешено е стойността да се закръгли до 55 см, за да се опрости сглобяването на конструкцията, но параметърът не трябва да се увеличава. Разстоянията между крайните участъци трябва да се изчисляват индивидуално.

Ако обхватът е по-малък от 6 метра, вместо да заварявате сложни метални конструкции, можете да използвате единична или двойна греда, като огънете металния елемент под избрания радиус. В този случай не се изисква изчисление на сводести ферми, но е важно да изберете правилното напречно сечение на материала, така че конструкцията да може да издържи натоварванията.

Профилна тръба за монтаж на ферми: изисквания за изчисление

За да могат завършените подови конструкции, предимно с големи размери, да издържат на теста за якост през целия експлоатационен живот, валцуването на тръби за производството на ферми се избира въз основа на:

  • SNiP 07-85 (взаимодействие на натоварването от сняг и теглото на конструктивните елементи);
  • SNiP P-23-81 (на принципите на работа с профилни стоманени тръби);
  • GOST 30245 (съответствие на сечението на профилните тръби и дебелината на стената).

Данните от тези източници ще ви позволят да се запознаете с видовете профилни тръби и да изберете най-добрия вариант, като вземете предвид конфигурацията на сечението и дебелината на стената на елементите, конструктивните характеристики на фермата.


Сенник за кола от тръба

Фермите се препоръчват да бъдат направени от висококачествени тръби, за сводести конструкции е препоръчително да изберете легирана стомана. За да бъдат металните конструкции устойчиви на корозия, сплавта трябва да включва голям процент въглерод. Металните конструкции от легирана стомана не се нуждаят от допълнително защитно боядисване.

Знаейки как да направите решетъчна ферма, можете да монтирате надеждна рамка под полупрозрачен навес или покрив. Важно е да се вземат предвид редица нюанси.

  • Най-издръжливите конструкции са монтирани от метален профил със сечение под формата на квадрат или правоъгълник поради наличието на два усилвателя.
  • Основните компоненти на металната конструкция са закрепени заедно с помощта на двойни ъгли и халки.
  • При свързване на части на рамката в горната корда е необходимо да се използват универсални ъгли на двутавровата греда, докато съединяването трябва да се извършва от по-малката страна.
  • Конюгирането на частите на долния колан се фиксира с инсталирането на равностранни ъгли.
  • При свързване на основните части на метални конструкции с голяма дължина се използват надземни плочи.

Важно е да разберете как да заварявате ферма от профилна тръба, ако металната конструкция трябва да бъде сглобена директно на строителната площадка. Ако няма умения за заваряване, се препоръчва да поканите заварчик с професионално оборудване.


Заваряване на елементи на ферми

Стелажи от метални конструкции са монтирани под прав ъгъл, скоби - под наклон от 45 °. На първия етап изрязваме елементи от профилната тръба в съответствие с размерите, посочени на чертежа. Сглобяваме основната конструкция на земята, проверяваме нейната геометрия. След това приготвяме сглобената рамка, като използваме ъгли и плочи за наслагване, където са необходими.

Не забравяйте да проверите здравината на всяка заварка. Силата и надеждността на заварените метални конструкции, тяхната носеща способност зависят от тяхното качество и точността на разположението на елементите. Готовите ферми се повдигат нагоре и се закрепват към сбруя, като се спазва стъпката на монтаж според проекта.

Въведете размери в милиметри:

х– Дължината на триъгълната ферма зависи от размера на участъка, който трябва да се покрие и как е закрепен към стените. Дървените триъгълни ферми се използват за участъци с дължина 6000-12000 мм. При избор на стойност хе необходимо да се вземат предвид препоръките на SP 64.13330.2011 "Дървени конструкции" (актуализирано издание на SNiP II-25-80).

Й– Височината на триъгълната ферма се дава от съотношението 1/5-1/6 от дължината х.

З- дебелина, У- Широчината на дървения материал за производството на фермата. Желаното сечение на гредата зависи от: натоварвания (постоянни - собственото тегло на конструкцията и покривния пай, както и временно действащи - сняг, вятър), качеството на използвания материал, дължината на припокривания участък. Подробни препоръки за избор на секция на гредата за производството на ферма са дадени в SP 64.13330.2011 "Дървени конструкции", SP 20.13330.2011 "Натоварвания и въздействия". Дървесината за носещи елементи на дървени конструкции трябва да отговаря на изискванията на класове 1, 2 и 3 съгласно GOST 8486-86 „Дървен материал от мека дървесина. Спецификации".

С– Брой стойки (вътрешни вертикални греди). Колкото повече стелажи, толкова по-висока е консумацията на материал, теглото и носещата способност на фермата.

Ако имате нужда от подпори за фермата (подходящи за дълги ферми) и номериране на частите, маркирайте съответните елементи.

С отметка на елемента „Черно-бял чертеж“ ще получите чертеж, който е близо до изискванията на GOST и ще можете да го отпечатате, без да губите цветно мастило или тонер.

Триъгълните дървени ферми се използват главно за покриви, изработени от материали, изискващи значителен наклон. Онлайн калкулатор за изчисляване на дървена триъгълна ферма ще ви помогне да определите необходимото количество материал, да направите чертежи на ферми с размери и номериране на части, за да опрости процеса на сглобяване. Също така, като използвате този калкулатор, можете да разберете общата дължина и обем на дървен материал за ферма.



Секции