Як розрахувати ферму для навісу і які вибрати для цього матеріали?

Як правильно сконструювати ферму для навісу?

Навіс є однією з найпоширеніших конструкцій, до будівництва якої люди вдаються досить часто, не маючи практично ніякого досвіду і навичок в даній сфері. Справа в тому, що в більшості випадків навіси споруджуються для того, щоб захистити від впливу кліматичних умов, опадів і деяких інших пошкоджень той чи інший предмет. Найчастіше закривається таким чином автомобіль, дитячий майданчик, невелика територія на дачній ділянці, відведена під відпочинок на природі. Також навіс можна спорудити для захисту басейну від попадання в нього сміття. Від того, в яких саме цілях використовується навіс, для нього може бути обраний відповідний матеріал, форма і інструменти для зведення конструкції. Так, наприклад, звичайний тіньової навіс може бути зроблений з декількох дерев`яних або металевих стійок і накинутого зверху тенту. Для більш масивних споруд цього буде недостатньо, і, швидше за все, вам доведеться вдатися до деяких додаткових елементів, які дозволять зміцнити всю конструкцію.

У більшості випадків навіси споруджуються для захисту від впливу кліматичних умов, опадів той чи інший предмет.

До таких елементів відносяться металеві ферми, які використовуються не тільки для спорудження навісів, але і мають широке поширення в такому вигляді конструкцій, як ангари. Дані конструкції мають стрижневі основи, які можуть бути використані як для перекриття, так і для його основи. Таке широке поширення ферми отримали завдяки тому, що вони виявляються і в процесі монтажу, і в процесі подальшої експлуатації набагато вигідніше, ніж звичайні балки. Високі показники міцності і стійкості перед механічними і хімічними впливами виправдовують повною мірою зусилля і час, витрачені на зведення навісу саме з цього матеріалу. З окремих стрижнів споруджуються абсолютно будь-які геометричні фігури, які дозволяють звести навіс для будь-яких цілей. При цьому варто відзначити ще й той факт, що матеріал практично не схильний ніяким корозійних проявам, вага конструкції істотно нижче, ніж вага звичних дерев`яних або бетонних каркасів для навісів. Все це дозволяє говорити про те, що більш підходящого матеріалу для зведення великого навісу знайти поки неможливо.

Основні елементи ферм для навісів і їх розрахунок

Схема ферми для навісу.

Дана споруда є так званим каркасом всього покриття. Для того щоб поставити ферму, необхідно кілька прямих стрижнів, які з`єднуються між собою у вузлах. Вузли можуть бути шарнірними і жорсткими. В результаті будова представлено:

• верхнім і нижнім поясами;
• стійками;
• розкосами.

На основі даної конструкції і по її принципом споруджується маса будівель. Наприклад, за допомогою ферм зводяться павільйони, сцени, мости, гаражі, заводи і багато іншого. Тому, якщо у ваших планах є спорудити щось зі списку вище, то навичок, отриманих в результаті установки навісу. вам обов`язково повинно вистачити.

Якщо ви маєте намір поставити навіс саме за допомогою цих матеріалів, то у вас буде 2 способи, за допомогою яких можна буде здійснити цей захід.

Схема пристрою навісу з полікарбонату.

Перший, найпростіший, полягає в тому, що ви купуєте ферми в готовому вигляді. Даний варіант підходить тим, у кого є достатня кількість матеріальних засобів, але немає бажання і можливостей приступати до самостійного спорудження.

Якщо ж ви маєте намір заощадити на будівництві навісу. то ви, швидше за все, віддасте перевагу інший шлях. Пов`язані вони з тим, що всі монтажні роботи будуть здійснюватися вами самостійно. При цьому особливу увагу потрібно буде звернути на необхідність здійснення великої кількості розрахунків навантажень, які виявляються на всі елементи конструкції. Саме згідно з цими даними потрібно буде вибирати той чи інший матеріал. Після того як матеріали будуть обрані і підготовлені, потрібно буде приступати до монтажу всієї системи. Якщо щось буде зроблено не так, то ферма з профільних труб не зможе прослужити вам стільки часу, на яке ви розраховуєте. Багато що залежить від того, під яким кутом буде накрита дах навісу.

Як правильно розрахувати ферму для навісів?

Схема розрахунку трикутної ферми.

Відповідно до вимог СНиП, для розрахунку конструкції для того чи іншого навісу (незалежно від його форми і функціональної приналежності) необхідно пройти через кілька стадій в процесі визначення навантаження на споруду. Для цього спочатку необхідно вибрати схему будови. На даному етапі визначаються контури поясів ферми. Залежить ця схема від того, які функції повинен буде виконувати навіс, від того, яка дах буде на ньому, і від того, під яким кутом вона буде розміщуватися.

І все-таки, навіть якщо всі перераховані вище етапи здалися вам досить простими, варто порадитися з професійним конструктором. Він дасть вам поради щодо схеми, яку ви складете, щось підкоригує. Тільки тоді можна буде переходити безпосередньо до реалізації проекту. Інший варіант пов`язаний з тим, що на етапі складання схеми можна користуватися вже готовими матеріалами і розрахунками. Так, наприклад, багато конструктори в своїх блогах діляться вже наявним досвідом. І якщо показники їх спорудження схожі з вашими, то немає нічого поганого в тому, що за основу ви візьмете вже перевірену схему.

Як розрахувати конструкцію класичної ферми

Схема трикутної кроквяної ферми.

Одним з найпоширеніших видів ферм є ферма-арка. До її складу входить 2 пояса: верхній і нижній. Напрямних тут буде саме нижній пояс, який виконується у вигляді дуги. З`єднання профілів здійснюється за допомогою так званих ребер жорсткості. Радіус самої арки може мати абсолютно будь-які розміри. Вибір ваш буде залежати більшою мірою від природних умов, в яких розташовується будівля і від його висоти. Ну і, звичайно ж, багато знаходиться в прямій залежності від наявних у вас матеріальних засобів. Адже чим вище арка і сама ферма, тим дорожче вона буде коштувати.

Для ферм використання металевих профільних труб найбільш переважно, так як вони практично не деформуються, дозволяють зводити масивні споруди, вага яких виходить незначним, так як всередині всі ці труби порожні. Крім вищевказаних переваг, можна відзначити ще й те, що вартість готового навісу виявиться мінімальною в порівнянні з іншими варіантами. Ну і, як вже було сказано, все це призводить до того, що прослужать такі конструкції дуже довго.

Які дані потрібні для розрахунку навантаження на ферму?

Спершу необхідно визначитися зі значеннями коефіцієнта? (Визначає перехід навантаження снігу на землі на навантаження снігового покриву на навіс) на кожному прольоті верхнього пояса. Для цього вам буде потрібно визначитися з кутом нахилу дотичних. Так, наприклад, на першому прольоті кут дорівнюватиме приблизно 48 °, на другому - 40 °, на третьому - 30 ° .І так, з кожним прольотом кут буде зменшуватися. Формула навантаження на навіс розраховується з показників Q і l. Тут Q - навантаження від снігового покриву на перший вузол ферми, l - довжина металевих стрижнів. Для того щоб розрахувати їх, вам потрібно відняти cos кута, під яким розташовується перекриття. У зв`язку з цим, на 1 прольоті? = Cos1.8.48 = 0,07. Для того щоб розрахувати l, потрібно cos цього кута помножити на 0,6, тому l = 0.6.cos48 = 0.4 м. Що стосується навантаження на навіс, то формула її розрахунку є твір l і? і 180. Таким чином, Q = 180.0.07.0.4 = 5 кг. Відповідно до іншими показниками, ці ж показники будуть рівні наступних значень: на 2 прольоті? = 0.3, l = 0.5 м, Q = 29 кг. На 3 прольоті? = 0.5, l = 0.54 м, Q = 56 кг.

Отже, відповідно до вимог СНиП, саме ферми з металевих профільних труб здатні і протистояти навантаженням (від снігу, вітру і дощу), і не дуже сильно «тиснути» на поверхню землі. Для того щоб спорудити великий навіс, вам будуть потрібні труби з перетином 40 * 40 мм, товщина стінок яких буде дорівнює 3 мм. Трохи тонше (2 міліметри) будуть потрібні труби для навісів довжиною від 4,5 до 5,5 метрів. Інші показники залишаться такими ж. Ну, а габарити маленького навісу повинні бути приблизно рівними 40 * 20 мм. Для перекриття, дах якого розташовується під ухилом в 25-30 °, необхідно вибрати трикутну форму ската. При цьому якщо довжина одного прольоту не перевищить 30 метрів, то висота козирка в такому випадку повинна складати приблизно п`яту частину від довжини прольоту. Завдяки цьому, важити дана ферма буде небагато.