Профильную трубу в качестве строительного материала используют достаточно часто. Такое строение, как навес, которое можно встретить на любом пригородном участке, не исключение. Профильная труба наиболее популярный и удобный материал для такой конструкции. Его легко монтировать, и стоит он недорого. Как соорудить навес своими руками - подробно рассмотрим ниже.
Стоит ли выбирать профильную трубу?
- Правильные геометрические формы материала сохраняют высокий уровень его прочности. Естественные рёбра жёсткости - это противоположные стенки профильных труб.
- Бывают прямые и криволинейные профильные трубы.
- Цельнокатаные аналоги профильных труб сложнее в производстве. За счёт этого последний материал гораздо дешевле.
- Несмотря на небольшую массу, скелет из профилированных труб достаточно устойчивый.
- Соединяются между собой элементы каркаса при помощи сварки и болтов.
- Можно соорудить стационарный или разборный каркас.
- Толщина стенок профилированной трубы не более 2 миллиметров. Благодаря этому кровлю можно крепить непосредственно к каркасу и не тратиться на большое количество инструментов.
Важные нюансы
В первую очередь необходимо определиться с месторасположением будущей конструкции. Навесы строят отдельностоящими или как пристройку к дому. Затем разберитесь с предназначением навеса.
Он может быть сооружён для хозяйственных нужд. В таком случае под ним можно хранить различные инструменты и другой инвентарь. Некоторые укрывают им автомобиль. Либо его можно сделать зоной отдыха и накрыть им, например, детскую площадку или бассейн.
Также решите, будет ваш навес стационарным или разборным. Стационарные постройки используются в любое время года. Разборный вариант - временный. Обычно его устанавливают только на лето. Главное для последнего, чтобы он легко монтировался, был прочным и ветроустойчивым.
Четырёхсткатный навес
По форме навесы тоже бывают разными и с ней тоже нужно определиться до начала всех работ. Выделяют купольную, пирамидную, дуговую, арочную, односкатную, двускатную и 4-хскатную крыши. Естественно, что чем сложнее по форме ваш навес, тем его труднее соорудить.
Расчёты размеров и чертёж
В первую очередь необходимо создать эскиз. Для примера возьмём навес, кровля которого будет сделана из поликарбоната. На эскизе необходимо отобразить внешний вид будущей конструкции и её примерные габариты. Затем необходимо сделать все замеры на месте, где будет устанавливаться сооружение и создать подробный чертёж. Навес можно соорудить как отдельностоящим, так и как пристроенным к дому.
Например, у вас имеется дом 9х6 метров, а перед ним свободное пространство 9х7 метров. В данном случае ширина навеса может быть равной ширине стены дома, т. е. 9 метров. Вылет можно сделать, например, в 6 метров. Таким образом, получается навес размером 9х6 метров.
Низкий рай оптимально сделать высотой 240 сантиметров, высокий - 350–360 сантиметров.
Простой математикой вычисляется угол наклона. В данном случае он равен 12–13 градусам.
Чтобы правильно подобрать кровельный материал, учитывайте силу и направление ветра в вашем районе, а также количество выпадающего замой снега. Это нужно для того, чтобы выбрать тот материал кровли, который справится с нагрузкой.
Теперь, когда все замеры сделаны, можно создавать чертёж. Стропильные фермы необходимо изобразить на отдельном чертеже.
После того как все подготовительные бумажные работы сделаны, можно рассчитать необходимое количество строительных материалов. Всегда приобретайте их с запасом минимум в 5 процентов. Это необходимо на тот случай, если вам попадутся бракованные изделия или вы что-то испортите в процессе работы.
Список инструментов
- Рабочие перчатки.
- Строительный уровень.
- Рулетка/метр.
- Лопата.
- Аппарат для сварки.
- Болгарка.
- Перфоратор.
- Болты.
- Шурупы для кровли с прокладками.
- Профилированные трубы.
- Уголок.
- Лист из металла.
- Фланец.
- Бетонная смесь.
- Щебёнка.
- Песок.
Этапы строительства навеса
Выделяют 3 основных вида профилированных труб:
- Неокрашенные.
- Трубы, покрытые оцинкованным напылением, защищающим их от появления ржавчины.
- Труб, покрытые другим специализированным напылением.
Неокрашенные, чистые трубы можно обработать самостоятельно. Это позволит сэкономить до 30%.
Подготовительные работы
В первую очередь необходимо подготовить строительную площадку.
Как сварить, сделать и установить каркас
- Следующий этап - выкапывание ям для закладных деталей. Дно необходимо утрамбовать, устелить пещано-шебневую подушку и снова уплотнить.
Ямы можно копать не только лопатой, но ещё и буром
- Установите закладные детали. С помощью уровня проверьте вертикальность.
- Забетонируйте яму.
- Как вариант, можно сделать монолитное основание под навесом. Для этого выкапывается котлован по периметру конструкции. В
него устанасливается опалубка, стелится пещано-щебневая подушка и заливается бетон с обязательным армированием.Монолитная площадка под навесом
- К нижним квадратам вертикальных стоек необходимо приварить стальные квадраты. Размер этих квадратов должен быть равен размеру закладных деталей. Отверстия для болтов у них должны совпасть.
- Прикрутите стойки к закладным как только фундаментальные столбики окончательно высохнут.
- Приступайте к сборке каркаса крыши. Профильную трубу отмерьте и разрежьте на необходимой длины отрезки.
- В первую очередь соедините боковые фермы при помощи сварки или болтов.
- Затем происходит соединение фронтальных перемычек.
- Последний этап - монтаж элементов раскосных решёток, если это необходимо. В процессе сборки каркасной части навеса не забывайте проверять его ровность строительным уровнем.
Вариант готового каркаса
- Поставьте собранный скелет на стойки и зафиксируйте его при помощи метизов или сварки.
Обработка каркаса из металла антикоррозийными составами и его окраска происходит до установки кровельного материала.
В случае если профильная труба приобреталась с уже готовой защитой, всё равно сделайте это снова, так как во время сборки защитный слой мог быть повреждён.
Разновидности креплений элементов друг с другом
- Сквозные болты или саморезы.
Довольно распространённый способ крепления. Для тех, у кого нет навыков работ со сварочным аппаратом, такой вариант крепления станет идеальным. Фиксация элементов происходит метизами при помощи дрели и сверла для металла. Размер болтов или саморезов выбирается в зависимости от того, какого сечения профильные трубы. Продавцы строительных магазинов смогут помочь выбрать правильные элементы конкретно для вашего случая.
- Сварка - ещё один весьма популярный вариант соединения элементов.
Для работы вам понадобится использование электрического или газового сварочного аппарата. Сварка отличается большей надёжностью за счёт того, что не нарушает целостности элементов конструкции. В первом случае под болты или саморезы необходимо просверливать отверстия. Это ухудшает прочность каркаса. Но в то же время такой вариант фиксации самый сложный. При недостаточном опыте или его отсутствии работ со сварочным аппаратом, вся конструкция может быть испорчена. Поэтому лучше нанять специалистов или крепить элементы каркаса болтами и саморезами.
- Если навес небольшой, а профильные трубы в нём имеют диаметр не более 25 миллиметров, то для крепления можно использовать специальные хомуты (краб-системы).
В зависимости от того сколько концов профтрубы необходимо соединить, выделяют Т- и Х-образные хомуты. Они стягиваются при помощи болтов с гайками (6х20 или 6х35). Главные недостаток такого крепления - это то, что при его использовании части каркаса можно соединять только с углом в 90 о. Для профильной трубы такого маленького сечения сварка не используется.
Поставьте заглушки на все срезы элементов каркаса, так как внутри труба не обработана антикоррозийными средствами.
Чем обшить кровлю (таблица)
Крыша в данной конструкции - это основной элемент.
| Наименование | Описание |
| Шифер | Является самым простым вариантом обшивки. Его главный недостаток - большой вес. |
| Профнастил | Красиво смотрится, имеет широкую цветовую гамму, но его нельзя назвать самым дешёвым вариантом. |
| Поликарбонат | Создаёт эстетичный и дорогостоящий внешний вид, но в нём создаётся что-то вроде парникового эффекта из-за задержки тепла и хорошего проникновения солнечных лучей через полупрозрачный материал. Автомобиль под такой крышей в жаркий день лучше не оставлять. Да и отдыхать там будет слишком жарко. |
Фото: варианты готовых конструкций из профтрубы
Навес с кровлей из поликарбоната 
Навес с кровлей из металлопрофиля 
Навес как пристройка к стене дома 
Навес эстетично дополнил крыльцо дома 
Навес, кровля которого обшита брезентом 
Простой двускатный навес 
Ещё один вариант навеса
Видео: строительство навеса из профильной трубы своими руками
Строительство навеса из профильной трубы дело несложное. Изучив всю предоставленную информацию, со строительными работами сможет справиться практический каждый. Единственный сложный момент - это работа со сварочным аппаратом. Но есть решения. Поэтому удачи!
Перекрытие небольшого пространства около дома позволяет защитить от осадков и непогоды места отдыха или хранения какого-то имущества. Зачастую для этой цели используют навесы. Этот вид сооружения не имеет по периметру стационарных стен, хотя может использоваться тканевая или иная лёгкая обшивка для усиления защитных функций.
рис1.Навес
Навес практически является лёгким каркасом с установленной на нём кровлей. Таким образом, навес выгоднее всего изготавливать из материалов, достаточно прочных на осевое сжатие и изгиб, имеющих минимальный вес при максимальной технологичности. Опыт показывает, что лучше всего навес изготавливать из профильной трубы. Своими руками при этом можно выполнить работу полностью или её значительную часть.
Виды стального профиля.
Современная индустрия производит огромный ассортимент трубных изделий из стального профиля, обычно имеющих прямоугольное или квадратное сечение. Ширина стенки варьируется от десяти миллиметров до десяти сантиметров и более. Толщина металла, использованного в изделии, может быть от одного миллиметра до полутора сантиметров. Отличаются трубы и по способу изготовления. Они бывают:
- холоднокатаные;
- горячекатаные;
- электросварные.
рис.2 Труба профильная стальная
Каждый вид трубы имеет свои достоинства и основную сферу применения. Для изготовления несложных строительных конструкций, к которым относятся навесы, лучше всего подходят холоднокатаные и электросварные трубы.
Элементы навеса из профильной трубы
Как любая пространственная конструкция, каркас навеса из профильной трубы будет состоять из стоек, прогонов перекрытия и элементов горизонтальных и вертикальных связей. Стойки или столбы для навеса могут изготавливаться из профильной трубы, хотя возможно применение и обыкновенной трубы круглого сечения. Некоторым недостатком столбов из круглой трубы станет более сложная конструкция узлов опирания и крепления элементов.
рис 3. Сечение трубы
Опоры лучше изготавливать из трубы квадратного сечения. Такая форма идеально подходит для сопряжения элементов, располагающихся под прямыми углами. На ровной и прямой поверхности стенки легко устанавливаются элементы крепления при помощи сварки, болтовых или резьбовых соединений. Форма сечения, представляющая собой равносторонний квадрат, обеспечивает равную жёсткость профиля в продольном и поперечном направлении.
Для изготовления прогонов или ферм лучше всего подойдёт труба прямоугольной конфигурации. В отличие от стоек, прогоны испытывают значительное усилие в поперечном направлении, то есть сверху вниз. И практически никаких нагрузок вдоль оси. Поэтому использование квадратного или круглого профиля совершенно не целесообразно.
Для изготовления элементов вертикальных и горизонтальных связей профили трубного сечения использовать нет необходимости. Лучше всего для этого подойдёт стальной уголок небольшой ширины.
Стойки навеса из профильной трубы
В зависимости от длины элемента следует выбрать ширину и толщину стенки. Подбор этих параметров лучше производить на основании расчёта нагрузок, но в то же время для строительства простого навеса такие сложности выглядят избыточными. Нужно учесть, что и толщина стенки, и ширина её, влияют на жёсткость стойки. Можно применить более толстую трубу меньшей ширины сечения или тонкостенную трубу с широкой полкой.
Вертикальная нагрузка от перекрытия навеса, воспринимаемая стойкой, не является очень большой и даже тонкостенная труба сможет её воспринимать без деформации. Жёсткость трубы напрямую зависит от высоты сечения. Поэтому применение стойки с широкой полкой и тонкой стенкой будет целесообразнее и экономичнее.
рис 4. Чертёж навеса
Размер профильной трубы для навеса среднего размера, например, легкового автомобиля, может быть от пятидесяти до ста миллиметров. Если стойки расположены чаще, то сечение трубы можно уменьшить. При опирании кровли навеса на четыре опоры, лучше их изготовить из труб большего сечения.
На стойки навеса закрепляются элементы связей, препятствующие смещению в вертикальной плоскости под воздействием ветровых нагрузок. Их следует закреплять на стойках жёстко, при помощи сварки или закрепления в двух точках на каждой плоскости опоры. Связи устанавливаются крестообразно в продольной и поперечной плоскости.
Стойки следует закреплять в фундаменте жёстко, замоноличивая в тело бетона или монтируя при помощи анкеров, установленных в верхнем срезе фундамента. Устанавливая столбы для навеса из профильной трубы, необходимо контролировать их вертикальность при помощи водяного уровня или лазерного отвеса. Стойку, закреплённую при помощи анкеров, можно выровнять в процессе монтажа. Замоноличенную в процессе установки, выровнять впоследствии практически невозможно.
Почти все работы, связанные с изготовлением несущих элементов каркаса навеса из профильной трубы, можно выполнить собственными руками. Бетонирование фундаментов и установка стоек не требует высокой квалификации и доступно любому застройщику. На этом этапе можно обойтись без сварочных работ.
Устройство кровли навеса
Кровля навеса является основной целью, ради которой и проводятся все остальные работы. Сложность её изготовления и монтажа напрямую зависит от длины перекрываемой стороны и шага стоек опор. Чем больше длина прогона или фермы навеса из профильной трубы, тем изделие будет сложнее и дороже. Оптимальным вариантом можно считать трёхметровый пролёт, позволяющий получить достаточно площади при минимальных затратах.
Более простым решением является односкатная крыша навеса, на основе простых прогонов из профильной трубы. Для изготовления прогонов лучше всего подходят элементы прямоугольного профиля. При этом большая сторона сечения балки устанавливается вертикально, а меньшая является основанием.
Расчёт балок навеса из профильной трубы можно поручить специалисту или подобрать размер профиля самостоятельно. Для этого следует посчитать предполагаемую нагрузку на балку, которая будет зависеть от климатического пояса, шага прогонов и их длины, веса кровельного покрытия. Для балки длиной три — четыре метра можно порекомендовать профиль высотой восемьдесят — сто миллиметров.
рис 5.Типы ферм
Уменьшить высоту профиля можно использовав вместо сплошного прогона сварную ферму. Чертежи ферм из профильной трубы для навеса проще всего поискать в интернете или сделать на основе чертежей металлических ферм, уменьшив пропорционально длине. Ферма не должна получаться сложной, помимо треугольной конструкции нижнего и верхнего пояса, связанных центральной стойкой, достаточно укрепить верхнюю балку подкосом. Для такой конструкции может оказаться достаточно профиля с высотой шестьдесят миллиметров по большей стороне в нижнем поясе и меньшего размера для остальных элементов фермы.
Не забывайте, что приведённые примеры соответствую минимальным пролётам и небольшой нагрузке на балку или ферму. При увеличении любого параметра, расчёты следует передоверить специалистам, обладающим необходимой квалификацией.
Элементы фермы следует скрепить при помощи сварки. Если вы не знаете, как правильно сварить ферму навеса своими руками, то нужно доверить эту работу знающему сварщику. Сварка сегментов трубчатого сечения непростая задача и этому ремеслу нужно учиться. Сварные швы следует зачистить и защитить от коррозии специальной грунтовкой.
На уложенные балки или фермы устанавливается обрешётка из бруса высотой пятьдесят миллиметров, называемого обрешёткой. Обрешётка предназначается для крепления листов кровельного покрытия. Если не гнаться за экзотикой, то наилучшим вариантом для этого типа сооружений является металлический профильный кровельный настил или листы на основе полимеров. Установить обрешётку и настелить кровельные листы навеса из профильной трубы своими руками, может практически любой застройщик. Брус, из которого делается обрешётка, должен быть заранее пропитан антисептическим составом или окрашен специальной краской, предотвращающей гниение древесины. После установки бруса в проектное положение, сделать это окажется труднее, а качество выполненных операций будет гораздо хуже.
Фермы или прогоны навеса скрепляют между собой с горизонтальной плоскости крестообразными связями из профильного металла небольшого сечения. Так же, как и на стойках, связи должны жёстко крепиться в точках опоры, лучше при помощи сварки.
Все металлические конструкции необходимо защитить от коррозии специальными красками для металла. Эту операцию лучше делать до монтажа элементов в проектное положение. После монтажа, требуется восстановить защитное покрытие в местах, где оно оказалось повреждено. Там, где производились сварочные или иные крепёжные работы в процессе установки элементов, нужно нанести покрытие на оголённые участки.
рис 6.Навес
Как видно из описания, несмотря на кажущуюся простоту конструкции, она содержит много элементов различного размера, устанавливаемых на разных отметках. Для предотвращения брака в работе и контроля исполнения задач приглашёнными специалистами, перед началом работ рекомендуется сделать максимально подробный чертёж навеса из профильной трубы. При изготовлении фермы перекрытия, на эту конструкцию тоже нужно сделать чертёж с нанесением размеров всех элементов. Чертёж каркаса навеса можно сделать собственными руками на бумаге или при помощи компьютера, если вы обладаете соответствующими навыками.
-
Навесы относят к категории наиболее простых сооружений, которые возводят на загородном или дачном участке. Их используют под самые разные цели: в качестве стоянки автомобилей, участка для складирования и множества других вариантов.
Конструктивно навес крайне прост. Это
- каркас, основным элементом которого являются фермы для навесов, отвечающие за стабильность и прочность конструкции;
- покрытие. Его выполняют из шифера, поликарбоната, стекла или профлиста;
- доборные элементы. Как правило, это элементы украшения, которые располагают внутри сооружения.
Конструкция довольно проста, к тому же весит она немного, поэтому ее можно собрать своими руками сразу на участке.
Однако чтобы получить практичный правильный навес, прежде всего нужно обеспечить его прочность и долгую эксплуатацию. Для этого следует знать, как рассчитать ферму для навеса, изготовить самостоятельно и сварить или купить готовые.
Металлические фермы для навесов
Эта конструкция состоит из двух поясов. Верхний пояс и нижний соединены через раскосы и вертикальные стойки. Она способна противостоять существенным нагрузкам. Одно такое изделие, весящее от 50–100 кг может заменить балки из металла большие по весу в три раза. При правильном расчете металлическая ферма в , швеллеров или не деформируется и не прогибается при воздействии нагрузок.
Металлический каркас одновременно испытывает несколько нагрузок, поэтому так важно знать, как рассчитать металлическую ферму, чтобы точно найти точки равновесия. Только так конструкция сможет противостоять даже очень высоким воздействиям.
Как выбрать материал и правильно варить их
Создание и самостоятельная установка навесов возможны при небольших габаритах сооружения. Фермы для навесов в зависимости от конфигурации поясов могут быть изготовлены из профилей или стальных уголков. Для относительно небольших конструкций рекомендуется выбирать профильные трубы.
Подобное решение имеет ряд преимуществ:
- Несущая способность профильной трубы напрямую связана с ее толщиной. Чаще всего для сборки каркаса используют материал с квадратом 30-50х30-50 мм в сечении, а для сооружений небольшого размера подойдут трубы и меньшего сечения.
- Для металлических труб характерна большая прочность и это при этом, что они весят намного меньше, чем цельный брусок из металла.
- Трубы сгибаются – качество необходимое при создании криволинейных конструкций, например, арочных или купольных.
- Цена фермы для навесов относительно небольшая, поэтому купить их не составит особого труда.
На заметку
Металлический каркас прослужит значительно дольше, если защитить его от коррозии: обработать грунтовкой и покрасить.
- На такой металлический каркас можно удобно и достаточно просто уложить практически любую обрешетку и кровлю.
Способы соединения профилей
Как можно сварить навес
Среди главных достоинств профильных труб следует отметить безфасоночное соединение. Благодаря такой технологии, ферма для пролетов, не превышающих 30 метров, получается конструктивно простой и обходится относительно недорого. Если ее верхний пояс достаточно жесткий, то кровельный материал можно опереть непосредственно на него.
Безфасоночное сварное соединение обладает рядом достоинств:
- существенно снижается масса изделия. Для сравнения отметим, что клепанные конструкции весят на 20%, а болтовые – на 25 % больше.
- снижает трудозатраты и расходы на изготовление.
- стоимость сварки небольшая. Более того, процесс можно автоматизировать, если использовать аппараты, которые позволяют бесперебойно подавать сварную проволоку.
- полученный шов и присоединяемые детали получаются одинаково прочными.
Из минусов следует отметить необходимость наличия опыта проведения сварочных работ.
Крепление на болты
Болтовым соединением профильных труб пользуются не так уж редко. Преимущественно его используют для разборных конструкций.
К основным преимуществам такого вида соединения относят:
- Простую сборку;
- Отсутствие необходимости в дополнительном оборудовании;
- Возможный демонтаж.
Но при этом:
- Увеличивается вес изделия.
- Потребуются дополнительные крепежные детали.
- Болтовые соединения менее прочные и надежные, нежели сварные.
Как рассчитать металлическую ферму для навеса из профильной трубы
Возводимые сооружения должны быть достаточно жесткими и прочными, чтобы противостоять различным нагрузкам, поэтому перед их монтажом необходимо выполнить расчет фермы из профильной трубы для навеса и составить чертеж.
При расчете, как правило, прибегают к помощи специализированных программ с учетом требований СниП («Нагрузки, воздействия», «Стальные конструкции»). Можно рассчитать металлическую ферму онлайн, пользуясь калькулятором расчета навеса из металлопрофиля. При наличии соответствующих инженерных знаний расчет можно провести и собственноручно.
На заметку
Если известны главные параметры конструкции, можно поискать подходящий готовый проект, среди выложенных в интернете.
Проектные работы выполняют на основе следующих исходных:
- Чертеж. От типа крыши: одно- или двускатная, шатровая или арочная, зависит, конфигурация поясов каркаса. Самым простым решением можно считать односкатную ферму из трубы профильной.
- Размеры конструкции. Чем с большим шагом будут установлены фермы, тем нагрузка, которой они смогут противостоять, будет больше. Важен также угол наклона: чем он больше, тем легче будет сходить снег с кровли. Для расчета понадобятся данные об экстремальных точках ската и их удаленности друг от друга.
- Размеры элементов кровельного материала. Они играют решающую роль в определении шага ферм для навеса, скажем, . Кстати, это самое популярное покрытие для сооружений, устраиваемых на собственных участках. с легкостью сгибаются, поэтому они подходят для устройства криволинейных покрытий, к примеру, арочных. Все что при этом важно, так это только то, как правильнорассчитать навес из поликарбоната.
Расчет металлической фермы из профильной трубы для навеса выполняют в определенной последовательности:
- определяют величину пролета, соответствующую техзаданию;
- чтобы вычислить высоту конструкции, по представленному чертежу подставляют размеры пролета;
- производят задание уклона. Соответственно оптимальной форме кровли сооружения определяют контуры поясов.
На заметку
Максимально возможный шаг ферм для навеса при использовании профильной трубы равен 175 см.
Как сделать ферму из поликарбоната
Первым этапом изготовления своими руками ферм из профильной трубы для навеса является составление детального плана, на котором должны быть указаны точные размеры каждого элемента. Кроме этого желательно подготовить дополнительный чертеж конструктивно сложных деталей.
Как видите, до того, как самому изготовить фермы, необходимо хорошо подготовиться. Отметим еще раз, что в то время как при выборе формы изделия руководствуются эстетическими соображениями, то для определения конструктивного типа и количества составляющих элементов требуется расчетный путь. При проверке на прочность металлической конструкции обязательно нужно учесть также данные об атмосферных нагрузках в данном регионе.
Дуга считается предельно упрощенной вариацией фермы. Это – одна профилированная труба, имеющая круглое либо квадратное сечение.
Очевидно, что это не только самое простое решение, оно и обходится дешевле. Тем не менее дуги для навеса из поликарбоната имеют определенные недостатки. В частности это касается их надежности.
арочные навесы фото
Проанализируем, каким образом распределяется нагрузка в каждом из этих вариантов. Конструкция фермы обеспечивает равномерное распределение нагрузки, то есть сила, воздействующая на опоры, будет направлена, можно сказать, строго вниз. Это значит, что опорные столбы отлично противостоят усилиям на сжатие, то есть могут выдержать дополнительное давление снежного покрова.
Дуги такой жесткостью не обладают и не способны распределять нагрузку. Чтобы компенсировать такого рода воздействие, они начинают разгибаться. В результате возникает сила, возложенная на опоры в верхней части. Если учесть, что она приложена к центру и направлена горизонтально, то малейшая ошибка в расчете основания столбов, по меньшей мере, вызовет их необратимую деформацию.
Пример расчета металлической фермы из профильной трубы
Расчет такого изделия предполагает:
- определение точной высоты (Н) и длины (L) металлической конструкции. Последняя величина в точности должна соответствовать длине пролета, то есть расстоянию, перекрывающему конструкцию. Что же касается высоты, то она зависит от спроектированного угла и особенностей контура.
В треугольных металлоконструкциях высота составляет 1/5 или ¼ часть длины, для остальных типов с прямолинейными поясами, к примеру, параллельными или полигональными – 1/8 часть.
- Угол раскосов решетки колеблется в пределах 35–50°. В среднем он составляет 45°.
- Важно определить оптимальное расстояние от одного узла до другого. Обычно искомый промежуток совпадает с шириной панели. Для конструкций, длина пролета в которых больше 30 м, необходимо дополнительно рассчитать строительный подъем. В процессе решения задачи можно получить точную нагрузку на металлоконструкцию и подобрать правильные параметры профильных труб.
В качестве примера рассмотрим расчет ферм стандартного односкатного сооружения 4х6 м.
В конструкции используется профиль 3 на 3 см, стенки которого имеют толщину в 1,2 мм.
Нижний пояс изделия имеет длину 3,1 м, а верхний – 3,90 м. Между ними устанавливают вертикальные стойки, выполненные из такой же профильной трубы. Самая большая из них имеет высоту 0,60 м. Остальные вырезают по степени убывания. Можно ограничиться тремя стойками, расположив их от начала высокого ската.
Участки, которые образуются при этом, усиливают, установив раскосые перемычки. Последние изготовлены из более тонкого профиля. К примеру, для этих целей подойдет труба сечением 20 на 20 мм. В месте схождения поясов стойки не нужны. На одном изделии можно ограничиться семью раскосами.
На 6 м длины навеса используют пять подобных конструкций. Их укладывают с шагом в 1,5 м, соединяя дополнительными перемычками поперечного расположения, выполненными из профиля сечением 20 на 20 мм. Их фиксируют к верхнему поясу, расположим с шагом 0,5 м. Панели поликарбоната крепят непосредственно к этим перемычкам.
Расчет арочной фермы
Изготовление арочных ферм также требует точных расчетов. Это связано с тем, что возложенная на них нагрузка распределится равномерно, только если созданные дугообразные элементы будут иметь идеальную геометрию, то есть правильную форму.
Рассмотрим подробнее, как создать арочный каркас для навеса с пролетом в 6 м (L). Расстояние между арками примем в 1,05 м. При высоте изделия в 1,5 метра архитектурная конструкция будет смотреться эстетично и сможет противостоять высоким нагрузкам.
При расчете длины профиля (mн) в нижнем поясе пользуются следующей формулой длины сектора: π R α:180, где значения параметров для данного примера в соответствии с чертежом равны соответственно: R= 410 см, α÷160°.
После подстановки имеем:
3,14 410 160:180 = 758 (см).
Узлы конструкции следует расположить на нижнем поясе на расстоянии 0,55 м (с округлением) друг от друга. Положение крайних рассчитывают индивидуально.
В случаях когда длина пролета меньше 6 м, сваривание сложных металлоконструкций часто заменяют на одинарную либо двойную балку, согнув металлический профиль под заданным радиусом. Хотя при этом необходимости в расчете арочного каркаса нет, однако правильный подбор профилированной трубы по-прежнему остается актуальным. Ведь от ее сечения зависит прочность готовой конструкции.
Расчет арочной фермы из профильной трубы онлайн
Как рассчитать длину дуги для навеса под поликарбонат
Длину дуги арки можно определить по формуле Гюйгенса. На дуге отмечают середину, обозначив ее точкой М, которая находится на перпендикуляре СМ, проведенном к хорде АВ, через ее середину С. Затем нужно измерить хорды АВ и АМ.Длина дуги определяется по формуле Гюйгенса: p = 2l x 1/3 x (2l – L), где l – хорда АМ, L – хорда АВ)
Относительная погрешность формулы равна 0,5%, если дуга АВ содержит 60 град, а при уменьшении угловой меры погрешность значительно падает. Для дуги в 45 град. она составляет всего 0,02%.
Если вы живете в частном доме, рано или поздно у вас возникнет необходимость установить навес возле дома, который будет служить надежной защитой для автомобиля, а также уютным местом для отдыха. Дачный навес во дворе может быть использован для создания комфортного отдыха, ведь он хорошо защищает от палящих лучей солнца и осадков. Кроме того, в зависимости от типа конструкции, ее также можно использовать для декоративной цели, для садоводства вьющихся цветов и разбития виноградников.
Навес для автомобиля
Навес в виде беседки
Навес над бассейном
На сегодняшний день существует огромное количество различных моделей дачных и дворовых навесов, которые различаются не только по внешнему виду и характеристикам, но и материалу, а также предназначению. Одним из наиболее простых и популярных ныне типов дачных навесов является конструкция из профильной трубы, которую можно запросто изготовить собственными руками. Как правило, такой тип металлического навеса отличается высокой прочностью, долговечностью и устойчивостью. Визуально подобные постройки довольно легкие, они не будут утяжелять внешний вид двора.
Навес из профильной трубы
Наиболее важной особенностью конструкции подобного типа является низкая цена материалов и простота установки. Навесы из профильной трубы вы вполне можете установить самостоятельно, заручившись нужными инструментами и терпением.
К другим преимуществам конструкций из профильных труб можно отнести:
- надежность материала;
- гибкость – из профильных труб можно создавать как прямые, так и арочные конструкции;
- удобство сборки за счет правильных форм материала;
- минимум инструментов для установки;
- длительный срок службы;
- при создании из профиля каркаса, он будет отличаться небольшим весом;
- быстрое соединение материала с помощью болтов или паяльника;
- каркасы из подобного материала могут быть как разборными, так и стационарными;
- доступная цена материала.
Дачные навесы из профильных труб могут разделяться на два вида в зависимости от типа конструкции: раздельные и стационарные. Конструкции разборного типа, как правило, создаются на основе установки с каркасом из профильных труб, а также с использованием пластика или ткани с водонепроницаемым покрытием.
Подобная конструкции очень удобная, к тому же ее установка не займет у вас много времени. Садовый навес разборного типа обладает следующими выгодами:
- быстрый процесс сборки;
- простота установки;
- удобство и мобильность;
- возможность использования только в определенные сезоны;
- низкая цена.
Постройка стационарного типа представляет собой сборную конструкцию, в качестве основного материала для создания каркаса которой используются металлические трубы. Как правило, подобная конструкция также отличается более сложным процессом установки, но, если у вас имеются минимальные навыки в области строительства и набор необходимых инструментов, монтаж можно провести собственными руками.
Перед тем как приступать к установке конструкции, необходимо определиться с ее типом. При выборе типа и размеров дачного или дворового навеса, особенно если он будет производиться своими руками, лучше всего отдавать предпочтение прямолинейным конструкциям, процесс установки которых отличается простотой. Прямоугольная конструкция с двумя ребрами сможет также обеспечить высокую устойчивость и прочность навесу.
Схема прямолинейного навеса
Кроме того, важным аспектом в данном процессе также является выбор материала. Лучше всего отдавать предпочтение самым качественным и прочным материалам, чтобы в дальнейшем не возникло проблем с готовой конструкцией. Для подобной цели лучше подойдут трубы из высокоуглеродистой стали, которая защищена от влияния коррозии и ржавчины. Что касается выбора размера конструкции и толщины стен, это будет полностью зависеть от типа вашего навеса.
Трубы из высокоуглеродистой стали
Перед началом строительных работ, необходимо провести подготовительные работы, которые включают в себя составление проекта и чертежа конструкции, а также расчет размеров и количества материалов. Все расчеты производятся строго по разработанному чертежу навеса. В проекте необходимо указать размеры конструкции, зависимость между длинной постройки и углом наклона кровли. В чертеже работы необходимо указать также очертания поясов опоры. При этом высоту постройки необходимо рассчитывать исходя из веса, типа, возможности перемещения, типа перекрытия и других особенностей. Если у вас возникли сложности на этапе разработки проекта или чертежа конструкции, лучше всего обратиться к профессионалам, которые смогут составить грамотный проект для вас.
Работы по установке навеса необходимо начинать с разметки и монтажа каркаса. После того как вы сделаете пометки на месте, где будет уставлен навес, можно переходить к установке опор конструкции.
Установка опоры для навеса
Для легких садовых или дворовых конструкций лучше всего устанавливать опоры с шагом до 2 м. Для начала необходимо вырыть ямы, глубиной в 60 см, утрамбовать, засыпать слоем гравия и перейти к созданию колонны из бетонного раствора. Каждая колонна устанавливается с помощью отвеса.
Колонны из бетонного раствора
Стоит отметить, что работы подобного типа лучше всего выполнять не в одиночку. Для того чтобы установить колонны ровно на уровне, потребуется не одна пара рук. Место под подвесом необходимо укрепить, для этой цели их можно обложить плиткой или же просто создать бетонную стяжку.
Бетонная стяжка
Далее, необходимо перейти к монтажу каркаса из арматуры, а также выполнить заливку бетоном не меньше чем на 50 мм. Подобная основа сможет выдержать нагрузки не более 3 кг. Следующим этапом станет создание обвязки по периметру навеса, которая будет служить креплением фермы для кровли.
Теперь можно перейти к работе с самыми трубами. Для начала необходимо приварить к одному концу профильной трубы цилиндры со сквозными отверстиями, которые будут служить для крепления к основам конструкции. На концы опоры нужно просверлить отверстия для закрепления каркаса и стойки. В дальнейшем можно приступить к сборке труб с помощью болтов.
Готовый навес
Если вы хотите сделать работу быстрее и проще, можно использовать специальные пластины из металла вместо цилиндров. Однако в подобном случае надежность и прочность конструкции значительно снижается.
Арочные навесы перед частным домом по чертежам и фото
На сегодня большой популярностью пользуется такой тип навеса, как арочный. Конструкция подобного типа отличается не только высокой прочностью и надежностью, но и вполне привлекательным внешним видом, за счет чего сфера использования ее расширяется. Арочные навесы из профильных труб – достаточно простая по типу и построению конструкция, установку которой вполне можно выполнить своими руками. Арочные постройки вы можете часто встретить в частных домах, на дачах, которые выполняют как декоративную, так и защитную функции.
Арочный навес
Перед тем как решиться на строительство арочной конструкции в домашних условиях, необходимо побеспокоиться о выборе качественного материала, подготовке необходимого набора инструментов, а также разработке проекта строительства. На данном этапе обязательным является создание проекта или детального чертежа, в котором будут указан расчет параметров и размещение конструкции, а также количество нужных материалов.
Проект арочного навеса
Этот этап строительства очень важен, поэтому, если вам сложно самостоятельно разработать грамотный проект, вы можете использовать готовые проекты навесов и профильных труб в интернете. На просторах сети можно отыскать широкое множество разработанных чертежей готовых конструкций из профильных труб. Вы вполне можете использовать подробный чертеж для строительства навеса своими руками, это гораздо упростит работу.
Процесс установки арочного навеса из профильных труб имеет следующие особенности:
Стоит учитывать, что материалы для создания арочного навеса придется заказывать или же покупать в специализированном магазине. В магазине вам также помогут правильно рассчитать радиус материалов, исходя из нужной ширины навеса.
Навесы из профильной трубы своими руками – фото, чертежи арочных навесов перед частным домом
Навесы делают для защиты от дождя и солнца мест отдыха на свежем воздухе, крыльца, игровых площадок. Парковка для авто под навесом удобней, чем стоянка под открытым небом. Сварка навеса из профильных труб доступна даже новичкам. Однако, чтобы построить надежную и долговечную конструкцию, необходимо уметь правильно выбирать материал и знать, как сваривать фермы из .
Основой навеса являются стропильные фермы, связывающие его в единое целое. Они изготовляются в виде горизонтальной пространственной конструкции, собранной из элементов, соединяемых сваркой. Ферма состоит из нижнего и верхнего пояса, скрепленных вертикальными и диагональными (раскосами) перемычками. Основным плюсом навесов из профиля является их способность при небольшом весе успешно противостоять ветровым нагрузкам и весу снега. Сварка ферм может быть выполнена из швеллера, уголка, но чаще выбираются профильные трубы.
Фермы — основа навеса
Выбор формы
Форма ферм зависит от назначения и условий эксплуатации навеса. Каждая из них обладает преимуществами и недостатками. К популярным относятся:
- Треугольной формы — классика постройки крыш и навесов с крутыми скатами. Благодаря простой форме они легко рассчитываются и изготавливаются. Треугольные конструкции обеспечивают хорошую естественную освещенность пространства под собой. Однако потребуется дополнительный расход материала и длинные балки для соединения центральных частей обрешетки. Также отмечается сложность сваривания острых углов.
- Полигональные конструкции строятся для защиты больших площадей. Из-за сложной формы для облегченных навесов не применяются. Благодаря высокой прочности пролеты между фермами можно увеличивать, что уменьшает расход металла.
- Хорошей прочностью обладают также фермы с параллельными поясами. В отличие от других видов они собираются из повторяющихся элементов одного размера с минимальным количеством стыков. Поэтому сваривать ферму для навеса этого вида несложно.
- Односкатные фермы трапециевидной формы, устанавливаемые на опорных столбах надежны, так как жестко фиксируют строение. Для них не требуются длинные трубы на верхнюю решетку.
Помимо перечисленных форм сварку ферм из профильной трубы производят в виде арок, ножниц, буквы П, асимметричных, двух шарнирных, мансардных с центральной опорой и без нее.
Преимущества профильных труб
Выбор прямоугольного профиля для строительства навеса рекомендуется специалистами, так как он обладает следующими достоинствами:
- не нуждается в обработке огнестойкими составами;
- профиль легко без деформации гнется с помощью простых устройств, что позволяет создавать сложные формы;
- защита от коррозии осуществляется простым окрашиванием;
- доступность приобретения во всех регионах;
- ошибка при раскрое исправляется привариванием отрезка на прежнее место;
- малый вес по сравнению с другим металлопрокатом равной прочности;
- длительный срок службы.
Требования, предъявляемые к навесам, отражены в СНИП 2.01.07-85. В документе указано как правильно определить нагрузки и их величины, которые должна выдерживать конструкция. Помимо этого нужно учитывать климатические особенности региона. Если зимы снежные и случаются сильные порывы ветра сечение профиля увеличивается.
Также следует учитывать размеры навеса. При увеличении расстояния между опорами сечение профиля выбирается больше. Шаг установки ферм регламентируется СНИП, однако, следует учитывать ширину кровельного материала. При использовании ондулина или поликарбоната чертеж составляется с учетом размера их листов.
От величины угла наклона навеса зависит количество скапливающегося снега. С крутой крыши он скатывается самопроизвольно, но для такой конструкции увеличивается расход материала. Для регионов с обильным выпадением снега угол делается не менее 25 — 30⁰.
Сварка простой односкатной конструкции
Сначала составляется чертеж с размерами элементов. Без инженерного образования сделать расчет нагрузок не получится, поэтому следует привлечь специалиста или воспользоваться онлайн калькулятором. Зная характеристики навеса, можно поискать в свободном доступе подходящий чертеж.
Для защиты автомобиля от непогоды чаще всего строят односкатные навесы размером 4×6 м. Фермы треугольной формы изготавливаются из профиля 30×30×1,2 мм. Верхние трубы имеют длину 3,9 м, нижние — 3,1 м. Три вертикальные стойки для их соединения вырезаются из такого же профиля. Крайняя делается высотой 0,6 м, остальные — по степени убывания. Для увеличения прочности в получившиеся участки зигзагообразно устанавливаются семь раскосов сечением 20×20 мм.
Для навеса длиной 6 метров нужно 5 ферм, устанавливаемых с шагом 1,5 м. Поверху они будут соединяться перемычками из профиля 20×20 мм через 0,5 м. Получившаяся обрешетка надежно удержит поликарбонат, не давая ему провисать под тяжестью снега. Для опорных стоек подготавливаются трубы сечением 80×80 или 100×100 мм. Поверху на них укладываются балки из профиля 30×30 мм.
Процесс сборки
Монтаж навеса производится в следующей последовательности:
- Нарезаются шесть стоек. Их длина берется из расчета, что 0,6 — 0,8 вкапываются в землю. Высоты 2,1 м над поверхностью для легкового автомобиля достаточно. Для микроавтобуса с учетом бетонирования площадки потребуется 2,6 м.
- Выкапываются шесть ямок — 4 по углам навеса и 2 посредине длинных сторон. Они необязательно должны располагаться по краям конструкции. Лучше стойки устанавливать с отступом 0,6 м внутрь. Это уменьшает нагрузку на провисание.
- После заливки бетона необходимо дождаться его полного высыхания. Затем, отрезая лишнее, стойки выравниваются по высоте. Если расхождение небольшое, его устраняют подкладыванием металлических пластин.
- При монтаже навеса впритык к стене вместо соответствующих опор в нее вмуровывают закладные.
- Сварка ферм производится на земле.
- После их готовности 3 стойки обоих рядов соединяются балками, на которые устанавливаются фермы.
- Затем на верхнем поясе между фермами привариваются продольные перемычки.
- Швы на собранной обрешетке зачищаются шлифовальной машинкой, чтобы не мешали укладке поликарбоната.
- Готовая конструкция окрашивается. В обрешетке высверливаются отверстия для крепления кровли.
- Листы поликарбоната прикручиваются саморезами с термошайбами так, чтобы они выступали за пределы каркаса на 10 — 15 см. Такие козырьки обеспечат защиту металла от дождевой воды.
Заключение
Для изготовления простого навеса достаточно квалификации начинающего сварщика. Особое внимание уделяется качеству шва, соединяющего нижний пояс с опорами, так как на него приходится основная нагрузка. При использовании волнистых кровельных материалов, отверстия для их крепления делаются в верхней точке волны.
