Навес из профильной трубы своими руками: типы, расчет и чертеж

Разнообразие металлических ферм из трубы

Как правило, для изготовления ферм из профильной трубы применяют металлический профиль. Его форма бывает овальной, круглой, квадратной, но чаще всего используется прямоугольная профильная труба.

По строению конструкции из профильной трубы делятся на два типа: структурные элементы каркаса могут фиксироваться в одной плоскости; ферма может быть сложена из нижнего и верхнего поясов.

Кроме того, классификация ферм из прямоугольных труб основывается на таких факторах, как уровень нагрузки на профиль, угол наклона элементов, общий уклон конструкции, длина отдельных пролетов, а также характер расположения перекрытий.

Исходя из этих параметров, все типовые фермы из профильной трубы состоят из таких групп:

Фермы, угол уклона которых достигает порядка 22-30º. Чтобы такая конструкция была устойчивой, ее высота должна равняться 1/5 доли длины изделия или быть несколько меньше. Как правило, эту норму берут за основу при расчете необходимой высоты конструкции, то есть заданную длину изделия просто делят на 5. Предпочтительна такая разновидность фермы, если конструкция должна быть максимально облегченной. Если предполагаемая длина строения будет более 14 метров, то положение раскосов в конструкции фермы из профильной трубы для навеса будет вертикальным. Главное здесь — сделать правильный расчет навеса, учесть все нюансы. На верхнем ярусе фиксируются куски профиля длиной 150-250 см. В результате весь каркас будет состоять из двух поясов, с количеством панелей, кратным двум

Обратите внимание на тот факт, что если ферма имеет очень большую длину – более 20 метров, понадобятся дополнительные опорные столбы, которые будут поддерживать стропильную систему и позволят перераспределить нагрузку по всей конструкции. Нередко для сооружения каркаса для перекрытий пользуются схемой фермы Полонсо

Она представляет собой треугольную конструкцию, соединение в которой имеет форму затяжки. При ее сооружении раскосы получаются не очень длинными, что существенно облегчает массу всей фермы. Благодаря этому качеству, фермы из профильной трубы Полонсо применяют довольно часто.
Уклон кровли на ферме достигает показателей в 15-22º. Данный тип сооружения предпочтителен для строений, длина которых не превышает 20 метров. По высоте такая конструкция не должна превышать 1/7 части длины строения. Если же потребуется увеличить высоту фермы, то ее нижний пояс должен состоять из ломаных сегментов.
Каркасы с общим уклоном не более 15º. Как правило, если речь идет о такой разновидности фермы, то ее изготавливают в форме трапеции. Исходя из назначения постройки, а также угла укладки кровли, высоту конструкции владелец определяет самостоятельно. Отталкиваться следует от показателей между 1/7 и 1/12 частью длины постройки. Каркас под кровлю в форме трапеции изготавливают с применением панелей из металла, длина которых должна быть в пределах 1,5-2,5 метра. Если чертеж фермы из профильной трубы не предусматривает устройство подвесного потолка, то вместо раскосов можно воспользоваться треугольной решеткой.

По форме фермы из стальных профильных труб можно разделить на:

прямые;
арочные;
односкатные и двускатные.

Состав навесов из профильных труб

Навесы из металлопрофиля состоят из нескольких частей

Фундамент: в большинстве случаев, можно обойтись и малым объёмом, так как данные конструкции не обладают огромной массивностью. Однако, желательно перестраховаться и не экономить на безопасности, так как это может привести к необратимому разрушению каркаса без возможности восстановления.
Опоры и подвесы: данные части конструкции выступают в роли защиты от разрушения и поломок. Их установка обязательна в любых случаях, ведь без какой-либо из этих деталей невозможно функционирование навеса.
Откосы и фермы: их единственная функция — соединение опор и подвесов между собой, тем самым образовывая надёжную систему противодействия деформации.
Кровля: дополнительный защитный слой, наносимый непосредственно на материал, из которого состоит конструкция.

Несмотря на прекрасное улучшение функционала навесов, от ферм всё же можно отказаться в нескольких случаях. Если возведение защитной конструкции происходит над небольшой площадью (детская игровая площадка, песочница, крыльцо), то от данной системы дополнительной защиты можно спокойно отказаться, так в ней не будет острой необходимости ввиду отсутствия продолговатых горизонтальных участков.

Иная ситуация наступает при возведении навеса в местах парковки или бассейнов. Здесь горизонтальные участки имеют намного большую длину, из-за чего от ферм отказаться просто нельзя. Напротив, из-за уязвимости к малейшим внешним нагрузкам, приходится отдавать предпочтение в сторону двухтрубных конструкций, соединяющие стойки и раскосы между собой. Данный вид ферм применяется для придания навесам жёсткости и прочности.

При создании фундамента зачастую останавливаются на столбчатом варианте, так как он представляет собой наименее трудоёмкий процесс, при этом, не снижающий работоспособности конструкции. В ходе работы почва не подвергается обильному землеройным процессам, благодаря чему, может использоваться повторно, хоть и с небольшим шансом.

Кровля

Универсальность навесов из профильных труб позволяет им легко модифицироваться. Кровля — технический параметр, обладающий наибольшим количеством возможностей дополнения и улучшения первоначального состава.

Навес из поликарбоната

Разнообразие заключается в большом выборе материалов для покрытия крыши. Кроме стандартной поликарбонатной отделки, можно применять шифер или металлический профнастил. В зависимости от выбора кровли, технические и физические параметры конструкции будут меняться, в зависимости от материала. Так как крыша — основная часть, то именно от кровли и будет зависеть сложность и трудоёмкость работы.

Фермы

Данные части навеса относятся к прикладным связующим участкам конструкции. Их главное свойство и функция — повышение прочности конструкции за счёт объединения опор между собой. Главная величина, характеризующая фермы — угол наклона. Он отвечает за возможность сбрасывания осадков с поверхности крыши. Усреднённое значение данного параметра — 6 градусов, однако рекомендуется использовать 8, так как при нём можно не боятся снега или дождя.

Состав фермы легко модифицируется: внутрь конструкции можно устанавливать стойки, прогоны, дополнительные опоры. Все детали и добавления нужно заносить обязательно заносить в чертёж.

Монтаж позволяет не только горизонтально скреплять основные опоры, выполненные из профильного металла, крестообразными связями, но и осуществлять сборку из пустотелых элементов, что значительно снижает исходный вес каркаса.

Стандарты выбора профильных труб для сооружения ферм

Чтобы выбрать необходимые варианты для улучшения прочности навеса, необходимо изучить постановление, в котором описываются виды конструкций и грунтовки:

Постановление СНиП 2.01.07-85 о видах конструкций и грунтов
Конструкции и грунтовка
Конструкции	Грунтовка
Металлические	Свободные бетонные	Изоляционные бетонные	Промышленный бетон	Природного происхождения	Искусственно насыпные

Характеристики прочности

Необходимые величины для навесов из профильных труб
Величина длины пролёта, м	1.2	2.3	3.5	4.5	5.8
Физические параметры трубы	Максимальная нагрузка на конструкцию, кг
42х42х2	77.4	19.4	7.33	3.98	1.77
42х42х3	98.9	26.6	9.54	4.55	2.22
52х52х4	130.7	37.7	14	6.57	3.45
63х63х3	200.7	44.3	17.2	8.99	4.66

Этап II. Приобретаем качественный профиль

Итак, прежде, чем составить проект будущих ферм, сначала нужно определиться с такими важными пунктами, как:

контуры, размер и форма будущей крыши;
материал изготовления верхнего и нижнего поясов фермы, а также ее решетки;
угол наклона и планируемая нагрузка.

Запомните одну простую вещь вещь: у каркаса из профильной трубы есть так называемые точки равновесия, которые важно определить для устойчивости всей фермы. И очень важно подобрать под эту нагрузку качественный материал:

Профильные трубы для ферм бывают двух видов сечений: прямоугольного или квадратного. Выпускаются они разного диаметра, с разной толщиной стенок:

Для малогабаритных построек мы рекомендуем трубы до 4,5 метров длиной, сечением 40х20х2 мм.
Если вы будете изготавливать фермы длиннее 5 метров, тогда выбирайте профиль с параметрами 40х40х2 мм.
Для полномасштабного строительства крыши жилого дома вам понадобятся профильные трубы с такими параметрами: 40х60х3 мм.

Устойчивость всей конструкции прямо пропорциональна толщине профиля, поэтому для изготовления ферм не используйте трубы, предназначенные для стоек и каркасов

Также обратите внимание, каким именно методом было изготовлено изделие: электросварным, горячедеформированным или холодным деформированнием

Если же вы беретесь изготавливать фермы самостоятельно, берите заготовки квадратного сечения – с ними работать проще всего. Приобретите квадратный профиль 3-5 мм толщиной, который будет достаточно прочным и по своим характеристикам близок к металлическим брусьям.

Обязательно учитывайте при проектировании снеговые и ветровые нагрузки в вашей местности. Ведь большое значение при выборе профиля имеет угол наклона ферм:

Более точно спроектировать ферму из профильной трубы вы сможете при помощи онлайн-калькуляторов.

Отметим только, что самая простая конструкция фермы из профильной трубы представляет собой несколько вертикальных стоек и горизонтальные уровни, на которые можно крепить стропила для крыши. Приобрести такой каркас можно в готовом виде, даже под заказ в любом городе России.

Односкатный навес из профильной трубы. Односкатный навес

Данная конструкция является наиболее простой. Для её изготовления нужно:

Установить опоры и залить скважины. Расстояние между стойками должно быть от 1 до 1,5 м. Если для кровли используется шифер, профнастил или натуральная черепица, то эта величина составляет 1,2 м.
Наметить расположение опорных столбов, натянуть строительную верёвку между ними по ровной линии. Для каждой стойки выкопать ямы глубиной не менее 60 см, и диаметром 20 см. Армировать трубы специальными планками (пятками), которые привариваются к низу каждой из труб. Они затем зальются полностью бетоном, и будут удерживать в вертикальном положении всю конструкцию.
Односкатный навес из профильной трубы можно располагать в любом месте приусадебного участка
На дно каждой ямы уложить и утрамбовать небольшой слой песка. Затем установить опору строго вертикально по уровню, и залить бетоном (смешать песок, цемент и гравий в соотношении 3:1:3). После этого опору несколько раз немного приподнять и опустить, чтобы смесь полостью проникла во внутреннюю полость профиля.
Проверить строительным уровнем вертикальное положение всех опор, оставить их до полного высыхания бетона. Обычно это занимает 3–7 дней, в зависимости от погодных условий. Если вы строите навес на имеющемся бетонном покрытии, то металлические стойки можно просто прикрутить к основанию, предварительно наварив на низ труб специальные квадратные пластины.
Сформировать верхнюю часть односкатного навеса. Для этого надо сварить две трубы, которые расположены по катетам конструкции. Затем осуществить замер гипотенузы фермы, отрезать профиль нужной длины, приварить её на определённое место. Если используется труба с прямоугольным сечением, то необходимо смонтировать её таким образом, чтобы она своей большей стороной была повёрнута наверх, что облегчит крепление облицовки.
Каркас верхней части навеса рекомендуется делать из профильной трубы с квадратным сечением
Армировать готовую навесную конструкцию. Для этого в металлическом треугольнике между наибольшим катетом и его гипотенузой приварить куски профильной трубы.
Рассчитать и установить все элементы каркаса. Для этого к меньшему катету каждого элемента треугольной формы приварить металлические планки. При этом сторона каркаса должна делить планки на две одинаковые части.
В этом элементе каркаса сделать четыре одинаковых отверстия для того, чтобы прикрепить навес к стене дома. Для этого понадобится ещё один человек, который будет помогать устанавливать основание, и намечать положение отверстий для анкерных болтов. Но так как односкатные конструкции с профнастилом или шифером очень тяжёлые, то этого крепежа может не хватить, поэтому придётся ставить дополнительные стойки, которые прикручиваются к стене. Односкатный навес, в котором кровля сделана из листов поликарбоната, намного легче и поэтому дополнительные крепления возле стены не понадобятся.
Навес из поликарбоната из профильной трубы не требует дополнительных креплений
Крепление поликарбоната на крышу навеса производится без снятия защитной плёнки. С помощью дрели надо высверлить отверстия на листах. При этом от края придётся отступить 4 см. Используются специальные термошайбы с уплотнительными кольцами и заглушками. В процессе крепления поликарбоната к крыше навеса нужно наложить на высверленное отверстие термошайбу, затем закрутить её с помощью самореза, закрыть специальной шляпкой с заглушкой. Крепление должно входить строго перпендикулярно по отношению к поверхности листа покрытия кровли. Закручивать нужно туго, но при этом нельзя перетягивать, чтобы не испортить поверхность листа.
Крепить листы поликарбоната к каркасу нужно специальными пластиковыми шайбами
Все листы поликарбоната на крыше навеса стыковать с помощью специального разъёмного профиля. Низ его прикрутить на обрешётку ещё до укладки кровли. Крышку пристегнуть с помощью зубчатого замка, в котором «лапки» находятся на двух частях профиля.
Стыковать листы поликарбоната между собой необходимо с помощью специального профиля
Затем закрыть все боковые срезы поликарбонатных листов специальной перфорированной лентой и торцевым профилем. Таким образом вы сможете защитить воздушные каналы кровли от грязи и проникновения влаги.

Три причины сделать навес для авто из профнастила

Раз вы читаете эту статью, то, скорее всего, уже либо решили использовать металлопрофиль для строительства навеса, либо серьезно думаете над этим. В любом случае эта тема для вас не нова

Поэтому для тех, кто еще сомневается, перечислим только три ключевые причины поставить навесы для авто из металлопрофиля, и перейдем к более важному — инструкции по строительству

Итак, первая причина — простота монтажа. Чтобы сделать такую постройку на участке, нужен один, максимум два дня. Ну и терпение подождать неделю-две, пока бетон наберет прочность.

Вторая причина — навесы для автомобилей из профнастила очень прочные. Что может быть надежнее воздушного металлического каркаса со скатной крышей, которая закрыта стальными профилированными листами? Ветер будет просто беспрепятственно проходить сквозь такой каркас, а его несущей способности хватит, чтобы удержать на крыше полуметровый слой снега и даже больше.

Большой двускатный навес для техники и автомобилей

Наконец, третья причина — цена. Навес из дерева, газоблока или, тем более, кирпича будет стоить в несколько раз дороже. Особенно если нанимать профессиональных каменщиков для кладки. Профнастил же в принципе недорогой материал. Кроме того, мы еще и расскажем несколько тонкостей и секретов, как сделать навес для машины своими руками дешево без особых потерь в долговечности. Но об этом — в самом конце. А пока начнем с основ.

Пример расчета металлической фермы из профильной трубы ↑

Расчет такого изделия предполагает:

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.

Рекомендуем
Слишком тонкие материалы не в состоянии обеспечить достаточную жесткость, что может стать причиной разрушений. Вы сможете обеспечить высокую точность расчетов, если разберетесь, как рассчитать программой навес из металла.

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.

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%.

https://youtube.com/watch?v=ggcSipleb2o%3F

Сохранить

2022 stylekrov.ru

Сборка каркаса

Чтобы собрать каркас навеса, узкий край фермы устанавливают на стойку и прихватывают к уголку на стене. Надо сварить стойку и узкий край между собой.

Перед этим нужно проверить по уровню положение всех деталей узла. Главное – это правильно приварить первую ферму, чтобы предотвратить перекос всей конструкции.

Когда первая ферма установлена, в таком же порядке устанавливают остальные, раскрепляя их между собой перемычками, на расстоянии 500 мм по ширине фермы.

В результате получилась конструкция с жестко закрепленными деталями, которая будет служить долгое время. Теперь надо оббить шлак со всех стыков, проверить качество и наполненность шва.

В слабых местах с большими раковинами необходимо уложить дополнительный шов. Болгаркой и зачистным камнем обрабатывают места сварки, обезжиривают все поверхности с помощью любого растворителя, дают ему высохнуть и наносят на металл слой грунтовки.

Когда грунтовка высохла, окрашивают ее в любой понравившийся цвет. Осталось закрепить листы поликарбоната специальными саморезами, и навес будет готов.

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.

Без инженерного образования сделать расчет нагрузок не получится, поэтому следует привлечь специалиста или воспользоваться онлайн калькулятором

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.

Что учитывать при постройке

При сварке и монтаже навеса возле одной из стен здания, длину и ширину опорной конструкции лучше сделать несколько короче. Такая операция позволит обеспечить выпуск укрывного материала и сток дождевой воды в желоба. Еще одно преимущество способа – это экономия более 2-х м профильной трубы на каждой ферме.

Самый низкий срез навеса должен быть высотой не менее 2,2 м. При заезде газели, высоту следует увеличить до 2,6 м. Величина самого высокого места зависит от фантазии и возможностей бюджета.

Но следует учесть одно правило кровельщиков. Угол наклона ската крыши не должен превышать 120, поэтому общая высота конструкции должна быть менее 4-х м.

При расположении и выборе места, следует обязательно учитывать основные направления ветров и количество осадков характерных для региона.

В зависимости от этих значений подбирают размеры полок основного профиля для сварки, трубы на стойки и квадрата на раскрепления. Для основных частей навеса из профильных труб подготавливают отдельный чертеж со всеми размерами, местами раскреплений и жесткостей.

Вариантов формы крыши навесов довольно много – односкатные, арочные, двускатные (домиком), сложные. Каждая конструкция имеет свои минусы и плюсы.

Самая распространенная – односкатная крыша, сварка которой не представляет трудностей. Угол наклона фермы не должен быть менее 8%. При несоблюдении этого значения на крыше навеса в зимнее время будет собираться снег, и такой козырек долго не прослужит.