Як будувати металеві ферми: розрахунок і зварювання ферм з профільної труби

Це один з різновидів будівельної продукції, яку одержують шляхом прокатки металу на спеціальних верстатах. Профільними називаються труби з некруглим перетином. Перетин може бути овальним, квадратним або прямокутним.

Види металевих ферм.

Труби виробляють зі сталі (СТ3СП, 09Г2С), в тому числі з нержавіючої. Спочатку форма у них виходить круглої. Потім кругла труба деформується гарячим або холодним методами. Також здійснюється контроль надійності зварного шва (цього вимагає ГОСТ).

Мінімальні розміри профільних труб російського виробництва. 15x15 міліметрів. Максимальні розміри. 450x350 міліметрів. Стінка труби. 1.12 мм, довжина - 6.12 м. Ці параметри залежать від ГОСТу, а також від ТУ, згідно з якими йде виробництво труби.

Переваги ферми з металевої труби

1. Стійкість до деформацій навіть при великих навантаженнях.
2. Маленька маса, так як всередині порожнину.
3. Невисока вартість, так як для виготовлення порожнистих елементів металу потрібно небагато.
4. Можливість будувати складні конструкції при мінімумі зусиль.
5. Довговічність і міцність.

Де застосовуються профільні труби?

Схема виробництва профільних труб.

Основні сфери їх застосування: будівництво, с / x машинобудування, виробництво меблів. З них робляться різні металоконструкції, каркаси для майбутніх будівель, різноманітні перекриття, опори і прольоти. Також труби використовують в конструкціях рекламних постерів.

З цього матеріалу будуються павільйони для виставок, торговельні комплекси, споруди для спорту, складські приміщення, промислові конструкції і будівлі, мости, естакади, підйомники і ін.

Область застосування труб залежить від їх форми. Плоскоовальние труби гнучкі, їх використовують для виготовлення меблів, а також елементів декору. З труб прямокутної і квадратної форм роблять конструкції, які кладуться на плоску поверхню (будівельні арматури, рамні розпірні конструкції).

Труби профільні потрібні в будівельних конструкціях як опори і кріплення, наприклад, в будівельних фермах, про які йтиметься нижче.

Відео по темі "Виготовлення навісу для авто із закритою тильній стінкою"

Ферма з профільної труби

Ферма - це система, яка є стрижнем будівельної конструкції. Вона не змінюється геометрично, коли її жорсткі вузли замінюються на шарнірні. Якщо стержнів не расцентровани і немає внеузловой навантаження, в складових частинах ферми з`являється лише розтягнення / стиснення. Ферми створюються з прямих стрижнів, які з`єднуються у вузлах. Таким чином, це висить конструкція, що складається з двох поясів: верхнього і нижнього, а також розкосів і стійок.

Елементи, складові ферму: опорний розкіс (Шпренгель), розкосів, пояс і стійка.

Схема пристрою ферми з профільної труби.

Без ферм складно уявити собі сучасне будівництво. Застосовуються вони, як правило, для того, щоб перекривати великі прольоти. Так споруджують мости, заводи, спортивні комплекси, павільйони, сцени, подіуми і т.д.

Металеві ферми можна купити в уже готовому вигляді. Дуже складно самостійно зробити правильний розрахунок навантаження на кожну частину системи, при цьому не зробивши помилки, вибираючи матеріал для конструкції. Далі потрібен буде ще коректний монтаж системи, інакше довго кроквяна ферма з профільної труби вам не прослужить.

Яку конструкцію ферми необхідно вибрати, підкаже розташування горищного перекриття, кут нахилу даху і потрібна довжина прольоту.

Нижче ми розповімо про види кроквяних ферм. Всі вони можуть бути виконані з профільної труби.

Кут нахилу покрівлі 22 - 30 градусів

Якщо в проекті будинку, який ви будуєте, зазначений кут нахилу покрівлі 22.30 градусів і ви хочете покрити дах шифером, зробити залізне або етернітових дахове покриття, вибирати краще ферму трикутної форми, висота якої складе одну п`яту частину довжини прольоту. Важить така ферма трохи.

Відео по темі "Solidworks.Двухскатная ферма. Проектування, розрахунок в Solidworks Simulation, креслення"

Схема стропильних ферм для кута нахилу даху 22-30 градусів.

Якщо довжина прольоту 14.20 метрів, вибирайте конструкцію з йдуть вниз розкосами, так як тут теж велику роль грає невелику вагу. Верхня частина ферми повинна мати панель довжиною 1,5. 2,5 метра. Обидва пояса конструкції становить парну кількість панелей. Якщо взяти до уваги розміри, написані вище, для такої ферми кількість панелей має становити вісім.

Якщо споруджується промислова будівля, ферми монтуються на підкроквяні металеві конструкції. Ці конструкції є сполучними елементами для опорних колон. Довжина прольотів в даному випадку. 20.35 метрів. Необхідний монтаж ферми Полонсо. Це структура з 2 ферм трикутної форми, вони з`єднані між собою за допомогою затягування. Така споруда дає можливість уникнути довгих розкосів в панелях в середині, адже, щоб чинити опір подовжньому вигину, вони повинні мати дуже велике перетин, що зробить всю конструкцію важче у багато разів. Верхня частина ферми розбита на дванадцять або шістнадцять панелей. Панелі в довжину становлять 2.2,75 метра. Якщо стеля прикріплюється до фермам, затягування кріпиться в вузлах пояса зверху.

Кут нахилу покрівлі 15 - 22 градуси

Як показує розрахунок, в даному випадку потрібна висота ферми в одну сьому частину довжини прольоту. Проліт. до 20 метрів (якщо більше, краще робити Полонсо). Для збільшення висоти конструкції до 0,23 довжини прольоту пояс, розташований внизу, робиться ламаним.

Так, металеві ферми важать приблизно на 30 відсотків менше, в порівнянні з трикутними конструкціями. Щоб використовувати такі ферми з вісьмома панелями, потрібно збільшити горищні стіни.

Кут нахилу покрівлі 6 - 15 градусів

Кут нахилу даху невеликий - ставляться трапецієподібні ферми. Найменше ферма буде важити, якщо її висота буде дорівнює однієї сьомої або однієї дев`ятої частини довжини прольоту.

Якщо не мається на увазі підвішування до конструкції стелі, потрібна трикутні грати в якості розкосів. Розрахунок кількості панелей проводиться за аналогією з розрахунком панелей для трикутної конструкції. Якщо довжина горищних стін недостатня, у опор робляться переломи даху. Коли необхідно підвішування стелі, все панелі ферми повинні мати однакову довжину (в обох поясах) 1,5.2,5 метра, а до розкосів додаються стійки. Щоб металеві конструкції не були важкими, використовуються ґрати, в якій зусилля зі стиснення приймається коротенькими стійками.

Схема кроквяної ферми для кута нахилу 6 - 15 градусів.

У тому випадку коли передбачається геометрично складний стелю і його середню частину потрібно підняти над опорами ферми, більш підходящий варіант. ферма Полонсо.

Якщо ж потрібна ще більша висота стелі від опор, вибір варто зупинити на багатокутної фермі з крокв. У таких конструкцій нижній пояс піднятий.

коли дах односхилий і кут її нахилу 6. 10 градусів, робиться ферма асиметричної форми.

Крім профільної труби, в якості матеріалу для стропильних ферм можуть бути використані швелер (балки з металу, в перерізі. Буква П), тавр (металевий профіль з перетином у вигляді букви Т), куточок (металевий профіль з перетином у вигляді букви Г).

Відео по темі "Монтаж ферми 20 метрів"

Перевага конструкції з профільної труби в тому, що вона легше, порівняно з конструкціями з матеріалів, позначених вище. Також зварювання дозволяє зібрати конструкцію прямо на місці.

Є два види профільних труб: гнуті і гарячекатані. Останні робляться зі стрічки товщиною 1,5.5 міліметрів, перетин у них в формі квадрата або прямокутника.

Досвід показує, що профільні труби найчастіше стають основою ферм для дахів з більш легкими покрівельними матеріалами, такими як полікарбонат, бітумний гонт, ондулін. Дерев`яні крокви. для більш важких покрівельних матеріалів, типу шиферу, металевої черепиці, заліза.

Як розрахувати ферму (покрокова інструкція)

Для цього необхідно:

1. Калькулятор.
2. СНиП, П-23-81, сталеві конструкції.
3. СНиП, 2.01.07-85, навантаження і впливи.

Технологічні вимоги СНиП

Схема залежності довжини крокв від кута нахилу покрівлі.

Відео по темі "Програми для розрахунку ферми"

1. Вибір схеми. Визначаємо контури поясів ферми. Обриси конструкції вибираються в зв`язку з функціями споруди, типом покриття даху, кутом нахилу.
2. Вибір розмірів конструкції. Якщо ТТ не передбачають іншого, довжина ферми визначається за принципом економії. Висота конструкції залежить від типу покрівельного матеріалу, можливості переміщення ферми, мінімально можливого її ваги і можливості забезпечення встановленого кута ухилу поясів.
3. Розрахунок будівельного підйому (погашається зворотний вигин конструкції від навантажень), якщо проліт перевищує тридцять шість метрів.
4. Визначення панельних розмірів. Ці розміри повинні бути відповідно до відстанню між частинами, які передають навантаження на металоконструкцію. Не забувайте: кут раскоса у різних ферм різний, а розміри панелі повинні йому відповідати. При решітці трикутної форми цей кут складає 45 градусів. Якщо форма решітки співпрацівники, 35 градусів.
5. Вказуємо відстань між вузлами ферми. Зазвичай воно дорівнює ширині панелі.

Поради:

1. Будьте обережні! Найменша похибка в розрахунках може привести до помилок під час будівництва. Краще проконсультуватися з досвідченим майстром з приводу схеми, перш ніж переходити до її реалізації.
2. Щоб уникнути довгих і важких розрахунків ферм можна взяти готові типові проекти, які використовують при будівництві виробничих споруд і громадських будівель.

Отже, металеві ферми. це конструкції, що зв`язують лаги і стовпи опори і визначають ширину і генеральні розміри навісу.

Ферма-класика - у вигляді арки. Вона складається з верхнього і нижнього профілю. Нижній пояс має вигляд дуги і є напрямних. Пояси з`єднуються один з одним ребрами жорсткості.

Можливі різні розміри радіуса арки конструкції. Зазвичай він визначається зовнішніми обмежувачами (де буде розташована будівля, наскільки високим воно може бути і ін.), Розмірами навісу, вимогами клієнта. Від розмірів радіуса залежить ціна ферми і складність її конструкції (чим більше, тим вище).

Відео по темі "Ферми з профільної труби"

Однак треба пам`ятати, що чим вище ферма, тим більше несуча здатність навісу. Взимку снігу на такій покрівлі затримуватися буде мало. Несуча спроможність даху також пов`язана з кількістю ребер жорсткості (чим ребер більше, тим ферма міцніше). Сварка частин ферм повинна здійснюватися механізовано. Для забезпечення безпеки споруди важлива точність виготовлення конструкцій.

Серед типів ферм розрізняють арочні, 2-скатні, 1-скатні і прямі.

Такі навіси, як металеві ферми, будувати складно, в порівнянні з іншими видами навісів. Але це дуже надійна конструкція, якщо вона правильно змонтована. Взимку на даху виявляється не одна тонна снігу, може бути і кілька десятків тонн (це залежить від площі даху). Перш за все, на фермах лежить завдання по утриманню цієї маси. Конструкція розподіляє навантаження по стовпах опори і лагам, успішно справляючись із завданням. Значить, будівельна ферма. дуже важливий елемент даху.

Профільна труба. відмінний матеріал для виготовлення кроквяних ферм. Недорогий, легкий, економічний і міцний.

Розміри труби для навісів вибирайте, керуючись цими даними:

• 40x20x2 міліметра. маленькі навіси, ширина до 4,5 метра;
• 40x40x2 міліметра. навіси, ширина яких до 5,5 метра;
• Для навісів більше 5 метрів можливі такі розміри матеріалу;
• 40x40x3 міліметра або 60x30x2 міліметра.

Ферми не повинні перебувати на більшій відстані один від одного, ніж 1,75 метра.

Відео по темі "виготовлення металоконструкції"

Будівельна галузь швидко розвивається. Ще недавно будівлі зводилися з каменю. Зараз великою популярністю користуються споруди, які зводяться набагато швидше, завдяки використанню легкого, але надійного матеріалу. стали.

Металеві ферми забезпечують безпеку, тому повинні відповідати певним державним стандартам:

1. ГОСТ 23118-99 (про загальні ТУ для конструкцій зі сталі).
2. ГОСТ 23119-78 (про вимоги до виробництва ферм, коли потрібна зварювання куточків).
3. ГОСТ 23119-78 (про ТУ на виробництво металевих ферм, зварювання профільних труб).