Изготовление фермы из профильной трубы своими руками – чертеж арочных металлических ферм, изготовление, расчет конструкции из прямоугольных труб, типовые односкатные для навеса

Фермы из профильной трубы

Фермы из профильной трубы: расчет, сварка, самостоятельное изотовление

Сегодня фермы из профильной трубы по праву считаются идеальным решением для строительства гаража, жилого дома и приусадебных построек. Прочные и долговечные, такие конструкции обходятся недорого, быстры в исполнении, и с ними способен справиться любой, кто хоть немного разбирается в математике и имеет навыки резки и сварки.

А как правильно подобрать профиль, рассчитать ферму, сделать в ней перемычки и установить, мы сейчас подробно расскажем. Для этого мы подготовили для вас подробные мастер-классы изготовления таких ферм, видео-уроки и ценные советы от наших экспертов!

Этап I. Проектируем ферму и ее элементы

И так, что такое ферма? Это конструкция, которая связывает опоры вместе в одно единое целое. Другими словами, ферма относится к простым архитектурным конструкциям, среди ценных преимуществ которой выделим такие: высокая прочность, отличные показатели эксплуатации, невысокая стоимость и хорошая устойчивость к деформациям и внешним нагрузкам.

Благодаря тому, что такие фермы обладают высокой несущей способностью, их ставят под любые кровельные материалы, независимо от их веса.

Использование в строительстве металлических ферм из новых или прямоугольных замкнутых профилей считается одним из самых рациональных и конструктивных решений. И неспроста:

1. Главный секрет – в экономии благодаря рациональной форме профиля и соединения всех элементов решетки.
2. Еще одно ценное преимущество профильных труб для использования их изготовлении фермы – это равная устойчивость в двух плоскостях, замечательная обтекаемость и удобство эксплуатации.
3. При всем своем малом весе такие фермы выдерживают серьезные нагрузки!

Отличаются стропильные фермы по очертанию поясов, типу сечения стержней и видам решетки. И при правильном подходе вы самостоятельно сможете сварить и установить ферму из профильной трубы любой сложности! Даже такую:

Этап II. Приобретаем качественный профиль

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

• контуры, размер и форма будущей крыши;
• материал изготовления верхнего и нижнего пояса 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:

Строят фермы из профильной трубы таких видов сечений: прямоугольного или квадратного. Таковые выпускаются разного размера сечения и диаметра, с разной толщиной стенок:

• Мы рекомендуем те, которые специально продаются для малогабаритных построек: такие идут до 4,5 метров длиной и имеют сечение 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, для которые предназначены только для сварок стоек и каркасов – здесь другие характеристики. Также обратите внимание, каким именно методом было изготовлено изделие: электросварным, горячедеформированным или холодным деформированнием.

Если же вы беретесь изготавливать такие фермы самостоятельно, тогда 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. Но если ферму вы будете изготавливать всего-то для козырька, тогда можете отдать предпочтение более бюджетному варианту.

Обязательно учитывайте при проектировании снеговые и ветровые нагрузки в вашей местности. Ведь большое значение при выборе профиля (в плане нагрузки на него) 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 самостоятельно, даже под заказ в любом городе России.

Этап III. Рассчитываем внутреннее напряжение ферм

Самое важное и ответственное задание – это правильно произвести расчет фермы из профильной трубы и подобрать нужный формат внутренней решетки. Для этого нам понадобится калькулятор или подобное ему другое программное обеспечение, а также некоторые табличные данные СНиПов, которые за это:

• СНиП 2.01.07-85 (воздействия, нагрузки).
• СНиП п-23-81 (данные по стальным конструкциям).

По возможности ознакомьтесь с этими документами.

Форма крыши и угол наклона

Ферма нужна для какой конкретно кровли? Односкатной, двускатной, купольной, арочная или шатровой? Самый простой вариант, конечно же, это изготовление стандартного односкатного навеса. Но и достаточно сложные фермы вы также способны рассчитать и изготовить самостоятельно:

Стандартная ферма состоит из таких важных элементов, как верхний и нижний пояс, стойки, раскосы и вспомогательные подкосы, которые еще называют шпренгелями. Внутри ферм располагается система решеток, для соединения труб используется свар

red-fasad.ru

Фермы из профильной трубы | Строительный портал

При необходимости в сооружении навеса используют профильные трубы. Фермы из профильной трубы — долговечная, прочная и экономичная конструкция, которая позволяет перекрыть любой пролет. Как соорудить фермы из профильной трубы рассмотрим далее.

Оглавление:

1. Особенности конструкции фермы из профильной трубы
2. Достоинства использования фермы из профильной трубы
3. Сфера использования ферм из профильной трубы
4. Виды ферм из профильной трубы
5. Фермы из профильной трубы: расчет конструкции
6. Изготовление фермы из профильной трубы
7. Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы

Особенности конструкции фермы из профильной трубы

Фермы из профильной трубы сооружают из металлического профиля, который изготавливают прокатывая и обрабатывая металл с помощью специальных станков, в зависимости от типа сечения профильные трубы разделяют на:

• профиль овального сечения,
• прямоугольного сечения,
• квадратного сечения.

Для производства профильных труб используется высококачественная сталь. Первоначальная форма профильной трубы — круглая. Но, после прохождения обработки горячим или холодным способом, труба деформируется в нужную форму. Профильные трубы бывают разных размеров, минимальное сечение 15х15 мм, а максимальное 45х5 см. Толщина стенки трубы 1,12 мм, а длина — 612 см.

Размер пролета, в котором устанавливается ферма влияет на нагрузку и экономичность расхода материалов.

Фермы плоского типа требуют закрепления, а фермы пространственного типа — выступают в качестве жесткой конструкции, которая способна выдержать любые нагрузки.

Основные составляющие фермы:

• пояса — выступают в качестве контура,
• стойки,
• раскосы,
• опорный раскос.

Для изготовления фермы необходимо наличие соединителей в качестве которых выступает парный материал, косынки, клепки и сварка.

Фермы из профильной трубы фото

Достоинства использования фермы из профильной трубы

• высокая прочность обеспечивает длительность эксплуатации;
• использование профиля позволяет соорудить самые сложные конструкции, прилагая минимум затрат;
• доступная стоимость;
• вес конструкции ферм небольшой, так как трубы внутри пустые;
• ферма из профильной трубы устойчива к деформациям, механическим ударам или другим повреждениям;
• антикоррозийность — такая конструкция устойчива к влаге, и металлические трубы со временем не ржавеют;
• возможность дальнейшей отделки с помощью полимерных красок, которые придадут ферме красивый внешний вид.

Сфера использования ферм из профильной трубы

Фермы из профильной трубы используют для сооружения металлических каркасов, которые в будущем станут навесами или постройками.

Отлично справляется ферма из профильной трубы с ролью навеса для машины, при отсутствии гаража.

Чтобы защитить открытые площадки от солнца, также сооружают фермы из профильной трубы.

Используют фермы для строительства мостов или перекрытия промышленного или частного здания.

Дополнительное фермы из профильной трубы используют:

• на объектах связи,
• линиях электроснабжения,
• транспортных дорогах,
• в сооружении мостов, заводов, спортивных комплексов или сцен.

Виды ферм из профильной трубы

Фермы из профильной трубы разделяют на два вида. Один вид фермы представляет сооружение, в котором все элементы соединяются в одной плоскости.

Другой вид подразумевает ферму с изготовлением висячей конструкции, которая включает верхний и нижний пояс.

Выбор конструкции зависит от таких факторов:

• нагрузка на ферму,
• уклон конструкции,
• место размещения перекрытий,
• протяженность пролета.

В зависимости от угла уклона выделяют такие фермы:

1. Ферма с углом уклона от 22° до 30°. При наличии данных об угле уклона крыши, при сооружении небольшого шиферного перекрытия, наилучшим вариантом будет использование треугольных ферм из профильной трубы. Для вычисления высоты фермы следует длину пролета разделить на пять. Преимуществом такой конструкции является легкий вес. Если протяженность пролета большая и превышает четырнадцать метров, следует выбрать конструкцию, в которой раскосы располагаются сверху вниз. На верхней части фермы изготавливают панель, длина которой составляет от 150 до 250 см. Такая конструкция состоит из двух поясов с четным количеством панелей. При изготовлении промышленных ферм из профильной трубы, длина которых больше двадцати метров, их монтируют с помощью подстропильного металлического сооружения. Такие конструкции связывают опорные колонны. Ферма Полонсо представляет собой конструкцию, которая состоит из двух треугольных ферм, соединенных затяжкой. Такая ферма позволяет предотвратить наличие длинных раскосов в середине конструкции, и облегчают общий вес конструкции. В верхней части таких ферм располагается большое количество панелей, длина которых составляет более 2,5 м. При закреплении потолка на ферме, затяжки фиксируют в верхнем узле пояса.

2. В случае уклона кровли под углом от 15 до 22° высоту фермы рассчитывают путем разделения длины пролета на семь. Длина такой фермы не превышает двадцать метров, при большей длине лучше использовать ферму Полонсо. Чтобы увеличить высоту конструкции следует изготавливать нижний пояс ломанным.

3. При минимальном наклоне крыши, который не превышает 15 градусов устанавливают фермы в виде трапеции. Высота такой фермы рассчитывается путем разделения длины пролета на число от семи до девяти, в зависимости от точного значения уклона. Если ферму не устанавливают непосредственно на потолок, тогда в качестве раскосов используют решетку треугольной формы.

В соответствии с формой фермы из профильной трубы разделяют на:

• односкатные фермы из профильной трубы,
• двухскатные фермы из профильной трубы,
• прямые фермы из профильной трубы,
• арочные фермы из профильной трубы.

В зависимости от очертания пояса фермы разделяют на:

1. Фермы с устройством параллельного пояса отличаются такими преимуществами:

• легкость монтажа из-за большого количества одинаковых деталей,
• длина стержней, используемых при устройстве решетки и пояса одинакова,
• наличие минимального количества стыков,
• полная унификация конструкции,
• использование при наличии мягкой кровли.

2. Односкатные фермы из профильной трубы имеют такие преимущества:

• устройство жестких узлов,
• отсутствие длинных стержней в середине фермы,
• сложность, но в то же время экономичность конструкции.

3. Фермы поригонального типа отличаются особенностями:

• используют для устройства строений, которые имеют большой вес,
• обеспечивают экономичность использования профиля,
• устройство поригональной фермы достаточно сложное и трудоемкое.

4. Фермы треугольной формы отличаются простотой изготовления и используются для крыш с крутым уклоном. Недостатки:

• сложность в устройстве опорных узлов,
• большой расход профиля.

В зависимости от обустройства решетки в фермах разделяют на

• решетки треугольной формы, чаще всего используют в фермах с параллельными полюсами, иногда в фермах трапециевидной или треугольной форм,
• решетки раскосного типа отличаются трудоемкостью исполнения и большим расходом материала,
• индивидуальные решетки изготавливают исходя из размеров и особенностей фермы.

Фермы из профильной трубы: расчет конструкции

1. Перед проведением расчетов, по изготовлению ферм из профильной трубы, следует определиться со схемой, в которой указывают зависимость длины фермы от угла наклоны крыши.

2. При выборе схемы следует определиться с контурами поясов фермы. Данная деталь зависит от функций конструкции, типа кровельных материалов и угла наклона.

3. Следующий этап предполагает выбор размера фермы. При расчете длины фермы следует учесть угол наклона, а высота зависит от типа перекрытия, возможной транспортировки фермы и общего веса конструкции.

4. В случае, если длина фермы превышает 36 м, необходимо рассчитать строительный подъем.

5. Определите размеры панелей. Расчет следует проводить исходя из нагрузки, которую должна выдержать ферма. При конструировании треугольной фермы, угол наклона составляет сорок пять градусов.

6. Завершающий этап — определение междоузельного расстояния.

Рекомендации про проведению расчетов:

• для расчета фермы из профильной трубы воспользуйтесь услугами специалистом или специальными компьютерными программами;
• проверьте правильность расчетов несколько раз;
• для расчета и изготовления фермы из профильной трубы чертеж — обязательный и необходимый компонент;
• обязательно учитывайте максимальную нагрузку на конструкцию фермы.

Изготовление фермы из профильной трубы

Чтобы собрать или скрепить элементы следует использовать прихватки или спаренные уголки.

При конструировании верхнего пояса используйте два тавровых уголка с разной длиной сторон. Стыкуйте уголки между собой меньшими сторонами.

Чтобы соединить нижний пояс используйте уголки с ровными сторонами.

При изготовлении большой и длинной фермы, в качестве соединителей выступают накладные пластины. Для равномерного распределения нагрузки применяют швеллеры парного типа.

Раскосы устанавливайте под углом сорок пять градусов, а стойки — под прямым углом. Чтобы изготовить такую конструкцию, используйте тавровые или крестообразные уголки с ровными сторонами, скрепленные пластинами.

Для изготовления целостных сварных систем применяют тавры.

После окончания сборки конструкции с помощью прихваток, приступают к проведению сварочных работ. Сварка производится вручную или автоматически. После проведения сварки следует зачистить каждый шов.

Завершающий этап включает обработку системы специальными антикоррозийными растворами и краской.

Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы

1. Чтобы облегчить конструкцию фермы, с минимальным уклоном крыши, используйте дополнительные решетки.

2. Чтобы снизить массу конструкции фермы, с уклоном кровли от 15 до 22 градусов, устройте нижний пояс ломанным.

3. При устройстве длинной фермы устанавливайте только четное количество панелей.

4. Если длина фермы превышает 20 метров, используйте устройство фермы Полонсо.

5. Размер и сечение профиля для фермы зависит от ширины и уклона навеса.

6. Расстояние между двумя фермами не должно превышать 175 см.

strport.ru

Ферма из профильной трубы

      Фермы из профильной трубы на загородных участках в основном используются для строительства всевозможных навесов. Они отличаются от других конструкций прочностью, долговечностью, небольшим весом, возможностью устройства перекрытий большой длины.

     Строительные фермы можно купить уже готовые и собрать их на месте установки, но чаще всего они изготавливаются своими руками из металлического профиля. В этом случае вы можете сделать фермы любого размера, любой длины и количества элементов, и стоимость всей конструкции будет дешевле, чем если покупать готовые.

   Недостатком изготовления ферм из профильной трубы своими руками является высокая продолжительность и трудозатратность работ. Нужно будет очистить от ржавчины, нарезать, приварить и покрасить большое количество металлических элементов.

   На нашем загородном участке мы тоже решили сделать навес из поликарбоната. В качестве опор будем использовать металлические столбы, для усиления конструкции изготовим и приварим к ним фермы из профильной трубы.

   Первым делом рассчитаем количество и размер профильной трубы, необходимой для изготовления опор навеса и самих ферм. Для стоек нам понадобится профиль размером 60 на 60 мм, для устройства верхнего пояса фермы — труба 40 на 40 мм, для раскосов и нижнего пояса – 20 на 40 мм. Толщину стенок трубы лучше использовать не менее 3 мм. Толстый металл легче сваривать, более тонкие стенки часто прожигаются насквозь, для их сварки требуется определённая сноровка.

   Итак, часть металла купили на базе, другая часть у нас осталась от возведения забора. Садовым буром просверлим в земле отверстие на глубину 1 м, установим в него трубу нужной длины размером 60 на 60 мм, выровняем её по уровню и зальём цементным раствором, смешанным с щебнем.

   Таким же образом установим ещё три столба. Всего забетонировали 4 опоры на одной стороне. Чтобы установить их на одинаковой высоте, мы использовали гидроуровень.

   Отступим 2,5 м от первой линии столбов и установим ещё 4 опоры, только высотой на 50 см меньше предыдущих. Навес у нас будет односкатный, поэтому мы сделали первые стойки выше вторых. На этих опорах будет держаться крыша навеса. Чтобы крыша и стойки выдержали массу снега, который будет на ней собираться в зимний период, их необходимо усилить. Самый распространённый вариант для этих целей – сделать фермы и приварить их между столбами.

   Переходим к изготовлению фермы.  Параллельная четырёхугольная строительная ферма выглядит вот так.

   Начнём с верхнего пояса. Возьмём трубу 40 на 40, отрежем её по длине, равной расстоянию между первым столбом и последним, и приварим электросваркой к верхней части каждой опоры. Верхний пояс готов.

   Дальше используем профильную трубу 40 на 20, измерим расстояние между соседними стойками и отрежем её болгаркой. Отступим от верхнего пояса вниз 20 см и на этом уровне приварим кусок трубы к опорам, расположив её плашмя. Если нет помощника, один конец трубы можно закрепить, поставив под него подпорку, а второй держать свободной от держака сварочного аппарата рукой. Горизонталь нижнего пояса проконтролируем строительным уровнем.

   Так же приварим ещё две профильные трубы между опорами.

   Теперь между верхним и нижним поясами фермы нужно приварить раскосы. Именно за счёт них достигается прочность конструкции. Если стропила положить просто на верхний пояс, без фермы, то под тяжестью снега труба деформируется и навес разрушится.

   Раскосы привариваются между поясами под углом 45 градусов. Сначала возьмём транспортир и определим угол наклона, сделав на трубе отметку. Потом прислоним к этому месту кусок трубы 20 на 40 и проведём на нём карандашом в месте предполагаемого реза. Болгаркой отрежем лишний металл.

   По такому шаблону сделаем нужное число отрезков.

   Нам осталось приварить их к поясам фермы. Сначала раскосы прихватывается к трубам небольшими точками, чтобы они держались на конструкции.

   Лучше начать сваривать их с двух сторон попеременно. Когда прихватили все трубы, после этого их можно обваривать со всех сторон. Делается это для того, чтобы ферму не повело и она не изменила своих геометрических свойств. Особенно важно соблюдать эту последовательность, если вы свариваете ферму на земле и её пояса жестко не закреплены между опорами.

     Соседние раскосы располагаются друг от друга на небольшом расстоянии. По их середине проводят условные линии, эти линии должны пересекаться в высшей точке верхнего пояса и низшей нижнего.

   Приварим раскосы между всеми опорами будущего навеса. Работа эта кропотливая и долгая по времени. Но научиться варить металл самому необходимо: во-первых, это умение всегда пригодится в ведении домашнего хозяйства, а во-вторых, вы сэкономите большую сумму денег, ведь профессиональные сварщики берут оплату за каждый шов. Представьте, какое количество сварных швов нужно сделать при изготовлении строительной фермы и сколько это будет стоить.

   Первая ферма для навеса готова. Точно так же начнём делать вторую ферму. Здесь тоже сначала приварим верхний пояс.

   По совету бывалых сварщиков вместо упоров для поддержки одной стороны трубы удобнее использовать струбцину. Маску сварщика лучше купить с автоматическим затемнением, особенно начинающим.

   В итоге, после продолжительной работы, у нас получилось 2 строительные фермы для навеса.

   Крышу мы будем устанавливать на деревянные стропила, уложив их на стойки с фермами. Чтобы прикрепить доски к верхнему поясу, мы используем металлические уголки. Возьмём кусок уголка с толщиной стенки 4 мм и болгаркой нарежем его на несколько коротких отрезков.

   Дрелью просверлим в них по два отверстия.

   Приварим уголки к верхним поясам ферм через 60 см друг от друга. В последствии, установив стропила, мы прикрутим их двумя саморезами к каждому уголку.

   Опоры с фермами под навес готовы, осталось покрасить их краской для металлических поверхностей.

   Когда краска высохнет, приступим к устройству обрешётки под поликарбонат. Если статья понравилась, поделитесь ей в соцсетях.

ВИДЕО

stroimzanovo.ru