3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ферма из профильной трубы

Ферма из профильной трубы

Металлические фермы – это стержневые системы, состоящие из поясов и решеток. Благодаря ребрам жесткости, такие конструкции не деформируются даже при восприятии значительных нагрузок. В зависимости от сложности формы, могут изготавливаться непосредственно на месте строительства или в условиях специализированных производств. Популярным материалом для изготовления ферменных конструкций является профильная труба квадратного или прямоугольного сечения.

Строительство домов

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.

Особенности конструкций

Выбор конструкции ферм навесов из профильной трубы, козырьков, стропильных систем под кровлей зависит от расчетных эксплуатационных нагрузок. По количеству поясов различаются:

  • опоры, составные части которой формируют одну плоскость;
  • подвесные конструкции, в состав которых входит верхний и нижний пояс.
Читать еще:  Ройки из металлического уголка

В строительстве можно использовать фермы с различным контуром:

  • с параллельным поясом (самый простой и экономичный вариант, собирается из идентичных элементов);
  • односкатные треугольные (каждый опорный узел характеризуется повышенной жесткостью, за счет чего конструкция выдерживает серьезные внешние нагрузки, материалоемкость ферм небольшая);
  • полигональные (выдерживают нагрузки от тяжелого настила, но сложны в монтаже);
  • трапецеидальные (схожи по характеристикам с полигональными фермами, но этот вариант более простой по конструкции);
  • двухскатные треугольные (применяются для устройства крыши с крутыми скатами, характеризуются большой материалоемкостью, при монтаже много отходов);
  • сегментные (подходят для сооружений со светопрозрачной кровлей из поликарбоната, монтаж усложнен из-за необходимости изготавливать дугообразные элементы с идеальной геометрией для равномерного распределения нагрузок).

В соответствии с величиной угла наклона типовые фермы подразделяют на следующие виды:

  1. Угол от 22 до 30 градусов. Металлоконструкция из профильной трубы для навеса или иной кровельной конструкции имеет соотношение высоты к длине как 1:5.
    • для пролетов малой и средней длины чаще всего используют треугольные фермы из труб небольшого сечения – они легкие и при этом жесткие;
    • при длине пролета свыше 14 метров, применяют раскосы, установленные сверху вниз, а по верхнему поясу крепят панель длиной 150-250 см, чтобы получить двухпоясную конструкцию с четным количеством панелей;
    • для пролетов длиной более 20 метров, чтобы исключить прогиб фермы, требуется установка подстропильной конструкции, связанной опорными колоннами.

Отдельно стоит рассмотреть ферму Полонсо, которая выполнена в виде двух треугольных систем, соединенных между собой через затяжку. Это дает возможность не монтировать длинные раскосы в средних панелях, за счет чего заметно снижается общий вес конструкции.

Металлические фермы из профильной трубы

Ферма – это система, является стержнем строительной конструкции. В ней не меняются геометрические формы, когда ее жесткие узлы заменяются шарнирными. Когда раскосы не расцентрованы и нет внеузловой нагрузки, в раскосах фермы появляется лишь растяжение или сжатие. Фермы создаются из прямых раскосов, которые соединяются в узлах. Таким образом, это висячая конструкция, которая состоит из двух поясов: верхнего и нижнего, а также раскосов и стоек.

Элементы, составляющие фермы

Схема устройства металлической фермы из профильной трубы

Без металлических ферм сложно представить себе современное строительство. Применяются они, как правило для того, чтобы перекрывать большие пролеты. Так сооружают мосты, заводы, складские помещения, торговые комплексы, спортивные комплексы, павильоны, сцены, технических и инженерных сооружений так далее.

Очень сложно самостоятельно сделать правильный расчет — нагрузки на каждую часть системы и выбирая материал для конструкции.

Какую конструкцию фермы необходимо выбрать, подскажет расположение чердачного перекрытия, угол уклона крыши и нужная длина пролета.

Угол уклона кровли 22° – 30°

Когда в проекте дома, указан угол уклона кровли 22°- 30°и вы хотите покрыть крышу шифером, сделать железное или этернитовое кровельное покрытие, луче всего подойдёт металлическая ферма треугольной формы, высота фермы составит одну пятую часть длины пролета. Масса такой ферми не большая.

Когда длина пролета 14-20м., выбирайте конструкцию с идущими вниз раскосами, так как здесь тоже большую роль играет вес. Верхняя часть металлической фермы должна иметь панель длиной 1,5 — 2,5 м. Два пояса конструкции составляет четное количество панелей.

Когда сооружается промышленные помещения, фермы монтируются на подстропильные металлические конструкции. Эти металлические фермы являются связующими элементами для опорных колонн. В данном случае длина пролетов 20-35 м. Необходим монтаж фермы «Полонсо». Она представляет собой структуру из 2 ферм треугольной формы, они соединены между собой при помощи затяжки монтажных соединительных болтов. Такое сооружение дает возможность избежать длинных раскосов в панелях в середине. Ведь, чтобы сопротивляться нагрузке продольного изгиба, они должны иметь очень большое сечение, что сделает всю конструкцию тяжелее во много раз. Верхняя часть фермы имеет двенадцать или шестнадцать панелей. Панели в длину составляют 2 — 2,75 м. Если потолок прикрепляется к фермам, затяжка крепится в узлах пояса сверху.

Угол уклона кровли 15° – 22°

В основном случаи показывает расчет высоту фермы в одну седьмую часть длины пролета. Пролет до 20м. Чтобы увеличить высоту конструкции до 0,23 длины пролета, пояс расположенный внизу, делается ломаным.

И при этом случаи металлические фермы весят примерно на 30% меньше, по сравнению с треугольными конструкциями. Чтобы использовать такие фермы с восемью панелями, нужно увеличить чердачные стены.

Угол уклона кровли 6°– 15°

Этот угол уклона крыши небольшой – при этом уклоне устанавливаются металлические трапециевидные фермы. Высота фермы будет ровна одной седьмой или одной девятой части длины пролета в этом случаи металлическая ферма будет весить меньше всего.

Если в некоторых случаях не подразумевается подвешивание к конструкции потолка, нужна решетка треугольная в качестве раскосов. Расчет количества панелей проводится по таким же расчетам как у треугольной конструкции металлической фермы.

Когда длина чердачных стен недостаточна, возле опор делаются переломы крыши. Если необходимо подвешивание потолка, все панели фермы должны иметь одинаковую длину всех поясах 1,5 — 2,5м., и для раскосов прибавляются стойки. Если Вы хотите чтобы металлические конструкции не были тяжелыми, используется решетка, в которой усилие по сжатию принимается коротенькими стойками.

В том случаи, когда предполагается геометрически сложный потолок и его среднюю часть нужно приподнять над опорами фермы, самый подходящий вариант – металлическая ферма Полонсо — это треугольная ферма в которой нижней пояс делится на три части.

Когда нужна еще больше высота потолка от опор, тогда вам нужна многоугольная металлическая ферма из стропил. У таких конструкций нижний пояс поднят.

Если крыша односкатная и угол ее уклона 6° — 10°, изготавливается металлическая ферма асимметричной формы. Помимо профильной трубы, в качестве материала для стропильных ферм могут быть использованы швеллер из металла, в сечении буквы — П, тавр металлический профиль с сечением в виде буквы — Т, уголок металлический с сечением в виде буквы — Г.

Большое преимущество конструкции из профильной трубы в том, что она легче, по сравнению с конструкциями из материалов, обозначенных выше.

Наш опыт показывает, что профильные трубы чаще всего становятся основой ферм для перекрытия с более легкими кровельными материалами, такими как поликарбонат, битумный гонт, ондулин и так далее.

Как рассчитать металлическую ферму

Для этого нужно:

  1. Калькулятор.
  2. СНиП, П-23-81, стальные конструкции.
  3. СНиП, 2.01.07-85, нагрузки и воздействия.

Пошаговая инструкция:

— Нужно выбрать схему. Определить контуры поясов фермы. Эта металлическая ферма выбираются в связи с функциями постройки, типом покрытия крыши, углом уклона.

— Нужно определить размер конструкции. Высоту конструкции нужно выбрать в зависимости от типа кровельного материала, возможности перемещения фермы, минимального ее веса и возможности обеспечения установленного угла уклона поясов.

— Нужен расчет строительного подъема, если пролет превышает 36м.

— Расчет панельных размеров. Эти размеры должны быть в соответствии с расстоянием между частями, передающими нагрузку на металлоконструкцию. Не забывать что угол раскоса у разных ферм — разный, а размеры панели должны ему соответствовать. При решетке треугольной формы этот угол составляет 45°. Если форма решетки раскосная, 35°.

— Указываем расстояние между узлами фермы. Как правило оно равно ширине панели.

Металлическая ферма арочная — она состоит из верхнего и нижнего пояса. Нижний пояс имеет вид дуги и является направляющим. Пояса соединяются друг с другом ребрами жесткости.

Надо помнить, что чем выше ферма, тем больше несущая способность навеса. Зимой снега на такой арочной крыше, задерживаться будет мало. Несущая способность крыши также связана с количеством ребер жесткости, чем больше ребер, тем ферма крепче. Для обеспечения безопасности сооружения важна точность изготовления конструкций.

Строительные отрасли быстро развивается. Когда то здания возводились из кирпича, камня. Сейчас большой популярностью пользуются сооружения, которые возводятся намного быстрее, благодаря использованию легкого, но надежного материала — стали.

Арочная ферма – пример расчета

Во время сборки фермы в виде арки для обычного навеса потребуется осуществить правильные расчеты. На данном примере, соответствующем размеру пролета в 6 метров, промежутками между арками в 1,05 метра, высотой конструкции в 1,5 метра, что соответствует арочной ферме, показано, как осуществляются все необходимые расчеты. Подобная конструкция отличается не только своей прочностью, но и эстетичностью. Длина пролета нижнего уровня арочной фермы соответствует величине 1,3 метра(f), а радиус окружности в нижнем поясе составляет 4,1 метра(r). Угол между радиусами составляет 105, 9776º (а).

Длина профильной трубы (mh) для обустройства нижнего пояса вычисляется по формуле:

mh – это длина профиля для нижнего пояса;

Pi – постоянная величина (3,14);

R – радиус окружности фермы;

a – угол между радиусами;

в итоге должно получиться:

Узлы конструкции устанавливают на участках нижнего пояса на расстоянии 55,1 см. Для простоты сборки желательно округлить это расстояние до 55 см, при этом, увеличивать шаг установки узлов не рекомендуется. Удаление между крайними точками следует рассчитать отдельно.

При длине пролета не больше 6 метров допускается не делать сложных расчетов и не использовать сварку. Достаточно использовать одинарную или двойную балку, осуществив изгиб элемента конструкции под нужным радиусом. Несмотря на это, нужно правильно подобрать толщину металлических элементов, чтобы арка смогла выдержать все нагрузки.

Основные элементы ферм

Составляющими металлоконструкций из профильных труб являются:

  • стойки;
  • раскосы;
  • пояса (верхний, нижний).

Стойки и раскосы – это неотъемлемые элементы для создания решетки, а пояса отвечают за контуры конструкции.

Узлы соединений элементов конструкции образуются либо путем их примыкания друг к другу или создаются с использованием фасонок.

Конструкция металлической фермы

При создании любой металлической фермы нужно помнить, что центрирование всегда производят с учетом осевого направления от центра тяжести. В таком случае достигается снижение нагрузки на узловые соединения, а также такой подход позволяет стержням работать на основные осевые усилия. Выполнять чертёж ферм из профильных труб несколько проще ввиду того, что их оси инерции расположены строго по центру сечения.

Угол кровельного уклона 22-30°. В данном случае важно правильно рассчитать высоту конструкции. Длина пролета фермы делится на 5. Этот вид конструкции обладает небольшим весом, легкость – ее основное преимущество.

Если на вашей схеме длина пролета составляет более 14м, то оптимальным вариантом металлической фермы будет конструкция, расположение раскосов в которой идет по направлению сверху вниз. При этом в верхней части укладывается панель длиной 1,5-2,5 метра, общее количество панелей обязательно должно быть четным, а конструкция будет двухпоясной.

Нередко в промышленных и складских промзданиях используются стропильные фермы с длиной от 20м. Такие конструкции требуют создания сооружений подстропильного типа, связанных между собой опорными колоннами.

Наиболее распространенными и легко возводимыми являются конструкции, состоящие из нескольких треугольных ферм, соединенных между собой затяжкой. Этот вариант призван облегчать общий вес громоздкой конструкции и избегать образования длинных раскосов в центральной ее части. Потолок подобной фермы фиксируется затяжкой на верхнем узле пояса.

Угол кровельного уклона 15-22°. Высота конструкции здесь рассчитывается иначе. Длина пролета делится на 7, при этом длина фермы не должна превышать 20 м. В противном случае понадобятся затяжки, а нижний пояс выполняется при помощи ломанной формы.

Угол кровельного уклона менее 15°. Это минимальная величина уклона, и наиболее подходящей формой для такого уклона будет трапецевидная ферма. Чтобы рассчитать ее высоту, длину пролета делим на 7-9 (в зависимости от величины уклона).

Если ферма устанавливается в виде раскосов, то вполне возможно использовать треугольную решетку.

Виды используемых труб и конструктивные элементы металлических ферм

Металлические фермы изготавливаются из профильных труб, технические параметры и сортамент отвечают требованиям ГОСТ 8645-68 (прямоугольные) и ГОСТ 8639-82 (квадратные) и ГОСТ 8642-68 (овальные). Прокат делается из конструкционных углеродистых сталей обыкновенного качества. Технология допускает использование прокатных станов горячего и холодного изготовления. При необходимости возможно применение низколегированных марок сталей – улучшаются физические характеристики изделий.

В зависимости от инженерных решений фермы бывают:

  • портальными;
  • двухшарнирными портальными:
  • портальными с защемлением;
  • арочными;
  • фермами-балками;
  • шедовыми.

С учетом вида фермы перекрытия могут быть односкатными и двухскатными.

Преимущества конструкций

Благодаря схеме нагруженных и ненагруженных элементов фермы из металлической трубы обладают рядом преимуществ перед другими используемыми типами устройства кровель и стропильных систем.

  1. Самые большие показатели несущих характеристик в расчете на единицу веса. Обеспечиваются за счет физических свойств легкого тонкостенного профиля и оптимального распределения нагрузок по каркасу, стойкам и раскосам. Во время расчетов изменяются расстояния и углы наклона элементов для уменьшения нагрузок на изгиб и кручение, расчет металлической фермы выполняется по максимально возможным нагрузкам, возникающим во время эксплуатации.
  2. Быстрота монтажа. Большинство ферм поставляется на строительные площадки в собранном виде, во время строительства выполняются только монтажные работы.
  3. Минимальная стоимость. За счет оптимальных инженерных конструкционных схем удается заметно снизить расход дорогостоящего металла. Кроме того, небольшая масса стропильной системы понижает нагрузки на фундаменты, во время строительства зданий есть возможность пользоваться дешевыми столбчатыми или мелкоуглубленными ленточными вариантами.
  4. Технологичность. Для изготовления конструкций нет надобности использовать сложное оборудование. Все операции выполняются обыкновенными гибочными станками и резаками. Соединение отдельных элементов в единую конструкцию выполняется сваркой (неразборный вариант) или болтовыми соединениями (разборный вариант). При необходимости есть возможность быстро заменить отдельные конструкции, потерявшиеся первоначальные несущие характеристики или усилить фермы за счет установки дополнительных стоек или раскосов.
  5. Длительный срок эксплуатации. При условии соблюдения нанесение антикоррозионных покрытий фермы могут эксплуатироваться не менее пятидесяти лет. Наша компания покупает прокат только у известных производителей, каждая партия имеет сертификат соответствия качества действующим государственным стандартам и отраслевым нормам.


Здания и конструкции из металлических ферм быстро монтируются, на полный цикл в зависимости от размеров, сложности и готовности строительной площадки требуется 1–3 месяца. При необходимости такие конструкции демонтируются и переносятся на другое место. При этом фермы из профильной трубы разборного типа не теряют первоначальных свойств и не требуют предварительной предмонтажной подготовки к повторному использованию.
Сферы использования ферм

  1. Промышленные здания. Почти не существует ограничений по размерам, в случае необходимости проектируются дополнительные вертикальные опорные стойки или сложная крыша. Могут применяться как временные производственные помещения на период строительства капитальных, в дальнейшем демонтируются или перепрофилируются.
  2. Сельскохозяйственные помещения. С их помощью строятся ангары для хранения зерна или иных сельхозпродуктов, навесы для техники, животноводческие и птицеводческие помещения.
  3. Спортивные и концертные залы. При необходимости предусматривается обустройство теплых перекрытий – обеспечивается в помещениях благоприятный микроклимат.
  4. В мелком бизнесе. Торговые площадки, магазины, авторемонтные мастерские, склад временного хранения небольших партий товаров и т. д.
  5. В индивидуальном строительстве. Накрытия над бассейнами и спортивными площадками, элементы зимних садов, веранд и иных пристроек.

Фермы рассчитываются с четом линейных размеров, особенностей конструкции, ветровых и снеговых нагрузок. Перед тем как рассчитать ферму, нужно изучить состав технического задания, в котором указывается:

  1. Нагрузки. Имеются в виду постоянные и временные. К постоянным относится вес самих ферм и кровли. К переменным относятся ветровые, снежные и вес строительных рабочих, пребывающих на фермах во время монтажа. Ветровые и снежные нагрузки подбираются по справочникам в зависимости от климатической зоны расположения сооружения. Во время расчетов в обязательном порядке применяется коэффициент запаса прочности, зависящий от важности сооружения. Чем выше снеговые нагрузки, тем больше предусматривается уклон скатов. Проектирование металлических ферм осуществляется с учетом всех возможных нагрузок, возникающих во время эксплуатации.
  2. Способ соединения отдельных элементов. Заказчик указывает, какие именно ему требуются фермы: неразборные или разборные. В зависимости от полученных данных наши специалисты рассчитают узлы на болтовых соединениях или сварочных швах. Большие по размерам фермы могут иметь комбинированное соединение. Часть элементов приваривается к рамам, а сами рамы между собой соединяются болтами.
  3. Технологическая готовность. Типовая ферма должна поставляться на строительную площадку в полностью собранном виде, допускается частичная сборка перед монтажными работами.

Расчеты выполняются по каждому элементу и узлу, могут выполняться только специалистами с высшим техническим образованием и компаниями, имеющими государственную лицензию на право проведения таких работ. Они знают, как рассчитать ферму с учетом требования, сделать ее безопасной в эксплуатации и гарантировать устойчивость при пиковых нагрузках. После изучения технических требований специалисты действуют в такой очередности:

  1. Подбирают оптимальную схему фермы, определяют контуры несущих поясов. На этом же этапе учитываются фактические постоянные и временные нагрузки. Во время работ применяются данные таблиц СНиПов и требования государственных стандартов к несущим конструкциям. Если высота снега существенная, то предусматривается двускатная ферма. Конкретный тип фундамента влияет на выбор схемы, данные должны согласовываться с назначением помещения и имеющейся проектно-сметной документацией.
  2. Выбор линейных размеров и конфигурации ферм. Длина и высота ферм и номенклатура проката подбирается по требованиям обеспечения несущих характеристик с минимальным количеством металла. При этом во время расчетов используются значения нагрузок, возникающих в каждом узле. Сила и направления нагрузок может изменяться в зависимости от условий работы, конструкция устойчива в любых условиях.
  3. Расчет специальных элементов. Если пролет фермы из металлической трубы имеет нестандартные значения, то по каждому элементу делаются отдельные расчеты.
  4. Если пролет металлической фермы превышает 36 метров, то необходимо отдельно рассчитывать предельный подъем (обратный выгиб конструкции) для увеличения выдерживаемых нагрузок.

Стропильные фермы рассчитываются статическим методом по способу простых сечений, рассекающих по три связи, которые не пересекаются в одной точке и не являются параллельными. В результате должны стать известными опорные реакции всех усилий в стержнях фермы из профильной трубы. Все внешние нагрузки действуют лишь в узлах, весом материала можно пренебрегать в связи с незначительными показателями по отношению к воспринимаемым нагрузкам. Имеется в виду, что на каждый стержень фермы по концам действуют только две силы вдоль оси, элементы работают только на сжатие или растяжение.

Стержни рассчитываются по способу простых сечений, способу простых проекций и способу моментной точки. В первом варианте на чертеже узел заменяется направлениями действующих усилий. Они связаны между собой и с внешними нагрузками посредством элементарных уравнений равновесия. Во втором варианте стропильные фермы рассекаются на несколько частей, равновесие каждой рассматривается по отдельности. Воздействие отброшенной части на оставшуюся отображается усилиями в стержнях. При расчете по методу моментной точки составляется уравнение равновесия конструкции в виде суммы всех моментов, действующих в данной точке. Расчет металлической фермы для искомого усилия – точка пересечения двух попавших в сечение усилий.

С учетом стандартных данных стропильные фермы имеют число стержней на три меньше, чем удвоенное количество узлов (K=2n-3). Для гарантирования геометрической устойчивости необходимо, чтобы количество связей было достаточным и они правильно размещались по длине. При этом каждый отдельный узел должен иметь две степени свободы и перемещаться в вертикальном и горизонтальном направлениях. Если этого не предусматривается, то такие треугольные фермы называются жестким диском и рассчитываются по иной методике. Примером треугольной фермы является ферма Полонсо.

Цель статического расчета – нахождение усилий и реакций в стержнях. Составляются уравнения равновесия по каждому узлу и определяется сила и направления противодействия.

Аналитический расчет фермы из профильной трубы делает по методу вырезания узлов. Принимается за исходные данные, что если вся ферма Полонсо находится в равновесии, то в таком же состоянии пребывает и каждый ее узел. Достоинства аналитического расчета фермы – простота и универсальность. Недостаток – стропильные фермы сложно контролировать по каждому узлу, возможно нарастание количества ошибок.

Во время расчетов фермы классифицируются по типу решеток, количеству поясов, типу опираний концов фермы из профильной трубы на вертикальные опоры здания, способу формирования возникающих усилий в стержнях, уровню езды, назначению и т. д. Большое разнообразие конструктивных решений затрудняет проведение полной и однозначной классификации. В связи с этим стропильные фермы разделяются по нескольким наиболее важным признакам.

После определения действующих усилий во всех узлах подбирается сортамент проката по его техническим параметрам. Коэффициент запаса прочности учитывает назначение сооружения и ответственность конструкции. За пример берется ферма Полонсо, для более сложных случаев выбирается свой прототип. Типовые данные имеет ферма пролетом 25 метров, все что длиннее, подлежит индивидуальным расчетам.

Арочная ферма предварительно разбивается на отдельные участки, по ним делается расчет. Общая конструкция рассчитывается как сумма всех действующих нагрузок и противодействий по каждому узлу. Такие расчеты более сложные и требуют увеличенного времени.

Как мы изготавливаем фермы

После завершения расчетов документация передается технологам сборочного цеха для разработки рабочих чертежей и составления поэтапного плана изготовления. Технологи учитывают производственные возможности и характеристики имеющегося оборудования. Одновременно составляется спецификация и прописывается очередность работ. На основании технической документации выполняется изготовление металлических ферм.

Заготовки для каждой фермы могут изготавливаться индивидуально или в массовом количестве в зависимости от особенностей, которые имеют стропильные фермы и величины заказа. Наличие высокоточных станков позволяет получать готовые к использованию заготовки – значительно уменьшается расход материалов, снижается себестоимость производства и отпускная цена продукции. При необходимости может делаться выборочная проверка прочности наиболее ответственных узлов, при обнаружении отклонений от документации принимается комплекс технических мероприятий по их устранению.

Изготовление металлических ферм и сборка отдельных элементов в единую конструкцию производится на основании технологической схемы, на каждом этапе выполняется контроль качества. Сварные швы наносятся новым оборудованием профессиональными специалистами, за счет этого их прочность достигает 85% прочности основного металла. В некоторых случаях металлические фермы из квадратных труб собираются на специально изготовленном шаблоне – исключаются отклонение от размеров, увеличивается производительность труда. Кроме того, такие фермы полностью готовы к финишному монтажу без необходимости подгонки размеров.

Заключительный этап – защита металлических поверхностей от коррозионных процессов. Для покрытий мы применяем современные устойчивые краски, имеющие повышенный коэффициент адгезии к металлу, высокую механическую прочность и пластичность. Такие характеристики исключают появления на поверхности покрытий микротрещин, служащих местом проникновения влаги.

При желании потребителей на каждую партию выдается спецификация, стропильные фермы имеют обозначения разъемных деталей. Дается краткое описание рекомендованной технологии сборки конструкции.
Как оформить заказ Для подачи заявки и технических требований на проектирование металлических ферм нужно связаться с ответственным представителем нашей компании. Он дает первичные консультации по оформлению договора, уточняет исходные данные, количество и сроки исполнения заказ. Только после согласования всех нюансов и заключения договора сотрудники компании приступают к непосредственному выполнению работ.

Большой опыт, профессиональные кадры и современная производственная база позволяют нам гарантировать не только качество, но и своевременность выполнения всех пунктов договора. Доставка продукции в зависимости от пожеланий может осуществляться самовывозом или транспортом компании.

Наши преимущества

При расчетах размеров и толщины стенки труб, а также других материалов, требуемых для изготовления стропильных металлических ферм и подобных металлоконструкций, мы учитываем множество нюансов:

  • размеры конструкции, длину, шаг опор;
  • высоту опор и фермы в целом;
  • форму изделия;
  • нагрузки (снеговая, ветровая, вес кровли);
  • особенности геологических условий (сейсмическая активность, возможность оползней).

Основой для расчета служат СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85» и СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81».

Расчет прочности и правильный выбор материалов необходим, чтобы металлическая ферма обладала оптимальной для условий ее эксплуатации прочностью (не деформировалась от снега, мокрой листвы или под собственной тяжестью, была устойчива к ветру и прочим нагрузкам).

Недостаточная прочность ведет к деформации и даже полному разрушению конструкций. Избыточная — к перерасходу материалов.

Как высчитать ферму (подробная инструкция)

Чтобы это сделать нужно:

  1. Калькулятор.
  2. СНиП, П-23-81, стальные системы.
  3. СНиП, 2.01.07-85, нагрузки и влияния.

Технологичные потребности СНиП

Схема зависимости длины стропилин от угла наклона крыши.

  1. Подбор схемы. Находим контуры поясов фермы. Формы системы подбираются в связи с функциями строения, видом покрытия кровли, углом уклона.
  2. Подбор размеров системы. Если ТТ не предполагают другого, длина фермы устанавливается по правилу экономии. Высота системы подчиняется от типа материала для кровельных работ, возможности перемещения фермы, минимально предполагаемого ее веса и возможности снабжения поставленного угла уклона поясов.
  3. Расчет ремонтного подъема (погашаемый обратный выгиб системы от нагрузок), если пролет превосходит тридцать шесть метров.
  4. Определение панельных размеров. Эти габариты обязаны быть в согласии с дистанцией между частями, передающими нагрузку на металлоконструкцию. Не забудьте: угол раскоса у различных ферм различный, а размеры панели должны ему отвечать. При решётке с формой треугольника этот угол формирует 45 градусов. Если форма решеточки раскосная, 35 градусов.
  5. Показываем расстояние между узлами фермы. В большинстве случаев оно равно ширине панели.
  1. нужно быть аккуратными! Малейшая погрешность в расчетах приводит к оплошностям во время строительства. Лучше посоветоваться с знающим мастером по поводу схемы, перед тем как переходить к ее материализации.
  2. Чтобы не было продолжительных и тяжёлых расчетов ферм можно взять готовые стандартные проекты, какие применяют при строительстве производственных построек и зданий общественного значения.

Итак, железные фермы . это конструкции, связывающие брусья и столбы опоры и определяющие ширину и главные размеры навеса.

Ферма-классика — в виде арки. Она складывается из верхнего и нижнего профиля. Нижний пояс имеет вид дуги и считается направляющим. Пояса соединяют между собой жесткими ребрами.

Возможны различные размеры радиуса арки системы. В большинстве случаев его можно определить внешними ограничителями (где будет размещено здание, насколько большим оно может быть и др.), размерами навеса, потребностями заказчика. От размера радиуса подчиняется стоимость фермы и трудность ее конструкции (чем больше, тем выше).

Но нужно не забывать, что чем выше ферма, тем больше несущая способность навеса. Зимой снега на подобной крыша задерживаться будет мало. Несущая способность кровли также связана с числом жестких ребер (чем ребер больше, тем ферма крепче). Сварка частей ферм обязана выполняться механизированно. Для гарантии безопасности строения весома точность производства систем.

Среди видов ферм отличают арочные, 2-скатные, 1-скатные и прямые.

Такие навесы, как железные фермы, возводить тяжело, если сравнивать с другими видами навесов. Но это весьма надежная система, если она правильно установлена. Зимой на кровле на самом деле не одна тонна снега, может быть и пару десятков тонн (это подчиняется от площади кровли). В первую очередь, на фермах лежит задача по удерживанию этой массы. Система распредиляет нагрузку по столбам опоры и брусьям, удачно справляясь с задачей. Значит, ремонтная ферма . очень важный компонент кровли.

Труба профильная . хороший производственный материал стропильных ферм. Недорогой, нетяжелый, выгодный и крепкий.

Размеры трубы для навесов подбирайте, руководясь этими данными:

  • 40x20x2 миллиметра . маленькие навесы, ширина до 4,5 метра;
  • 40x40x2 миллиметра . навесы, ширина которых до 5,5 метра;
  • Для навесов более 5 метров возможны подобные размеры материала;
  • 40x40x3 миллиметра или 60x30x2 миллиметра.

Фермы не должны находиться на большем расстоянии один от одного, чем 1,75 метра.

Ремонтная ветв моментально развивается. Еще совсем недавно строения строились из камня. Теперь пользуются очень большой популярностью строения, какие строятся значительно быстро, благодаря применению лёгкого, но хорошего материала . стали.

Металлические фермы предоставляют защищенность, потому должны отвечать конкретным национальным нормам:

  1. ГОСТ 23118-99 (об общих ТУ для систем из стали).
  2. ГОСТ 23119-78 (о требованиях для производства ферм, когда необходима сварка уголков).
  3. ГОСТ 23119-78 (о ТУ на производство железных ферм, сварка профильных труб).

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector