Расчет навеса и ферм из профильной трубы

Как построить односкатный навес: чертеж, материалы и последовательность выполнения работ

Выбор материалов и инструментов для работы

Первое, на что стоит обратить внимание при выборе инструментов для создания навесов из профильных труб — размеры. Для основных деталей и приборов для работы минимальное соотношение размеров составляет 78х78, для дополнительных — 42х22

Каркас желательно купить готовый, но всё же можно установить и изготовить самостоятельно. Необходимо обязательно покрыть конструкцию защитной краской, чтобы избежать влияния коррозии.

Список необходимых инструментов для создания навеса из профильных труб выглядит следующим образом:

  • Ресурсы для монтажа: песок, щебень, цемент.
  • Трубы для возведения каркасов
  • Сварочный и монтажный аппарат
  • Дрель, болгарка, шуруповёрт.
  • Болты, саморезы, гайки.

Область применения асбестоцементных труб

Труба асбестовая безнапорная

Безнапорный вид асбестоцементных труб выпускается согласно установленному стандарту качества и имеет следующие характеристики:

  1. Длина трубы варьируется от 2950 см и до 5 м.
  2. Размер внутреннего диаметра 50… 500 мм.
  3. Размер толщины стенок 9…43,5 мм.

Применяется для прокладки наружного трубопровода безнапорной канализации, где нет возможности построить напорную сточную систему. В данном случае затраты на строительство такой канализации будут значительно ниже. Неплохим вариантом для смотровых колодцев небольшой глубины будет применение нарезанных асбестоцементных колец. Монтаж мусоропровода и прокладка системы канализации из этого материала не загрязняет окружающую среду и почву, так как он устойчив к воздействию микроорганизмов. При необходимости отключения трубопровода и возможном застаивании стоков на длительный период исключается опасность инфицирования грунта через асбестоцементные трубы.

Еще один вариант использования безнапорного вида – это шахта или короб для прокладки телефонной связи и электрокабелей, поскольку они являются плохими проводниками электричества. Имея высокое электрическое сопротивление, такие трубы не боятся электрохимической коррозии, возникающей по причине воздействия блуждающих токов.

Полиэтиленовые муфты в безнапорных трубопроводах соединяют трубы просто и достаточно надежно.

Некоторые виды асбестоцементных труб и муфт, предназначенных для устройства теплотрасс для населенных пунктов и сельскохозяйственных комплексов, могут прокладываться бесканально и даже в непроходных либо полупроходных каналах. Они являются наиболее экономичным вариантом транспортировки тепла, так как за счет их низкой теплопроводности происходят минимальные тепловые потери. А в качестве теплоизоляции используется засыпка теплопровода доступным и недорогим гидрофобизированным гравием с дополнительной покрывной пленкой из полимерного материала.

Хорошо себя зарекомендовал безнапорный вид труб для тепловой, водопроводной и питьевой системы, который также подходит для устройства вентиляции и дымоходов. В устройстве ливневой канализации трубы широкого диаметра могут быть использованы для строительства дренажного коллектора, а изделия с меньшим размером – в качестве водоотливных стоков через переезды и дороги.

Труба асбестовая напорная

Напорный вид представляет собой прямую трубу, имеющую строго цилиндрическую форму либо раструбный вид. Изготавливается по следующим стандартным размерам:

  1. Длина 2950…3950 мм.
  2. Размер толщины стенок 7…18 мм.
  3. Размер внутреннего диаметра 50…600 мм.
  4. Рабочее давление 0,3…1,2 МПа.

L – длинна, D – диаметр наружный, d – диаметр внутренний, S – толщина стенки, I – условный проход.

Технология изготовления этой модификации может состоять из нескольких этапов, где обязательно имеется выдерживание труб в пропарочных камерах для усиления их прочности. По окончании такой процедуры прочность сердечника возрастает до 70…75% от первоначальной стадии.

Напорные асбестоцементные трубы отличаются долговечностью и характерным для этого вида незначительным гидравлическим сопротивлением. Используются для прокладки газопровода, напорного водопровода, напорных мелиоративных и оросительных систем. Также возможно применение для обустройства скважин и колодцев, под долговечные кормушки для скота, а также в качестве перекрытий хозяйственных построек. Широкое применение они получили при строительстве напорной канализации, илопроводов и дюкеров.

При соединении труб между собой не используется резьба и сварка, а только теплостойкие резиновые уплотнители и муфты типа ТМ и САМ. Обеспечение абсолютной герметичности и в то же время эластичности соединений происходит за счет возникающего эффекта самоуплотнения муфты при давлении воды в трубопроводе. Поэтому к достоинствам таких трубопроводов можно отнести отсутствие слабых участков в системе – сварных стыков.

Выбор формы кровли

Помимо односкатного типа в частном строительстве спросом пользуются и другие формы крыши:

  • купольная;
  • шатровая;
  • арочная;
  • двускатная.

Односкатная крыша – простая конструкция, что позволяет строить ее своими силами. Выбирая в качестве материала металл, каркас будет состоять из таких элементов:

  • верхний пояс;
  • нижний пояс;
  • стойки;
  • раскосы;
  • шпренгели (раскосы);
  • крепежные детали (клепки, косынки, сварные швы).

Приобретает популярность односкатка под небольшие дачные постройки, гараж, летнюю кухню с фермой вида полонсо. Это треугольный каркас, где нижний пояс делают приподнятым, ломаным.

Пошаговый план возведения конструкции

Организация летней беседки своими руками будет включать в себя такие стадии:

  • Установка труб и опор.
  • Сборка верхней обвязки.
  • Создание каркаса кровли.
  • Отделочные работы.

Из инструментов необходимо взять лопату для закапывания опор, также может потребоваться специальный фен, посредством которого можно сгибать жесткие патрубки из поливинилхлорида. Соединение деталей будет производиться с помощью фитингов, сварочное устройство не нужно.

Перед тем как начать установку, следует приготовить материал для отделки. Если нужно использовать брезент либо другую плотную водостойкую ткань, необходимо заранее подготовить полотно требуемого размера и подшить материал по краям. После чего к полотну нашиваются прочные петли из ткани. Через них будут проходить трубы.

Учитывая конкретный проект, подбираются разные методы крепления отделки. В некоторых случаях применяется верхняя обвязка как карниз. Обязательно нужно организовать удобное регулирование степени затененности навеса и сделать защиту от сильных ветров и осадков.

Для отделки также могут применяться листы поликарбоната, плюс в том, что предварительная организация не требуется, так как материал будет закрепляться собственноручно к уже собранному строению. Такая беседка выйдет капитальной, поскольку ее разборка займет много времени.

Монтажные работы

Начинается процесс с установки разметок на территории

Начинается процесс с установки разметок на территории. Это достаточно ответственный процесс, который должен иметь правильно выполнение расчеты и аккуратные разметки.  Главное правило для закладки – это вертикальное исполнение с учётом ровной линии столбов. Чтобы добиться максимального результата следует пользоваться веревками и песком, которым намечают линии строения. Стоит учитывать также дистанцию от одной трубы к другой, которая должна составлять примерно 2 метра.

Далее начинается бурение скважин для труб. Если финансы вам позволяют нанять бур. То пользуйтесь услугой, но если такой возможности нет, то можно сделать их и самостоятельно. Величина ширины отверстия должна превышать диаметр трубы на 10 см. Стоит отметить, что длина зависит от вида основания. При строительстве бани труба устанавливается прямо в ямку, а если это более сложная конструкция, то должна делаться подушка под нее. Все эти нюансы должны учитываться перед созданием скважин.

Каркас

Монтируется из дерева/металла. Легче работать с деревянными элементами. Соединяются саморезами или болтами. При использовании клееного бруса и сухой доски навес из дерева может прослужить много лет. Металлические элементы в основном сваривают. Реже используют совмещение обоих типов материалов. При обустройстве высокого и широкого навеса лучше выбирать полуарочные или треугольные формы.

Опоры ставятся в промежутках минимум 1,2 м, для пристроенной к стене конструкции хватит двух опор. Под поликарбонат нецелесообразно часто укладывать профиль или брус, для черепицы – наоборот. Опоры, стойки и стропила часто делают из профиля разной толщины, в зависимости от назначения элементов конструкции. Это одинаково касается и бруса. Столбы обязательно строго вертикальные.

Крепления навесов

При сооружении навесов из профильных труб применяются следующие методы обустройства деталей и частей конструкции:

  • Сварное соединение: требует больших навыков изготовления и недешёвого оборудования для осуществления процесса сварки, но в конечном результате можно получить очень прочную и практически несгибаемую конструкцию.
  • Болтовое соединение: отличается малой трудоёмкостью и требовательностью к навыкам исполнителя. В конечном результате можно получить довольно прочную конструкцию, однако большой долговечностью она похвастаться не сможет. Для соединения необходимы: дрель с металлическим сверлом, болты, саморезы. Последние необходимо подбирать исходя из диаметра трубы.
  • Краб: представляет собой способ фиксации малометражных труб до 25мм с помощью хомутов. При монтаже конструкции можно использовать как X-образные, так и T-образные виды, способные соединять до 4 труб. Соединение осуществляется путём стяжки хомутов с помощью соответствующих болтов.

Техническая сторона вопроса – проекты, схемы, чертежи, расчеты

Анализируя любой чертеж навеса из профильной трубы, конструкцию можно представить в двух частях: металлический каркас и крыша. Основание — вертикальные столбы из круглой трубы или квадратного профиля, по верхним оголовкам которого идет обвязка металлопрокатом либо нижний пояс фермы. Это придает металлической конструкции жесткость, помогает сохранить геометрию даже при значительных нагрузках.

Опоры

Столбы рекомендуется размещать на расстоянии 1,5-2 м друг от друга. Если строение будет примыкать к дому, гаражу, бане и т.д., то желательно возле основного строения так же разместить опорные колонны, которые будут держать навес. При отсутствии такой возможности, чтобы привязать навес к дому из металлопрофиля, своими руками следует на несущую стену прикрепить поперечную балку, которая послужит опорой для фермы. В работе используют длинные анкера. Решение поможет распределить нагрузки равномерно по всей несущей стене.

Фермы

На стропильную систему навеса ложится основная нагрузка от осадков, порывов ветра, поэтому важно сделать правильный расчет ферм, определиться с толщиной профиля для его изготовления. Навесы из металлопрофиля, фото-примеры ниже, устраивают под одно-, двускатной либо арочной крышей

Какие можно изготовить навесы из профильной трубы своими руками, фото-примеры разных видов крыш

Фермы бывают:

  • Треугольные, полигональные, параллельные, ломанные – определяется контуром пояса.
  • Внутри пояса могут быть решетки – треугольные, ромбические, раскосые и полураскосые.
  • По способу опирания – консольная, балочная, арочная, балочно-консольная.

Типовые фермы-арки для металлических навесов

Чтобы правильно сделать расчет фермы из профильной трубы для навеса, необходимо учесть снеговые, ветровые нагрузки, угол наклона крыши, размер конструкции. Избежать ошибок в достаточно сложных инженерных вычислениях помогут специалисты или следует использовать онлайн калькулятор.

Для изготовления маленьких или средних металлических навесов, в частном порядке лучше пользоваться готовыми чертежами и проектами, делать универсальные фермы, которые подходят для всех видов конструкций.

Стандартные фермы для навесов

Оптимальный уклон крыши 15-25о, подходит для всех видов кровельного материала: поликарбонат, профнастил, мягкая кровля, металлочерепица и пр.

Требования к материалам и креплению

Чтобы каркас для навеса из профильной трубы соответствовал стандартам качества необходимо выполнить ряд условий:

  • Недопустимо использовать профиль с трещинами для изготовления узлов, несущих элементов навеса.
  • Торец опорных ребер должен иметь шероховатость — Ra £12,5 мкм, что регламентировано ГОСТом 2789-73.
  • Для ферм нижнего пояса используется сталь без внутренних расслоев, грубые шлаковые включения запрещены категорически.
  • Согласно ГОСТу в разделе 14771-76 соединения следует выполнять механической сваркой, с использованием углекислой среды или смеси углерода с аргоном.
  • Руководствуясь пунктами 2246-70 и 26271-84 ГОСТа для сварки необходима проволока ПП-АН-8.
  • ГОСТ в части 7798-70 гласит: стропила крепятся к вертикальным опорам и подстропильным деталям болтами класса 5.8.

Схема с размерами, по которой можно построить стандартный навес для авто своими руками из металла

Рабочие узлы

Навес из профильной трубы чертеж подробно описывает характеристики структурных элементов конструкции. Основными среди них являются:

  • стойка и плита;
  • арочные элементы;
  • закладные конструкции;
  • направляющие элементы;
  • кровля;
  • вспомогательные конструкции.

В состав последней категории входят функциональные структуры водостока или освещения. При производстве стоек, столбов чаще всего используются профильные трубы. Альтернативный заключается в изделиях с круглым сечением. Такой материал обладает серьезным минусом. Опорные узлы и крепления обладают сложной конфигурацией.

Интересно! Особенности выбора водосточной трубы

Навес для машины из профильной трубы должен возводиться с учетом принципа сопряжения. Проще говоря, это соблюдение угла в 90º. Практика показывает, что лучше всего использовать трубы квадратной формы. Наличие такого сечения позволяет увеличить жесткость во всем направлениях.

На этапе возведения конструкции используется сварка и различные типы соединений (резьба, болт и пр.) Когда формируются фермы и прогоны, лучше всего задействовать изделия прямоугольной формы. Таким образом, будет обеспечен максимальный уровень нагрузки в поперечном направлении.

Выполняем установку каркасного фундамента

Одно из самых важных правил – это выполнение установки конструкции основания строго вертикально

Одно из самых важных правил – это выполнение установки конструкции основания строго вертикально. Плюс ко всему следует учесть еще ряд таких требований:

  • Монтажные работы по возведению каркаса соединяют разметку столбов на территории, которая должна соответствовать показателям проектирования. Для увеличения надежности и долговечности рекомендуется дополнительно закладывать в яму прутья арматуры. Стоит отметить, что все промежутки следует засыпать землёй, а потом выполнить утрамбовку. После расстановки всех столбов проверьте уровень их высоты, если он неодинаковый, то погрешность можно исправить болгаркой.
  • Выполняем внутреннее заполнение труб. Выполнить данное действие необходимо при помощи раствора из бетона. Готовится он в таком соотношении: цемент, песок, щебень – 1:4:6. Все ингредиенты заливаем водой и мешаем до образования однородной массы. Далее заливаем скважины и по необходимости утрамбовываем.
  • Устанавливаем анкеры или крепления. На столбы прикрепляют специальные средства крепления или прутья арматуры.
  • Выполняем засыпку скважин. Данное действие осуществляется щебнем и песком, которым заполняются весь свободный простор. Данные работы нужно делать аккуратно, чтоб не повредить целостность конструкции фундамента. После того, как все утрамбуется, необходимо проверить уровень труб, чтоб избежать откосов.
  • Обрабатываем верхнюю часть труб. Данную работу нужно начинать только после полного высыхания раствора. Это действие выполняет прикреплением к верхней части трубы крепления или же мастики гидроизоляции. Чтобы придать дополнительную защиту от воздействия различных химических и природных влияний, можно применять пластины.
  • Финальным этапом есть установка бруса обвязки. Для этого необходимо сделать отверстия в опорах под анкерные болты. Эту гайку монтируем в дерево, чем создадим ровную поверхность для будущих стен. На всех углах и стыкованиях вставляются брусья, которые соединяются элементами крепления. Соединения конструкции нужно залить пеной.

В нашей статье вы ознакомились с преимуществами фундамента из асбестовых труб и о правилах его монтажа своими руками.

Разнообразие беседок из пластиковых труб

С закрепленными столбами

Если взять довольно толстые трубы и зафиксировать их в фундаменте, то можно сделать некое подобие навеса и шатра. Крышу лучше всего обшить максимально лёгким материалом, например, тканью или полиэстером, чтобы каркас не деформировался при порывах ветра.

С дугами

Благодаря гибкой форме, из пластика можно сделать достойную дугообразную беседку с обшивкой из листов поликарбоната. Такое сооружение прекрасно подойдёт для сада, чтобы в перерывах между хлопотами передохнуть.

Беседка с дугообразной крышей

Переносные

Лёгкость материала позволяет сделать очень лёгкую беседку, с массой которой справится даже один человек (при отсутствии тяжелой кровли или обшивки). Если не зафиксировать беседку в грунт с помощью фундамента, тогда её вполне можно переставлять с места на место, в зависимости от потребности.

Монтаж полипропиленовых соединений через муфты

Для работы нам понадобится следующий инструмент и строительные материалы:

  • Полипропиленовые трубы.
  • Муфты (прямые, угловые и тройники).
  • Ножницы специальные.
  • Паяльник специальный.

Монтаж полипропиленовых соединений

Монтаж металлопластиковых соединений через фитинги

Работа с металлопластиком потребует дополнительный инструмент — пресс-клещи. Цена на каждое соединение будет ощутимо выше, нежели простые полипропиленовые муфты. Поэтому если вы планируете строить подобную беседку, старайтесь делать как можно меньше соединений, чтобы сэкономить на этом моменте.

Монтаж металлопластиковых соединений

Установка столбов

Для придания устойчивости каркаса, необходимо максимально плотно зафиксировать вертикальные столбы (стойки). Для этого можно использовать металлические штыри либо полноценные фундаментные столбы из бетона (роется ямка и заливается раствором).

В любом случае этот момент нужно продумать заранее. Если металл можно свободно уложить на плитку и он никуда не денется за счёт своей массы, то пластик вполне может «убежать» от порыва ветра.

Обшивка поликарбонатом

Конструкция из труб получается прочная, но крайне неустойчивая. Чтобы надежно зафиксировать всё строение, необходимо чем-то обшить каркас. На помощь нам придёт поликарбонат, который по массе и прочности идеально подходит для монтажа.

Обшивка каркаса поликарбонатом

Защита беседки от солнца и ветра

По моему мнению, данный проект заслуживает внимания, так как его себестоимость является копеечной, а выглядит он очень цивильно.

Шатёр из пластиковых труб

Видеоинструкция по изготовлению навеса из труб

По правде говоря, найти более-менее адекватную инструкцию по строительству подобной беседки не удалось, но вот про создание навеса рассказывалось даже на Первом канале.

Ведущая подробно расскажет и покажет из каких пластиковых труб делается конструкция, а также каким образом она скрепляется.

Как рассчитать ферму

Для изготовления фермы необходимо знать ее длину, высоту, угол наклона и особенности участка. Не всегда удается учесть все факторы, но сделать хотя бы минимальные расчеты можно самостоятельно.

Рассчитываем уклон

Допустимый уклон одно–, двухскатной и шатровой кровли находится в диапазоне от 6 до 35 градусов, у мансардной и арочной крыши угол наклона нижней части может быть значительно больше.

Для разных типов кровель требуется разный уклон и соотношение длины и высоты фермы различается:

Тип крыши Угол наклона крыши Соотношение длина:высота фермы
односкатная 6-15 7-9:1
двускатная, шатровая, арочная (регион с обильными снегопадами) 15-22 7:1
двускатная, шатровая, арочная (регион с сильными ветрами) 22-35 5:1
мансардная, арочная 35-75 2-5:1 в зависимости от требований к высоте мансарды или дизайнерского решения

Для дальнейших расчетов необходимо выполнить чертеж.

Рекомендуем ознакомиться: Как самостоятельно заделать течь в трубе отопления без слива воды

Если ферма состоит из прямолинейных элементов, на чертеже ее разбивают на прямоугольные треугольники. Длину труб для выполнения поясов вычисляют по теореме Пифагора:

a²+b²=c²,

где a и b – катеты прямоугольника, то есть стороны, прилежащие к прямому углу, а c – противолежащая прямому углу гипотенуза.

Самыми простыми являются расчеты односкатной фермы, так как у нее a – длина, b – высота, гипотенуза c – это скат фермы. Соответственно, длина ската вычисляется по формуле:

c=√a²+b².

Если требуется изготовить стропильную систему для арочной крыши, длину верхнего пояса (с) вычисляют по формуле длины окружности:

с =1,57*(b+a/2).

Затем рассчитывают расположение элементов внутренней решетки таким образом, чтобы они делили нижний и верхний пояса на равные участки. При использовании укосов угол их наклона должен находиться в промежутке от 35 до 50 градусов.

Параметры расходных материалов

Параметры труб, используемых для изготовления поясов и внутренней решетки рассчитывают, исходя из ширины строения, параметров опор каркаса и особенностей кровельного материала.

Ширина навеса, м Параметры опорных труб Параметры труб для поясов фермы
легкий кровельный материал (ондулин, профлист, поликарбонат) тяжелая кровля (черепица, шифер)
до 4,5 сечение 40*40 кв. мм сечение от 20*20 до 30*30 кв. мм, толщина стенок 1,5-2 мм сечение 40*20 кв. мм, толщина стенок 2 мм
до 5,5 сечение от 50*50 до 80*80 кв. мм сечение от 40*20 до 40*40 кв. мм, толщина стенок 2 мм сечение 40*40 кв. мм, толщина стенок 2 мм
от 5,5 сечение от 80*80 до 120*120 кв. мм сечение 60*30 кв. мм, толщина стенок 2 мм сечение 40*40 кв. мм, толщина стенок 3 мм

Для перемычек используют либо те же трубы, что и для изготовления поясов, либо чуть меньшего сечения.

Участок для установки сооружения

Прежде чем возводить навес, беседку или жилое здание с каркасом из профтрубы, необходимо выбрать участок, где это будет безопасно для окружающей среды, людей и самой постройки.

Важно учесть такие факторы, как:

  • Погодные условия, характерные для местности: насколько снежными бывают зимы, дождливыми – весна и осень, каковы скорость и направление ветра. Климатические явления оказывают на кровлю переменные нагрузки, которые ферма должна выдержать.
  • Уровень сейсмической активности: бывают ли колебания почвы, землетрясения, оползни. Чем выше этот показатель, тем прочнее должна быть постройка, чтобы не разрушиться в случае чрезвычайной ситуации. С другой стороны, в особо сейсмически опасных регионах нередко устанавливают легкие разборные конструкции, которые при землетрясении легко разрушаются, но при этом не наносят существенного вреда окружающему пространству и людям и легко поддаются ремонту.
  • Особенности почвы и вес конструкции. Эти два параметра взаимосвязаны. На плотных и каменистых грунтах устойчивой будет даже тяжелая каркасная постройка со сложной стропильной системой. На песчаных и супесчаных почвах, а также при высоком уровне грунтовых вод нужно возводить облегченные постройки или делать для них глубокий свайный фундамент.
  • Расположение относительно других построек. Желательно располагать малые архитектурные формы с металлокаркасом таким образом, чтобы более высокие и тяжелые строения закрывали более низкие и легкие от порывов ветра.

Рекомендуем ознакомиться: Как сделать стремянку (лестницу) из профильной трубы

Типы опорных стоек для навеса

Существует несколько типов опорных стоек:

  1. Деревянные столбы для навеса прочные и долговечные. Поставить их достаточно просто, не потребуются дополнительные устройства, такие как сварочный аппарат для работы с металлом; не нужен опыт кладки кирпича, как в варианте с кирпичными опорами. Единственное, что необходимо обязательно сделать: обработать стойки из бруса антисептиком против грибка и плесени, огнезащитной пропиткой. Дачники выбирают для навесов деревянный каркас тогда, когда новое сооружение должно гармонировать с жилым зданием и другими постройками.
  2. При строительстве больших объектов – жилого дома, например, используют бетонные столбы. Они прочные и долго прослужат. Но при их монтаже надо использовать технику, потому для навесов они применяются лишь в черте города.
  3. Красиво смотрятся опоры из кирпича. Такие стойки прослужат долго, но строить их – занятие трудоемкое, требует строительных навыков. Дачнику-любителю сложно выложить идеально кирпичную кладку. Смотреться она будет более громоздко, чем деревянная и металлическая конструкции.
  4. Металлические столбы для навеса — наиболее надежный вид опор. Материал общедоступный — это могут быть трубы круглые или профильные, с квадратным сечением. Обработать тоже нужно антикоррозийным составом, особенно вкопанную часть опоры. Легче всего покрасить сначала грунтовкой, затем краской.
  5. Комбинированные сборные опоры. Небольшие столбики-гильзы с закладными, на которые крепятся опоры, делают из цементно-песочной смеси с добавлением щебенки. Перед их бетонированием в ямки необходимо закопать опалубку. На них закрепляют металлические столбы.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Инлесница
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: