Фермы металлические

СОДЕРЖАНИЕ

1. Фермы металлические из профильной трубы
   1. Преимущества металлических ферм
   2. Конструкции металлических ферм
   3. Фермы Полонсо
2. Как правильно рассчитать навес?
3. Выбор и создание металлоконструкции
4. Этапы выполнения заказа
5. Доставка

Фермы металлические из профильной трубы

Металлические фермы из профильной трубы это экономичные в производстве и высокопрочные изделия. При изготовлении металлических ферм, часто применяют биметалл и косынку для соединения металлических изделий.

Сборка ферм осуществляется с помощью сварки и клёпки.

Рис. 1 Пример собранной металлической фермы.

Преимущества металлических ферм

Металлическая ферма обладает высокой прочностью и износостойкостью. С помощью металлических ферм можно перекрыть пролёт практически любой длины, самое главное, выполнить правильно расчёт нагрузок, изготовить ферму в соответствии со всеми нормативами и произвести грамотный монтаж.

Среди преимуществ металлических ферм так же необходимо отметить:

1. Высокий срок службы.
2. Малый вес, относительно аналогичных конструкций.
3. Способность выдерживать очень высокие нагрузки.
4. Высокая износостойкость.
5. Надёжные узлы, позволяющие выдерживать большие нагрузки.

Рис. 2 Пример металлической фермы с треугольным контуром.

Конструкции металлических ферм

Существует несколько разновидностей конструкций металлических ферм из профильной трубы. Каждая из этих конструкций обладает своими преимуществами и недостатками.

Самым главным параметром металлических ферм, считается количество поясов. Фермы подразделяются на две большие группы:

• Фермы, в которых все элементы находятся в одной плоскости

Рис. 3 Ферма с элементами в одной плоскости.

• Фермы с двумя металлическими поясами, расположенными один под другим.

Рис. 4 Ферма с двумя металлическими поясами.

Вторым важным параметром, является форма фермы. По формам, фермы различаются на:

• прямые арочные фермы
• односкатные арочные фермы
• двускатные арочные фермы

Третьим важным параметром, является контур фермы. По контурам, фермы различаются на:

• Фермы с параллельным поясом.

Рис. 5 Ферма с параллельными поясами.

Считаются лучшим решением для мягкой кровли. Металлическая опора для данного контура простая и её элементы практически совпадают. Размеры решётки совпадают со стержнями, что обеспечивает лёгкий монтаж конструкции.

• Односкатные фермы.

Рис.6 Односкатная ферма.

Односкатные фермы имеют наклон в одну сторону. Угол наклона для односкатных ферм, обычно составляет 20-30 градусов. Такая конструкция требует небольшого расхода материала и является доступной по цене.

• Фермы с полигональным контуром.

Рис.7 Ферма с полигональным контуром.

Данный тип ферм является самым сложным в производстве и монтаже, самым дорогим по стоимости, но он так же является самым надёжным, выдерживающим очень большой вес.

• Фермы с треугольным контуром.

Рис.8 Двускатная ферма с треугольным контуром.

Рис.9 Двускатная усиленная ферма с треугольным контуром.

Рис.10 Односкатная ферма с треугольным контуром.

Треугольные фермы, используются, когда нужны большие углы наклона. При использовании ферм с треугольным контуром остаётся большое количество отходов после монтажа.

• Сегментные фермы.

Рис.11 Сегментная ферма.

Данный тип ферм требует меньше материала, чем фермы с треугольным контуром за счёт того, что верхний пояс имеет форму дуги, изгибающие моменты сводятся к минимуму и уменьшаются усилия в раскосах.

• Трапецеидальная ферма.

Рис.12 Трапецеидальная ферма.

Металлические фермы с трапецеидальным контуром, имеют более простые узлы, по сравнению с полигональными фермами, но применение таких ферм, позволяет создать очень жёсткий рамный узел, который повышает прочность всего каркаса.

Четвёртым параметром, является угол наклона

В зависимости от угла наклона, фермы из профильных труб, делятся на три основных категории:

1. Фермы с углом наклона 22 – 30 градусов. Соотношение длины и высоты в таких фермах, составляет 1 к 5. Такая металлоконструкция обладает малым весом. Чащё всего, с такими углами наклона, изготавливают металлические треугольные фермы.

   Если высота пролётов превышает 14 метров, то используются раскосы, монтируемые сверху вниз. В среднем поясе устанавливают панель с длинной от 150 до 250 см. В результате, получается конструкция с двумя поясами и чётным количеством панелей.

   При высоте пролёта более 20 метров, устанавливается подстропильная металлоконструкция, которую связывают с опорными колоннами.

2. Фермы с углом наклона 15 – 22 градуса. В таких фермах используется квадратные трубы, профильные трубы и другие разновидности труб. Соотношение высоты и длинны в таких фермах, составляет 1 к 7. Максимальный размер каркаса не должен превышать двадцати метров в длину. Для усиления конструкции, может применяться ломаный пояс.
3. Фермы с углом наклона менее 15 градусов. В таких фермах, применяют ферму с трапецеидальной формой контура. Для предотвращения продольного изгиба, в таких фермах используются короткие стойки.

Если предполагается использование односкатной крыши с углом наклона от 6 до 10 градусов, то нужно использовать асимметричную форму.

Фермы Полонсо

Ферма Полонсо состоит из двух треугольных ферм, соединённых стяжкой. Монтаж ферм Полонсо очень простой и его можно произвести своими руками. Фермы Полонсо не требуют использования длинных раскосов, в результате, вес такой фермы будет оптимальным.

Рис.13 Ферма Полонсо.

Как правильно рассчитать навес?

Расчет и изготовление ферм из профильной трубы выполняется в соответствии со СНиП. Расчёт осуществляется в соответствии со схемой, где указываются зависимости между длинной конструкции и уклоном кровли.  При расчёте зависимостей, учитывается:

• Тип контура пояса опоры. Исходя из выбранного контура, определяется тип кровли и углы наклона.
• При расчёте, следует стремиться минимизировать стоимость изделия.
• При расчёте важно учитывать нагрузки на конструкцию. Важно помнить, что панель всегда должна соответствовать стропилам, даже если углы стропил отличаются.
• Промежуток между узлами. Обычно, он соответствует ширине панели.

При увеличении высоты своими руками, будет увеличиваться несущая способность кровли и снежный покров будет скатываться. Для усиления металлической конструкции, нужно будет монтировать рёбра жёсткости. Для определения размера фермы, можно использовать следующие данные:

• При ширине конструкции до 4,5 метров, монтаж производят с использованием деталей 40х20х2 мм;
• При ширине конструкции до 5,5 метров, монтаж производится с использованием элементов 40х40х2 мм;
• При ширине конструкции выше 5,5 метров, монтаж производится с использованием элементов 40х40х3 мм или 60х30х2 мм;

Расчёт шага.

После расчётов, произведённых выше, делают расчёт шага. Для расчёта шага, нужно учесть расстояние между опорами навеса. В большинстве случаев, это расстояние равно 1,7 метра. При использовании других расстояний, нужно быть очень аккуратным в расчётах т.к. прочность конструкции может ухудшиться.

После завершения расчётов, с помощью специального программного комплекса, создаётся готовая схема конструкции.

Рис.14 Чертёж фермы из профильной трубы для навеса

При расчёте, нужно обязательно учитывать стоимость сырья, изготовления и монтажа.

Далее, рассмотрим процесс сварки фермы из профильной трубы.

Выбор и создание металлоконструкции

Для качественной сварки, нужно следовать следующим основным правилам:

• Следует использовать изделия с рёбрами жёсткости т.е. квадратной или прямоугольной формы
• Нужно использовать высокоуглеродистую, легированную сталь, устойчивую к агрессии окружения.
• От выбранного изделия и материала зависит, будет ли конструкция выполнять требования по несущей способности.
• При соединении элементов фермы, следует использовать спаренные прихваты и уголки.
• Двутавровые уголки монтируют в верхнем поясе, делая стыковки по меньшей стороне.
• Для сопряжения элементов, используют равносторонние уголки.
• Части длинных металлических конструкций, закрепляют с помощью накладных пластин.
• Монтаж раскосов выполняют под углом в 45 градусов, а монтаж стоек, под углом в 90 градусов.
• На первом этапе монтажа, собирают основную конструкцию, затем производят сварку фермы, проверяя качество сварки.

Рис.15 Стропильная ферма.

Для того чтобы добиться нужного качества конструкции, нужно использовать правильный алгоритм работы. На первом этапе, выполняют расчистку и разметку участка, устанавливая вертикальные опоры и закладные детали. Если нужно, можно металлические профильные трубы сразу установить в ямы и забетонировать. Установку металлических колонн, контролируют отвесом, для контроля параллельности установки колонн, натягивают шнур.

На следующем этапе, производится сварка металлических профильных труб. Элементы конструкции приваривают к опорам. Сварку элементов ферм и углов, выполняют на земле. После сварки элементы и узлы, поднимают на высоту и крепят с помощью перемычек и раскосов.

После этого на высоту поднимают балки и сваривают их с профильными трубами и опорами, осуществляя вваривание перемычек и создание отверстий для крепежей.

Следующим шагом является зачистка элементов конструкции и подготовка её к покраске и укладке кровли.