Металлоконструкции из профильной трубы

Металлоконструкции из профильной трубы

Металлоконструкции из профильной трубы

Одним из главных факторов при строительстве зданий и сооружений является стоимость их возведения. Металлоконструкции из профильной трубы – один из самых экономичных способов решения этой задачи. Они постоянно используются при изготовлении каркасов быстровозводимых сооружений. В качестве крепёжных элементов применяются болты, гайки, анкеры. Наиболее протяжённые и ответственные соединения производятся при помощи сварки. В качестве материалов для фермы из профильной трубы используется профильная труба и листовой металл для выполнения вспомогательных функций.

Конструкции из профильной трубы применяются как в строительстве, так и в промышленности, отраслях сельского хозяйства (в частности, при постройке животноводческих ферм и сооружений для хранения кормов). Кроме того, ферма из профильной трубы является базовой конструкцией для некоторых видов кровли зданий, прогонов и временных каркасных сооружений.

Основные преимущества конструкций из профильной трубы

1. Изготовление ферм из металлоконструкций на нашем предприятии занимает предельно малое количество времени;

2. Быстрое возведение зданий и сооружений из готовых конструкций;

3. Возможность оперативного демонтажа, транспортировки и монтажа фермы на новом месте;

4. Небольшие затраты на возведение сооружений. Благодаря экономичной технологии изготовления ферм и простоте их установки, данные сооружения требуют более чем в 2 раза меньше первоначальных вложений, чем здания из металлобетона или силикатного кирпича;

5. Долговечность возведённых конструкций. Благодаря специальной антикоррозионной обработке, применяемой при производстве фермы из профильной трубы, срок эксплуатации металлокаркасных изделий может достигать нескольких десятилетий;

6. Прочность и гибкость. Эти ценные эксплуатационные качества достигаются за счёт проведения тщательных расчётов на этапе проектирования. Исходя из предполагаемых предельных нагрузок на изгиб и кручение, подбираются оптимальный профиль и необходимая толщина материала.

Расчет и изготовление ферм из профильной трубы

Применив профильную трубу для монтажа ферм, можно создавать конструкции, рассчитанные на высокие нагрузки. Легкие металлоконструкции подходят для возведения сооружений, обустройства каркасов под дымоходы, монтажа опор для кровли и козырьков. Вид и габариты ферм определяют в зависимости от специфики использования, будь то домашнее хозяйство или промышленная сфера. Важно грамотно выполнить расчет фермы из профильной трубы, иначе конструкция может не выдержать эксплуатационные нагрузки.

Навес из арочных ферм

Металлические фермы из трубопроката отличаются трудоемкостью в монтаже, но они экономичнее и легче конструкций из сплошных балок. Профилированная труба, которую изготавливают из круглой путем горячей или холодной обработки, в поперечном разрезе имеет вид прямоугольника, квадрата, многогранника, овала, полуовала или плоскоовальную форму. Удобнее всего монтировать фермы из квадратных труб.

Ферма – это металлоконструкция, в состав которой входит верхний и нижний пояс, а также решетка между ними. К элементам решетки относятся:

• стойка – располагается перпендикулярно к оси;
• раскос (подкос) – устанавливается под наклоном к оси;
• шпренгель (вспомогательный подкос).

Конструктивные элементы металлической фермы

Фермы в первую очередь предназначены для перекрытия пролетов. За счет ребер жесткости они не деформируются даже при использовании длинных конструкций на сооружениях с большими пролетами.

Изготовление металлических ферм производится на земле или в производственных условиях. Элементы из профильных труб обычно скрепляются между собой при помощи сварочного аппарата или клепок, могут использоваться косынки, парные материалы. Чтобы смонтировать каркас навеса, козырька, крыши капитальной постройки, готовые фермы поднимают и крепят к верхней обвязке согласно разметке.

Для перекрытия пролетов применяются различные варианты ферм из металла. Конструкция может быть:

Треугольные фермы, изготовленные из профильной трубы, используются как стропила, в том числе для монтажа простого односкатного навеса. Металлоконструкции в виде арок пользуются популярностью благодаря эстетичности внешнего вида. Но арочные конструкции требуют максимально точных расчетов, поскольку нагрузка на профиль должна распределяться равномерно.

Треугольная ферма для односкатной конструкции

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.

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).

Очертания поясов ферм

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.
2. 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. Стропила Полонсо
3. Угол от 15 до 22 градусов. Высота и длина типовой фермы соотносятся как 1:7. Конструкция применяется для перекрытия пролетов длиной до 20 метров. При увеличении высоты конструкции относительно указанных пропорций, правила требуют сделать нижний пояс ломаным.
4. Угол менее 15 градусов. Лучше, если применяемый каркас для крыши постройки или для навесов состоит из трапециевидных металлоконструкций. Фермы металлические сварные данной формы в своем составе имеют короткие стойки, за счет которых конструкция противостоит продольному изгибу. Металлоконструкции из труб, предназначенные для односкатных кровель с углом наклона от 6 до 10 градусов, должны быть асимметричными. Чтобы определить их высоту, длину пролета делят на 7, 8 или 9 в зависимости от особенностей проекта.

Основы расчета

Перед тем как рассчитать ферму, необходимо подобрать подходящую конфигурацию крыши, учитывая габариты сооружения, оптимальное количество и угол наклона скатов. Также следует определить, какой контур поясов подойдет для выбранного варианта крыши – при этом принимаются во внимание все эксплуатационные нагрузки на кровлю, включая осадки, ветровую нагрузку, вес людей, производящих работы по обустройству и обслуживанию навеса из профильной трубы или кровли, монтажу и ремонту оборудования на крыше.

Чтобы выполнить расчет фермы из профильной трубы, необходимо определить длину и высоту металлоконструкции. Длина соответствует расстоянию, которое должна перекрывать конструкция, при этом высота зависит от запроектированного угла наклона ската и выбранного контура металлоконструкции.

Расчет навеса в итоге сводится к тому, чтобы определить оптимальные промежутки между узлами фермы. Для этого требуется рассчитать нагрузку на металлоконструкцию, выполнить расчет профильной трубы.

Неправильно рассчитанные каркасы кровли несут угрозу для жизни и здоровья людей, поскольку тонкие или недостаточно жесткие металлоконструкции могут не выдержать нагрузок и разрушиться. Поэтому рекомендуется доверить расчет металлической фермы профессионалам, знакомым со специализированными программами.

Если принято решение выполнить вычисления самостоятельно, необходимо воспользоваться справочными данными, в том числе о сопротивлении трубы на изгиб, руководствоваться СНиП. Правильно рассчитать конструкцию без соответствующих знаний сложно, поэтому рекомендуется найти пример расчета типовой фермы нужной конфигурации и подставить в формулу необходимые значения.

На этапе проектирования составляется чертеж фермы из профильной трубы. Подготовленные чертежи с указанием размеров всех элементов упростят и ускорят изготовление металлоконструкций.

Чертеж с размерами элементов

Рассчитываем ферму из стальной профильной трубы

Рассмотрим, как правильно рассчитать металлоконструкцию, чтобы выполнить каркас кровли или навес из профильной трубы. Подготовка проекта включает несколько этапов:

1. Определяется размер пролета постройки, который требуется перекрыть, выбирается форма крыши и оптимальный угол наклона ската (или скатов).
2. Подбираются подходящие контуры поясов металлоконструкции с учетом назначения постройки, формы и размеров крыши, угла наклона, предполагаемых нагрузок.
3. Рассчитав приблизительные габариты фермы, следует определить, можно ли изготовить металлоконструкции в заводских условиях и доставить их на объект автотранспортом, или сварка ферм из профильной трубы будет выполнена непосредственно на стройплощадке по причине большой длины и высоты конструкций.
4. Далее требуется рассчитать габариты панелей, основываясь на показателях нагрузок при эксплуатации кровли – постоянных и периодических.
5. Чтобы определить оптимальную высоту конструкции в середине пролета (Н), используют следующие формулы, где L – длина фермы:
   • для параллельных, полигональных и трапецеидальных поясов: Н=1/8×L, при этом уклон верхнего пояса доложен составлять приблизительно 1/8×L или 1/12×L;
   • для металлоконструкций треугольной формы: Н=1/4×L либо Н=1/5×L.
6. Угол установки раскосов решетки составляет от 35° до 50°, рекомендуемое значение 45°.
7. На следующем этапе следует определить расстояние между узлами (обычно оно соответствует ширине панели). Если длина пролета превышает 36 метров, требуется вычисление строительного подъема – обратно погашаемого изгиба, который воздействует на металлоконструкцию при нагрузках.
8. На основании измерений и вычислений готовится схема, согласно которой будет вестись изготовление ферм из профильной трубы.

Изготовление конструкции из профильной трубы Чтобы обеспечить необходимую точность расчетов, используйте строительный калькулятор – подходящую специальную программу. Так вы сможете сопоставить свои и программные расчеты для того, чтобы не допустить большого несоответствия в размерах!

Арочные конструкции: пример расчета

Чтобы сварить ферму для навеса в виде арки, применяя профильную трубу, необходимо правильно рассчитать конструкцию. Рассмотрим принципы расчета на примере предполагаемого сооружения с пролетом между опорными конструкциями (L) 6 метров, шагом между арками 1,05 метра, высотой фермы 1,5 метра – такая арочная ферма выглядит эстетично и способна выдержать высокие нагрузки. Длина стрелы нижнего уровня арочной фермы при этом составляет 1,3 метра (f), а радиус окружности в нижнем поясе будет равен 4,1 метра (r). Величина угла между радиусами: а=105.9776°.

Схема с размерами арочного навеса

Для нижнего пояса длину профиля (mн) рассчитывают по формуле:

mн – длина профиля из нижнего пояса;

π – постоянная величина (3,14);

R – радиус окружности;

α – угол между радиусами.

В результате получаем:

Узлы конструкции располагают в участках нижнего пояса с шагом 55,1 см – допускается округлить значение до 55 см, чтобы упростить сборку конструкции, но увеличивать параметр не следует. Расстояния между крайними участками требуется рассчитать индивидуально.

Если длина пролета составляет менее 6 метров, вместо сварки сложных металлоконструкций можно воспользоваться одинарной или двойной балкой, выполнив сгиб металлического элемента под выбранным радиусом. В этом случае расчет арочных ферм не требуется, но важно правильно подобрать сечение материала, чтобы конструкция выдерживала нагрузки.

Профильная труба для монтажа ферм: требования к расчету

Чтобы готовые конструкции перекрытий, в первую очередь крупногабаритные, выдерживали проверку на прочность на протяжении всего срока эксплуатации, трубопрокат для изготовления ферм подбирается на основании:

• СНиП 07-85 (взаимодействие снеговой нагрузки и веса элементов конструкций);
• СНиП П-23-81 (о принципах работы со стальными профилированными трубами);
• ГОСТ 30245 (соответствие сечения профильных труб и толщины стенок).

Данные из указанных источников позволят ознакомиться с видами профильных труб и выбрать оптимальный вариант с учетом конфигурации сечения и толщины стенок элементов, конструктивных особенностей фермы.

Навес для авто из трубопроката

Фермы рекомендуется изготавливать из трубопроката высокого качества, для арочных конструкций желательно выбрать легированную сталь. Чтобы металлоконструкции были устойчивы к коррозии, сплав должен включать большой процент углерода. Металлоконструкции из легированной стали не нуждаются в дополнительной защитной окраске.

Полезные советы по монтажу

Зная, как сделать решетчатую ферму, можно смонтировать надежный каркас под светопрозрачный навес или кровлю. При этом важно учитывать ряд нюансов.

• Самые прочные конструкции монтируются из металлопрофиля с сечением в виде квадрата или прямоугольника за счет наличия двух ребер жесткости.
• Основные компоненты металлоконструкции крепятся между собой с использованием спаренных уголков и прихваток.
• При стыковке деталей каркаса в верхнем поясе требуется использовать двутавровые разносторонние уголки, при этом соединять следует по меньшей стороне.
• Сопряжение частей нижнего пояса крепят с установкой равносторонних уголков.
• Стыкуя основные части металлоконструкций большой длины, применяют накладные пластины.

Важно представлять, как сварить ферму из профильной трубы, если металлоконструкцию требуется собрать непосредственно на строительной площадке. Если нет навыков ведения сварочных работ, рекомендуется пригласить сварщика с профессиональным оборудованием.

Сварка элементов фермы

Стойки металлоконструкции монтируют под прямым углом, раскосы – под наклоном в 45°. На первом этапе нарезаем из профильной трубы элементы в соответствии с размерами, указанными на чертеже. Собираем на земле основную конструкцию, проверяем ее геометрию. Затем варим собранный каркас, используя уголки и накладные пластины, где они требуются.

Обязательно проверяем прочность каждого сварного шва. От их качества и точности расположения элементов зависит прочность и надежность сваренных металлоконструкции, их несущая способность. Готовые фермы поднимают наверх и крепят к обвязке, соблюдая шаг установки согласно проекту.

Изделия, выполненные из металлической профильной трубы: виды и особенности сборки

Изготовление разнообразных изделий из профильных труб своими руками в последнее время приобретает все большую популярность. Наиболее распространенные конструкции, основой которых являются подобные элементы, это теплицы, беседки, летний закрытый душ, заборы, калитки, каркасы навесов, арок, гаражей и прочие. Особо интересны кованые металлические детали. Перед началом работ выполняются расчеты и составляются чертежи со всеми необходимыми размерами будущей металлоконструкции.

Профильные трубы — универсальный материал, из которого можно создать не только уличные конструкции, но и стильные предметы интерьера

Установка теплицы из профтруб

Теплицы – это неотъемлемые конструкции любого приусадебного участка. Изготовление надежного каркаса из профильных труб является наиболее оптимальным вариантом для таких построек. Обычно для этого используются стальные элементы. Их прочность обеспечивается четырьмя ребрами жесткости. Для сборки деталей каркаса из труб без защитного покрытия обычно применяется сварка. Оцинкованные элементы можно соединять болтами.

Обратите внимание! Конструкции чаще всего устанавливают на фундамент ленточного типа. Более экономным вариантом является столбчатое основание.

Используя чертеж, выполняют разметку на заранее подготовленном участке (очищенном от мусора, со снятым плодородным слоем грунта толщиной 30 см). Далее выкапывается траншея, глубина которой — 70-80 см, выравнивается дно, засыпается песком, щебнем, проводится утрамбовка. На следующем этапе выполняется сборка конструкции каркаса из арматуры с сечением от 8 до 12 миллиметров в зависимости от масштабов постройки.

Устанавливается опалубка, щиты сколачиваются из досок, влагостойкой фанеры или прочных пластиковых панелей. Проверяется геометрия, выполняется крепление укосами и стяжка брусками по верху. Потом основание заливается бетоном, вставляются закладные, к которым будет привязан полученный с помощью сварки каркас из профильных труб. Чертеж до окончания работ нужно держать под рукой, обязательно сверяясь с ним.

Чертежи и размеры теплиц

На начальном этапе создания конструкции необходимо подготовить чертеж теплицы из профильных труб с размерами и выполнить расчет необходимых деталей. Для каркаса рационально взять изделия с ребрами 40х40 или 40х20 миллиметров, с толщиной стенки 2 мм; для горизонтальных стяжек – 20х20 мм и стенкой 1-1,5 мм.

Каркас из профтруб для теплицы — это гарантия ее надежности и прочности

Теплицы бывают таких видов:

• отдельно стоящие арочные конструкции;
• пристроенные к дому с асимметричной овальной либо односкатной кровлей;
• домиком с двускатной крышей.

Вид строения также должен быть отражен на чертеже теплицы из профильных труб. Учитывая, что стандартизированная длина изделий составляет 6,05 метров, то целесообразно воспользоваться такими размерами металлоконструкции: 3; 4; 6; 12 на 2; 3; 4 и 6 м. Наиболее распространенные для частного строительства габариты арочной теплицы – 3х6 метров, высота – 1,9-2,4 м.

Если используется двускатная кровля, то расчет высоты учитывает ее уклон (обычно 30-45 градусов), а также ветровую и снеговую нагрузку для различных регионов. Наиболее удобной считается высота стены в 1,7-2 м до нижней границы стропила, а общая высота теплицы соответственно около 2,6 м. Важно понимать, что скат кровли должен быть на 10-30 см длиннее металлоконструкции. Это следует учитывать при раскрое профтрубы для стропильной системы теплиц.

Сварка тепличной металлоконструкции

Взяв за основу чертежи, все элементы будущей конструкции нарезаются по размерам. На ленту (основание) прокладывается два слоя рубероида, а по периметру делается обвязка из труб. Для их крепления к закладным применяется сварка. Путем гнутья изделия принимают вид арок, устанавливаются перпендикулярно основанию и крепятся к обвязке.

Обратите внимание! Рекомендуемая дистанция между арками из труб (профильных) от 90 до 100 см.

В первую очередь нужно подготовить арки для будущей теплицы, для этого нужно согнуть трубы при помощи станка или трубогиба

Если расчет нагрузок требует усиления конструкции, то используются поперечные перекладины. Обрешетка укладывается поперек арочных элементов и служит базой для укрывного материала.

Для сохранения целостности теплицы, после установки конструкции необходимы:

• тщательная зачистка жесткой щеткой;
• обработка абразивной шкуркой;
• промывка растворителем;
• грунтовка;
• покраска.

Для проветривания необходимо сделать форточки. Они также должны быть включены в чертежи теплицы. Вход в нее лучше выполнить с торца с высотой двери 1,9-2,1 метра и шириной 70-80 см. Зимний вариант тепличной конструкции из профильных труб может включать небольшой тамбур для предотвращения попадания холодного воздуха внутрь.

Летний душ из профильных труб

Чтобы построить летний душ из профильной трубы своими руками, необходимо:

• приготовить бак с подходящим объемом (оптимально 200-300 литров);
• выполнить расчеты каркаса из профильной трубы и собрать его;
• обшить каркас листовым материалом.

Летний закрытый душ собирается из труб сечением 50х50 или 40х40 мм или прямоугольных вариантов этих изделий. Для сборки применяется сварка. В качестве обшивки подойдет поликарбонат, оргстекло и др. Столбики из профильной трубы бетонируются цементом.

Как и для любого строительства подобного типа, первым делом составляется расчет и чертеж конструкции. Летний закрытый душ наиболее часто имеет такие габариты: высота от 2 до 2,5 м, ширина и длина – полтора метра.

К основным этапам постройки относятся:

• подготовка сливной ямы и основания;
• сварка каркаса;
• обустройство душа;
• отделочные работы.

Для летнего душа понадобятся трубы небольшого сечения и любой материал для обшивки

Самый простой летний закрытый душ не требует особой отделки. Выбранный листовой материал достаточно закрепить на каркасе с помощью саморезов. Дверь в душ можно выварить из профиля. Наиболее сложной процедурой является установка навесов. Для этого необходимо очень точно провести расчет и выполнить разметку. Нередко в качестве двери в летний душ используют занавеску.

Летний закрытый душ: процесс создания

Когда расчет и чертежи готовы, можно приступать к непосредственной сборке металлоконструкции из профильных труб и формирования основания.

Обратите внимание! При подготовке сливной ямы дно котлована в обязательном порядке засыпается песком, гравием, а его стенки выкладываются кирпичом либо камнем.

Летний душ предполагает создание основания со сливом. Для этого:

• подготавливается площадка;
• под наклоном в яму укладывается сливная труба;
• выполняется разметка площадки и опалубка по ее контуру;
• дно опалубки засыпается слоем щебня и утрамбовывается;
• в углах опалубки устанавливаются опоры (столбы);
• укладывается металлическая армирующая сетка;
• опалубка заливается бетоном.

Для того, чтобы установить столб, необходимо забить трубу в грунт на 20-30 см. Такая стойка может располагаться либо вертикально, либо под каким-то углом. Укладывать армирующую сетку необходимо так, чтобы она немного возвышалась над щебнем.

Летний закрытый душ имеет бак, поэтому изготовление каркаса необходимо начинать со сборки рамы под него. Для этого по периметру и по диагонали, а затем поперечинами, которые расположены с трех сторон, соединяются стойки. Такой каркас будет обладать хорошей жесткостью.

Основание для душа лучше делать из бетона, тогда вся конструкция будет практически вечной

Столб из профтрубы: где применять и как установить

Столб является важной составляющей любого ограждения. Он выполняет несущую функцию и является опорой для горизонтально расположенных элементов (лаг). Столб для забора бывает разных видов и от его правильного выбора, качественной установки зависит долговечность и надежность ограждения.

Среди материалов для строительства ограждений встречаются кирпич, дерево, бетон, однако, максимально приемлемым для этих целей считается металл. Особым спросом пользуются также кованые элементы из профильных труб. Металлический столб обладает хорошей жесткостью, способен выдержать значительные нагрузки, практичен и имеет презентабельный вид.

Такие изделия из профильной трубы могут иметь квадратную или прямоугольную форму. Последняя используется чаще. Столб из профтрубы подходит для организации забора из профнастила, сетки-рабицы, евроштакетника и деревянного штакетника.

Выбор варианта установки металлических элементов зависит от типа грунта и общего состояния почвы. Из наиболее доступных способов, которыми может быть установлен столб, выделяют забивание в грунт, забутовку и бетонирование. Нередко забор украшают коваными деталями.

Особенности ковки из профильной трубы

В общем случае, ковка – это такой процесс обработки металлических заготовок, при котором им придается определенная форма и размер. Выделяют холодную и горячую технологию.

Технология холодной ковки подразумевает обработку труб при помощи специального станка

Горячая ковка предполагает нагрев заготовки до некоторой температуры, зависящей от типа металла, при которой последний теряет прочность и становится пластичным. Высокая степень пластичности является главным преимуществом такой обработки. Благодаря этому кованые элементы могут приобретать самые разнообразные формы. Однако, нагреву металла присущи и недостатки, которые могут повлиять на организацию процесса своими руками:

• необходимость обустройства кузнечного горна, затраты на топливо;
• повышенная пожарная опасность.

Кроме того, горячая ковка требует знания специфики температурных режимов обработки металла. Холодная ковка предполагает придание требуемой формы заготовке путем изгиба, опрессовывания, сварки. Она немного проще по выполнению и не нуждается в большом пространстве.

Обратите внимание! Такая ковка выполняется с определенными заготовками без возможности исправления ошибки.

Сегодня можно встретить кованые решетки, заборы, ограды, лестницы, перила, балконы, козырьки и т. д.

Другие изделия из профтруб (кованые и не только)

Кованые элементы встречаются повсеместно и отличаются индивидуальностью. Их можно использовать для скамеек, ворот, витрин, столиков и др. Некоторые кованые изделия хороши как части декора.

Из стальных труб квадратного или прямоугольного сечения можно создать массу полезных вещей для дома и сада

Арки, изготовленные из профильных труб, могут потребоваться для возведения беседок, навесов, гаражей, декоративных мостиков, заборных секций, времянок. Их применение может значительно сократить временные затраты на монтаж конструкций. Благодаря аркам из профильных труб уменьшаются снеговые и ветровые нагрузки. Профили могут использоваться для создания кроватей, торгово-выставочного оборудования, стеллажей, полок, офисной мебели, рекламных щитов, каркасов веранд и террас, лестниц.

Еще один вариант использования изделий – каркас дома из профильной трубы своими руками. Он подойдет для здания с небольшими нагрузками. Особое внимание необходимо обращать на ветровое воздействие. Минусом каркаса дома из профильных труб является его высокая теплопроводность и, как следствие, необходимость применения термопрофиля. Широкое распространение получили ворота и калитки из профильной трубы. Она надежна, проста в установке, доступна по стоимости материала.

Металлоконструкции, выполненные из профильной трубы своими руками, обладают большим количеством преимуществ. Подобные элементы (как кованые, так и нет) используются во многих сферах жизнедеятельности. Если правильно выполнить расчет постройки, то она будет отличаться долговечностью и надежностью.

Фермы из профильной трубы

Металлические фермы из профильной трубы – металлоконструкции, сборка которых производится посредством решетчатых металлических стержней. Их изготовление представляет собой достаточно сложный и трудоемкий процесс, но результат обычно оправдывает ожидания. Немаловажным достоинством можно назвать и экономичность полученной конструкции. В процессе производства зачастую применяют парный металл и косынки в качестве соединяющих металлических деталей. Дальнейший процесс сборки основан на клепке или сварке.

Преимущества металлоконструкций

Металлическая ферма имеет немало преимуществ. С их помощью можно с легкостью перекрыть пролет любой длины. Однако следует понимать, что правильный монтаж предполагает первичный грамотный расчет фермы из профильной трубы. В этом случае можно будет быть уверенным в качестве созданной металлической конструкции. Также стоит придерживаться намеченных планов, чертежа и разметки, чтобы изделие получилось в соответствии с требованиями.

На этом преимущества изделия не заканчиваются. Можно выделить и следующие достоинства:

1. Долговечность металлического изделия.
2. Незначительный вес при сравнении с другими аналогичными конструкциями.
3. Выносливость.
4. Устойчивость к повреждениям и негативным окружающим факторам.
5. Крепкие узлы, способствующие стойкости к любым типам нагрузок.
6. Возможность сэкономить финансы посредством самостоятельной сборки, так как готовое металлическое изделие стоит недешево.

Конструкционные особенности ферм

Ферма из профильной трубы имеет характерные особенности, о которых следует помнить заранее. В основе деления можно выделить определенные параметры. Главным значением считают количество поясов. Можно выделить следующие виды:

• металлические опоры, представляющие собой компоненты, которые находятся в одной плоскости;
• висячие, в составе которых два металлических пояса, расположенных сверху и снизу.

Второй важный параметр, без которого чертеж фермы создать не получится, это контуры и форма. В зависимости от последнего можно выделить прямые, двухскатные или односкатные, арочные фермы. По контуру также можно разделить металлические конструкции на несколько вариантов. Первый – это конструкции с параллельным поясом. Они считаются оптимальным решением для создания мягкой кровли. Металлическая опора предельно проста, а ее компоненты идентичны, по размерам решетка совпадает со стержнями, благодаря чему монтаж становится легкой работой.

Второй вариант – односкатные металлические конструкции. В их основе жесткие узлы, обеспечивающие стойкость к внешним нагрузкам. Создание такой конструкции отличается экономичностью материала и соответственно небольшими расходами. Третий вид – полигональные фермы. Их отличает длительный по времени и достаточно сложный монтаж, а преимуществом становится способность выдерживать большой вес. Четвертый вариант – треугольные фермы из профильной трубы. Они используются, если планируется создание металлической фермы с большим углом наклона, но минусом станет наличие отходов после сооружения.

Следующий важный параметр – угол наклона. В зависимости от него металлические фермы из профильных труб делятся на три основные группы. В первую группу попадают металлические конструкции с углом наклона в 22-30 градусов. При этом длина и высота изделия представлены соотношением 1:5. Среди достоинств такой металлоконструкции можно выделить незначительный вес. Чаще всего так создают металлические треугольные фермы.

При этом может понадобиться использование раскосов, монтируемых сверху вниз, если высота пролетов превышает 14 метров. В верхнем поясе будет расположена панель длиной 150-250 см. Как результат получится конструкция с двумя поясами и четным количеством панелей. При условии, что пролет более 20 метров, следует монтировать подстропильную металлоконструкцию, связывая ее опорными колоннами.

Ко второй группе относят фермы из квадратных труб или из профтруб и других разновидностей, если угол наклона составляет 15-22 градуса. Соотношение высоты и длины между собой достигает 1:7. Максимальная длина каркаса не должна превышать 20 метров. Если необходимо увеличить высоту, требуются дополнительные процедуры, к примеру, создается ломаный пояс.

К третьей группе относят металлоконструкции с углом наклона менее 15 градусов. В этих проектах применяют трапециевидную стропильную систему. Они имеют дополнительно короткие стойки. Это позволяет повысить противодействие продольному прогибу. Если монтируется односкатная крыша, угол наклона которой достигает 6-10 градусов, необходимо продумать ассиметричную форму. Деление пролета может варьироваться в зависимости от особенностей конструкции, и может достигать семи, восьми или девяти частей.

Отдельно выделяют ферму Полонсо, монтируемую своими руками. Она представлена двумя треугольными фермами, которые соединены затяжкой. Это позволяет исключить установки длинных раскосов, которые должны были бы располагаться в средних панелях. Как результат, вес конструкции будет оптимальным.

Как правильно рассчитать навес?

Расчет и изготовление ферм из профильной трубы должно быть основано на основных требованиях, которые прописаны в СНиП. При расчете важно составление и чертежа изделия, без которого последующий монтаж будет невозможен. Первоначально следует подготовить схему, где будут указаны основные зависимости между уклоном кровли и длиной конструкции в целом. В частности, следует учесть следующее:

1. Контура поясов опоры. Они помогут определить назначение металлоконструкции, угол наклона и тип кровли.
2. При подборе необходимо следовать принципу экономии, если требования не предполагают противоположного.
3. Расчет размеров производится с учетом нагрузок на конструкцию. Важно помнить о том, что углы стропил могут отличаться, но панель должна соответствовать им.
4. Последний расчет касается промежутка между узлами. Чаще всего его выбирают так, чтобы он соответствовал ширине панели.

Следует помнить о том, что увеличение высоты своими руками будет приводить к повышению несущей способности. В таком случае снежный покров не будет удерживаться на кровле. Чтобы дополнительно усилить металлоконструкцию, придется монтировать ребра жесткости. Чтобы определить габариты фермы, стоит руководствоваться такими данными:

• конструкции шириной до 4,5 метров монтируют из деталей габаритам 40х20х2 мм;
• изделия шириной 5,5 метров создаются из составляющих размером 40х40х2 мм;
• если ширина конструкции будет превышать 5,5 метров, оптимально выбрать детали 40х40х3 мм или 60х30х2 мм.

Далее необходимо рассчитать шаг, для этого учитывают расстояние от одной до следующей опоры навеса. Зачастую оно стандартно и достигает 1,7 метров. Если нарушить это негласное правило, прочность конструкции может несколько нарушиться. После того, как все требуемые параметры рассчитаны, необходимо получить схему конструкции. Для этого используют программу, чтобы добиться требуемой прочности. Большинство программ имеют аналогичные названию процессу, который выполняют. Можно выбрать программу «Расчет фермы», «Расчет ферм 1.0» и другие похожие.

Обязательно учитывайте при расчете стоимость одной тонны металла в закупке, а также стоимость изготовление самой металлоконструкции, то есть расходы на сварку, обработку антикоррозийным составом и монтаж. Теперь осталось разобраться с тем, как сварить ферму из профильной трубы.

Полезные советы по выбору и созданию металлоконструкции

Чтобы сварка ферм была качественной, необходимо следовать ряду рекомендаций. Среди них выделяют следующие:

1. При выборе типоразмера стоит отдавать предпочтение квадратным и прямоугольным изделиям, добавляющим конструкции устойчивости благодаря ребрам жесткости.
2. Использовать необходимо исключительно качественные изделия, материал – высокоуглеродистая легированная сталь, устойчивая к агрессии окружения.
3. Правильный выбор изделий и материала станет залогом требуемой несущей способности.
4. При соединении металлических компонентов фермы необходимо использовать спаренные уголки и прихватки.
5. В верхнем поясе монтируют металлические двутавровые уголки, выполняя стыковки по стороне, которая имеет меньший размер.
6. При сопряжении деталей используют равносторонние уголки.
7. Составляющие длинных металлических конструкций крепят с помощью накладных пластин.
8. Раскосы монтируют под углом в 45 градусом, а стойки – 90 градусов.
9. Первоначально собирают основную конструкцию, после этого начинают сваривать ферму, проверяя сварные швы на качество.

Чтобы конструкция получилась в соответствии с требованиями, важно придерживаться и определенного алгоритма работы. Первоначально выполняют разметку участка. Для этого монтируют вертикальные опоры и закладные детали. При необходимости металлические профильные трубы можно сразу разместить в ямах и забетонировать. Установку вертикальных опор выверяют отвесом, а, чтобы проконтролировать параллельность, натягивают шнур.

Следующим шагом становится фиксация металлических профильных труб посредством сварки. Изделия приваривают к опорам. Элементы ферм и узлы сваривают на земле, а после этого крепят посредством перемычек и раскосов. Следующим шагом становится подъем металлических балок на высоту, сварку с профильными трубами и опорами, вваривание перемычек и создание отверстий для крепежей в них. В заключение элементы зачищаются, и конструкция подготавливается к укладке кровли и покраске.