Варим ферму из проф трубы. Как правильно сварить ферму из профильной трубы?

Если вы решили построить такую балку для сарая, то следует учесть, что материал арки подвержен сжатию, поэтому все расчеты должны производиться по особому принципу.

Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Поперечные балки сегодня считаются идеальным решением для строительства гаражей, домов и хозяйственных построек. Такие конструкции прочны и долговечны, дешевы, быстры в исполнении, и с ними может справиться любой человек, обладающий хотя бы небольшими знаниями математики и навыками резки и сварки металла.

Мы подробно объясняем, как выбрать правильный профиль, рассчитать балку, изготовить перемычки и установить их. Для этого мы подготовили подробные мастер-классы по строительству ферм, видеоуроки и ценные советы наших экспертов.

Что же такое ферма? Это структура, соединяющая балки в единое целое. К его преимуществам относятся: высокая прочность, отличные эксплуатационные характеристики, низкая стоимость и хорошая устойчивость к деформации и внешним нагрузкам.

Поскольку эти балки обладают высокой несущей способностью, их укладывают под любой тип кровельного покрытия, независимо от их веса.

Использование прямоугольных замкнутых металлических ферм является одним из наиболее рациональных решений. И не без оснований:

1. Главный секрет в экономии, благодаря удобному соединению всех элементов решетки.
2. Еще одно ценное преимущество профильных труб для ферм – это равная устойчивость в двух плоскостях, замечательная обтекаемость и удобство эксплуатации.
3. При своем малом весе такие фермы выдерживают серьезные нагрузки.

Фермы различаются по контуру балок, типу сечения стержней и типу решетки. И если у вас есть правильный настрой, вы можете самостоятельно построить ферму из труб любой сложности. Даже это:

Этап II. Приобретаем качественный профиль

Поэтому прежде чем проектировать будущие фермы, необходимо определиться с такими важными моментами, как:

• контуры, размер и форма будущей крыши;
• материал изготовления верхнего и нижнего поясов фермы, а также ее решетки;
• угол наклона и планируемая нагрузка.

Запомните одну простую вещь: рама с профилированными трубами имеет так называемые точки равновесия, которые важны для стабильности всей фермы. И очень важно выбрать качественный материал для этой нагрузки:

Профильные трубы для балок выпускаются с двумя типами сечения: прямоугольным или квадратным. Они выпускаются различных диаметров и толщины стенок:

• Для малогабаритных построек мы рекомендуем трубы до 4,5 метров длиной, сечением 40х20х2 мм.
• Если вы будете изготавливать фермы длиннее 5 метров, тогда выбирайте профиль с параметрами 40х40х2 мм.
• Для полномасштабного строительства крыши жилого дома вам понадобятся профильные трубы с такими параметрами: 40х60х3 мм.

Устойчивость всей конструкции напрямую зависит от толщины профиля, поэтому не используйте трубы, предназначенные для столбов, и рамы для ферм. Также обратите внимание на то, изготовлено ли изделие методом сварки, горячей или холодной штамповки.

Если вы хотите сделать стропильную ферму самостоятельно, то проще всего работать с квадратной древесиной. Купите квадратное сечение толщиной 3-5 мм, достаточно прочное и близкое к металлическому пруту.

При планировании обязательно учитывайте снеговые и ветровые нагрузки в вашем регионе. Кроме того, при выборе профиля очень важен угол наклона балок:

Для еще более точного проектирования балки из профильной трубы можно использовать компьютеры, работающие в Интернете.

Обратите внимание, что простейшая конструкция фермы из профилированных труб состоит из нескольких вертикальных стоек и горизонтальных плоскостей, к которым могут крепиться балки крыши. Такую рамку можно купить в любом городе России, даже сделать на заказ.

Подробнее о фермах

Рамки — это специальная рамка, которая содержит несколько фиксированных элементов. Основа состоит из двух прядей (верхней и нижней), вертикально расположенных армирующих прядей и диагонально расположенных армирующих прядей. Все элементы соединяются между собой с помощью сварки. Правильно сваренные балки, как поперечные трубы, так и угловые балки, способны выдерживать большие нагрузки и служить долгое время.

Это изделие можно сделать своими руками из квадратного профиля. Поперечное сечение выбирается в зависимости от длины проема между опорами и высоты балки. Трубы 30 x 30 или 50 x 50 мм достаточно для небольшого навеса, под которым вы хотите припарковать свой автомобиль. Он используется для сварки верхних и нижних хордов и вертикальных балок внутри конструкции. Перемычки могут быть изготовлены с меньшим сечением. В качестве альтернативного материала можно использовать угловое железо с шириной стенки 30-50 мм.

Такие решетчатые балки успешно подходят для:

• укрыть автомобиль от непогоды;
• создать крышу над беседкой в саду;
• накрыть бассейн от мусора;
• обустроить домашнее хозяйство (птиц, поросят, корову);
• создать аккуратный козырек над порогом.

Почему лучше из профиля

Сварка ферм из профильных труб имеет много преимуществ перед другими материалами:

• такие конструкции огнестойкие и не требуют специальной обработки противопожарными пропитками;
• каркас способен выдерживать нагрузки собственного веса, а также от ветра или давления снега;
• труба хорошо гнется в приспособлениях, что позволяет создавать разнообразные формы и дизайнерские решения;
• для предотвращения коррозии достаточно покрасить материал;
• профиль легко купить в любом регионе страны;
• если при монтаже был сделан ошибочный рез, то балку можно восстановить путем сваривания (что не получится на деревянных балках);
• профиль относительно легок ввиду полой структуры;
• каркас не деформируется со временем и способен служить очень долго.

Выбор формы

Для того чтобы правильно и максимально быстро сварить фермы из секционных труб, необходимо определить форму фермы. Это зависит от типа возводимого сооружения. Для навеса подходит балка, где шнуры параллельны, или крыша с одним углом наклона. Арочные стропильные фермы выглядят красивее. Профиль сгибается на трубогибочном станке, а облицовка изготавливается из поликарбоната, который легко адаптируется к форме крыши.

Если вы хотите построить огромный навес для большого количества автомобилей, то конструкция из столбов — это правильный выбор. А для беседки или бассейна более элегантно будет смотреться портальная или двусоставная балка. Такие варианты с двойным или двойным стыком придают благородство этой простой конструкции и вносят разнообразие в окружающие здания.

Применение профильных труб всевозможных форм

Сегодня такая трубная продукция используется в машиностроении, сельском хозяйстве, строительстве и производстве мебели. Благодаря особым свойствам профильных труб можно реализовать самую продуманную опорную плиту, самый большой проем, несущую конструкцию или каркас для последующего строительства зданий. Современные рекламные щиты также изготавливаются из профильных труб.

Маркизы не являются исключением. Чтобы конструкция была надежной и легкой для бюджета, лучше всего использовать в качестве материала трубчатый профиль (читайте: «Как правильно построить маркизу из трубчатого профиля — инструкция»). Оптимальными являются изделия с квадратным и прямоугольным сечением. Если вы будете соблюдать размеры чертежа, на котором показано, как сварить опору из секционной трубы, вы получите прочную конструкцию.

Основные нюансы готового изделия

Любая строительная конструкция держится на правильно спроектированной специальной системе или балке. Геометрические размеры не могут быть легко изменены, даже при переходе от жестких к модульным блокам. Если стержни не несут нагрузки вне узла, элементы фермы сжимаются или растягиваются. Такие системы могут быть созданы с помощью прямых стержней, соединенных с узлами трубчатых ферм. В результате был создан прототип подвесной конструкции, состоящей из верхней и нижней нити с балками и колоннами между ними.

Сегодня современные здания немыслимы без использования ферм. В основном, однако, они используются для покрытия больших размеров. По этому принципу строятся спортивные центры, мосты, шатры, подиумы, павильоны и т.д. Если вам нужна такая конструкция, вы можете купить ее в готовом виде или сварить из труб, но сначала следует разобраться, как рассчитать кровлю из профильной трубы.

Последнее является утомительной и трудоемкой задачей.

Она включает в себя:

1. Определение точного количества трубного материала для будущей фермы и степени давления на элементы системы.
2. Ответственный подход к подбору материала для фермы, имеющей треугольную форму. Оптимальным решением окажутся облегченные профилированные трубы с квадратным сечением. Отсюда и получается добротная конструкция.
3. Изготовление чертежа фермы из профилированной трубы с учетом особенностей каждой детали. По нему в дальнейшем будут собирать всю постройку.
4. Последний этап − выполнение монтажных работ, от которых зависит надежность и длительность эксплуатационных возможностей сооружения. А для положительного результата нужно досконально знать, как правильно сваривать фермы из профильной трубы. Читайте также: «Как сделать лестницу из профильной трубы своими руками».

Выбор способа построения фермы из прямоугольных элементов зависит от:

• длины пролета;
• размещения перекрытия чердака;
• угла уклона крыши.

Как рассчитать ферму

Для расчета треугольной фермы, где материалом является квадратная труба, можно использовать калькулятор и специальную компьютерную программу.

Типичные шаги этой процедуры описаны ниже:

1. Выбор желаемой схемы треугольной фермы с ориентировкой на требуемую конфигурацию. При этом уделяется внимание главной функции навеса, материалам для его построения, иным характеристикам.
2. Определение четких размеров будущей конструкции. Например, высота зависит от типа кровли и используемых материалов. При пролете свыше 36 метров потребуется дополнительно просчитать еще один параметр − строительный подъем, имеющий отношение к погашаемому изгибу − обратному от давлений на ферму.
3. Вычисление габаритов панелей постройки, четко соответствующие расстоянию между элементами конструкции, которые передают нагрузки в системе. Далее − определение длины между узлами. Чаще всего, такой параметр считают идентичным ширине панели. Читайте также: «Как сделать беседку из профильной трубы – пошаговая инструкция».

Расчет арочной фермы из трубных профилей может быть выполнен аналогичным образом, но со своими нюансами. Лучше всего следовать стандартным этапам процедуры.

После определения всех числовых значений для конструкции будущей стропильной фермы необходимо записать их в виде формул и ввести в соответствующую компьютерную программу, которая создаст наглядную схему конструкции. И только после принятия всех этих мер можно рассмотреть другой, не менее серьезный вопрос ─ как правильно сварить ферму из поперечной трубы. Качество дальнейших монтажных работ зависит от профессионализма специалистов в этой области.

Как сварить трубу поперечного сечения — инструкции и рекомендации.

Расчет

Прежде чем приступить к установке кровельной балки, необходимо тщательно рассчитать все необходимые расстояния (например, высоту и длину конструкции). Следуйте стандартным рекомендациям.

• Стоит удостовериться в том, что длина каркаса фермы для навеса является такой же, как и длина пролета, который перекрывает профиль.
• Высота конструкции определяется на основании выбранного вами угла и формы фермы. Так, например, если вы хотите построить треугольный тип сооружения, то его высота должна находиться в диапазоне от 1/5 до ¼ от длины, для прямоугольного типа данный показатель должен составлять 1/8.
• Решетка по отношению к поясу должна устанавливаться под углом, причем этот угол может составлять от 35 до 50 градусов.
• Для того чтобы корректно рассчитать промежуток между узлами, необходимо учитывать ширину панели. Данные показатели в обязательном порядке должны быть одинаковыми.
• Если ферма является весьма длинной (более 25 метров), вам придется соорудить специальный строительный подъем. Для него необходимо осуществлять отдельные расчеты для того, чтобы определить уровень нагрузки и подобрать наиболее подходящую величину профильных труб.

Однако имейте в виду, что в некоторых случаях вам потребуется произвести не только стандартные, но и специальные расчеты для ваших индивидуальных проектов.

Как сделать своими руками?

Вы можете попробовать правильно сварить своими руками балку для крыши из профильной трубы, арматуры или других материалов (причем размер балки может быть разным: например, 4, 5, 6 или даже 8 метров). Самое главное, чтобы вы строили его в соответствии с заранее составленными планами и чертежами.

Если вы решили построить сарай самостоятельно и в домашних условиях, вам следует внимательно ознакомиться с таким документом, как СНиП 2.01.07-85. В нем подробно рассматриваются и регулируются все вопросы, связанные со строительством сарая. Для достижения удовлетворительного конечного результата не следует пренебрегать правилами вышеупомянутого официального документа — это может привести к неточностям и дефектам.

Кроме того, перед практической работой необходимо провести теоретическую подготовку. Например, необходимо определить форму балки и размер поперечного сечения трубы. В этом случае эксперты рекомендуют всегда использовать в качестве ориентира климатические условия региона, в котором вы живете.

Также следует определить размеры (длина, высота, ширина и т.д.), наклон и углы и т.д. После завершения предварительной работы и проведения всех необходимых расчетов следует приступить к составлению планов и схем, которые станут основой для будущего строительства.

Документация должна быть подготовлена как можно более тщательно и тщательно, чтобы впоследствии не пришлось повторять строительство.

При строительстве стропильной фермы крыши своими руками следуйте простым инструкциям, подготовленным специалистами. Ниже приведены пошаговые инструкции по строительству прямоугольной фермы 4 x 6 метров в качестве примера.

• В первую очередь, вам следует нарезать стойки, которые будут являться основой и удерживать всю конструкцию. Так как длина фермы составляет 6 метров, то вам понадобится и 6 стоек (по 1 стойке на 1 метр). При этом специалисты рекомендуют отдавать предпочтение профильной трубе размером 80 на 80 мм или 100 на 100 мм.
• На данном этапе подготовленные опоры необходимо поместить в почву (приблизительно на глубину в 80 сантиметров). Также их нужно укрепить посредством бетона. Что касается непосредственного расположения стоек, то 4 из них должны располагаться по краям, а оставшиеся 2 нужно поставить в центре длинных балок. При этом следует позаботиться о том, чтобы нагрузка распределялась максимально равномерно. Так, для достижения данного результата стойки рекомендуется устанавливать не на самых углах, а предварительно немного отступив.
• Что касается высоты стоек, то она зависит от ваших индивидуальных потребностей. В первую очередь, необходимо учитывать то, для каких целей вы будете использовать навес в дальнейшем. В процессе установки опорных стоек важно выставить их на одинаковом уровне – только так в итоге вы получите максимально ровную крышу навеса.
• В некоторых случаях уместно установить навес рядом с кирпичной стеной дома. В таком случае функцию опор со стороны данной стены могут выполнять закладные, которые располагаются в несущей конструкции на том же уровне, что и забетонированные опоры с другой стороны.
• Непосредственно ферма должна собираться на земле. Так, объединяются такие элементы, как нижняя и верхняя балки, а также вертикальные стойки, которые необходимо закрепить путем сварки. Также важно приварить раскосые перемычки.
• Так как навес является шестиметровым, он должен состоять из 6 ферм. После того как все конструкции созданы, между их опорами нужно протянуть длинные продольные балки, которые объединяют три стойки в ряд.
• Фермы поднимаются и привариваются на расстоянии 1,5 метров друг от друга.
• Следующим этапом необходимо произвести скрепление ферм с помощью специально предназначенных поперечных перемычек. Их следует закреплять через каждые 0,5 метра по всей длине верхнего пояса.
• В конце необходимо аккуратно зачистить швы – это нужно сделать посредством болгарки.
• Далее всю конструкцию нужно покрасить.

Основная конструкция фермы из профильной трубы

Такие конструкции, как секционные трубные фермы, делятся на несколько типов. Подтипы основаны на выборе различных параметров. Одним из самых важных является количество балок.

Эта категория может быть подразделена на:

• Висячие конструкции, в основу которых входит несколько поясов. В зависимости от расположения их называют либо верхними, либо нижними;
• Ряд конструкций, основные компоненты которых находятся в единой плоскости.

В зависимости от их формы, структуры можно разделить на следующие категории:

• Арочный тип, который основывается на необычной и выпуклой форме;
• Могут быть и прямыми;
• Двускатные и односкатные конструкции, изготовленные из профильной трубы.

На основе дифференциации контуров проводится различие:

• На те, у кого пояс находится параллельно. Считается наиболее оптимальным вариантом в случае, если предстоит решение касательно мягкой кровле. Собрать такую опору не составит особого труда, так как все ее детали практически идентичны. Стоит обратить внимание на то, что габариты стержней для пояса и размеры решетки полностью совпадают;
• Полигональные хоть и способны выдержать большую и постоянную нагрузку, но для проведения необходимых работ понадобится большой опыт. Да и сам процесс является трудоемким и сложным;
• У односкатных форм, углы достаточно жесткие, что позволяет воспринимать существенные нагрузки. Для возведения подобной конструкции, как фермы из профильной трубы огромного количества материала не потребуется, поэтому их с легкостью можно отнести к категории экономичных;
• Для возведения фермы из профильной трубы, крыша которой будет иметь большой угол, рекомендуется использовать треугольные фермы, изготовленные из профильной трубы. К существенным недостаткам можно отнести большое количество отходов подручных и основных материалов.

Подобные типы ферм делятся в зависимости от угла наклона на три основные группы:

• Если угол приравнивается к 22*-30*. Соотношение длины и высоты приравнивается один к пяти. Пользуются немалой популярностью в бытовом строительстве, как один из наиболее приемлемых способов перекрытия небольших по высоте пролетов. Относительно несущественный вес можно назвать одним из неоспоримых преимуществ. Для других аналогов лучше использовать треугольные фермы.
• Пролеты, чья длина превышает отметку в 14 м, рекомендуется дополнительно использовать раскосы, устанавливаемые по направлению сверху вниз. На самом верхнем слое будет находиться панель, длина которой может варьироваться от 150 до 250 см. В итоге, исходные данные будут представлять собой конструкцию, с состав которой войдут несколько поясов. Количество панелей останется четным.
• А вот если длина пролета составит более 20 м, стоит воспользоваться подстропильной конструкцией, вспомогательными компонентами которой можно назвать опорные колонны.

Совет

Особое внимание мы хотели бы уделить конструкции фермы типа Polonço. Он устраняет дефект так называемых продольных балок, что приводит к снижению общего веса. Секционная трубчатая ферма состоит из двух или более треугольных систем, соединенных хомутами.

Рекомендация

Если длина балки превышает 36 м, при расчетах необходимо учитывать высоту здания.

Размер выбранных рам должен быть напрямую связан с характером и степенью других нагрузок на конструкцию. Следует отметить, что углы наклона балок зависят от используемых балок, но перекрытие должно полностью им соответствовать. Для привычной треугольной решетки угол равен 45*, но для балки он составляет всего 35*.

Последним шагом в расчете фермы из трубчатых профилей должна быть форма, характеризующая расстояние между полученными углами. В идеале она должна полностью соответствовать общей ширине панели.

Совет

Все расчеты трубчатой фермы в поперечном сечении должны проводиться таким образом, чтобы в итоге даже малейшее увеличение высоты привело к увеличению несущей способности всей металлоконструкции. Если выбрать правильный угол наклона, снежные массы не будут долго оставаться на поверхности. Установка дополнительной арматуры помогает усилить саму балку, что является одним из наиболее признанных методов повышения общей производительности конструкции.

Для точного определения размеров крышной установки следует руководствоваться следующей информацией:

• Для сооружений, габариты которых составят 4.5 м, при этом будут использоваться комплектующие, размеры которых составят 40х20х2 мм;
• Свыше 5.5 м габариты изделий составят 40х40х2 мм;
• Для строений, габариты которых составят более 5.5 м, наиболее приемлемым будет использование конструкций, чьи габариты составят 40х40х3 мм. Но возможен вариант использования 60х30х2 мм.

Максимально допустимое расстояние от поверхности крыши до любой из опор составляет 1,7 м при измерении угла наклона. Если этот принцип не соблюдается, надежность и прочность конструкции ставится под сомнение.

Расчет балки с профильной трубой можно выполнить с помощью нашего электронного калькулятора.

После определения всех величин с помощью специального оборудования и формул, приведенных выше, вы можете получить готовую схему будущей балки из профильной трубы. Затем нужно подумать о дальнейших необходимых сварочных работах, чтобы правильно сварить балку из профильной трубы.

Как сделать правильный выбор и правильно построить балку из профилированной трубы:

• Подбирая определенный размер по установленным типам, для начала лучше сделать выбор в пользу квадратных или прямоугольных ферм из профильной трубы, которые имеют несколько ребер жесткости, что в свою очередь, обеспечит максимальную устойчивость;
• Стоит использовать исключительно качественную продукцию и изделия, приобретенную у проверенных поставщиков. Подобные конструкции не склонны к коррозии и достаточно устойчивы к различным климатическим факторам. Габариты и толщину стенок изготавливают исходя из заложенных в первоначальном проекте данных. Только проводя все эти манипуляции можно обеспечить необходимую несущую способность самих стропил;
• Для верхнего пояса используются разносторонние уголки двутаврового типа. Стыковка выполняется по направлению исходя из меньшей стены;
• В качестве сопряжения принято использовать спаренные углы и специальные прихватки;
• Для того чтобы скрепить детали, расположенные в нижнем поясе, используются равносторонние уголки;
• Оставшиеся части можно соединить при помощи накладных платин разного диаметра.

Колонны должны быть расположены под углом 45*, но стойки должны быть расположены только под прямым углом. После завершения первого этапа сборки фермы из сегментных труб можно приступать к сварке фермы.

Каждый из сформированных стыков индивидуально проверяется на качество, ведь только он может обеспечить необходимую надежность всей конструкции будущего здания или сооружения. После завершения сварки фермы обрабатываются антикоррозийными средствами и покрываются краской.