Стропила из трубы: как сделать стропильную систему из профильной трубы

Как из профильной трубы своими руками сделать односкатную крышу: расчет, строительство, нюансы

Односкатные кровельные конструкции широко применяются в жилом строительстве, их часто возводят на загородных и дачных участках.
Зачастую при их создании невозможно использовать стропила из древесины, поскольку этот материал имеет низкую прочность и со временем разрушается под воздействием влаги.

Наиболее оптимальным вариантом является односкатная крыша из профильной трубы.

Особенности конструкции: ферма

Основой металлоконструкции является ферма. Они придают необходимую жёсткость и несущую способность. Металлокаркас состоит из плоских линий верхнего и нижнего контуров. В промежутке между 2 контурами находится решетка, которая представлена раскосами и стойками. Все элементы фермы соединяются между собой с помощью узловых фасонок.

Можно приобрести готовые конструкции со стандартными параметрами, а можно изготовить крышу из профильной трубы самостоятельно.

Преимущества профильных труб

Выбор прямоугольного профиля для строительства навеса рекомендуется специалистами, так как он обладает следующими достоинствами:

• не нуждается в обработке огнестойкими составами;
• профиль легко без деформации гнется с помощью простых устройств, что позволяет создавать сложные формы;
• защита от коррозии осуществляется простым окрашиванием;
• доступность приобретения во всех регионах;
• ошибка при раскрое исправляется привариванием отрезка на прежнее место;
• малый вес по сравнению с другим металлопрокатом равной прочности;
• длительный срок службы.

Плюсы и минусы

Односкатная кровля имеет массу весомых преимуществ, среди которых:

Широкие возможности при строительстве. Профильная труба обладает высокими прочностными характеристиками, благодаря чему такая кровля может перекрывать большие пролеты размером в несколько десятков метров.
Для сравнения: деревянные стропильные системы позволяют возводить сооружения относительно небольших размеров, поскольку они не способны выдерживать значительные нагрузки.

Вместе с тем, такие кровельные конструкции имеют и некоторые недостатки:

• Дороговизна. Конструкции из металла имеют сравнительно высокую стоимость, поэтому при их строительстве нужно тщательно планировать каждый пункт денежных расходов.
• Большой вес. Тяжелые профильные трубы, вес которых может достигать нескольких центнеров, невозможно поднимать на высоту без применения спецтехники. Кроме того, такая кровля будет оказывать значительную нагрузку на основание, поэтому обустройство фундамента будет более дорогостоящим и сложным.

Сфера применения

Кровли данного типа используются повсеместно:

1. Их применяют при строительстве навесов, террас, хозяйственных пристроек и др.
2. Они оптимально подходят для обустройства крытых парковочных мест для автомобилей, спецтехники и коммерческого транспорта: например, микроавтобусов и грузовых авто.
   Поскольку металлические стропила позволяют перекрывать широкие пролеты, это дает возможность создавать не одиночные крытые парковки, а просторные стоянки, рассчитанные на 4-5 машин и более.
3. Еще один вариант использования односкатных крыш из профильной трубы в частном строительстве – возведение беседок на территориях загородных домов и дач.
4. В коммерческой сфере такие конструкции применяют для строительства ангаров, цехов, мастерских и других объектов. Их целесообразно использовать при возведении крупных складских комплексов.

Односкатная кровля из профильной трубы не только обеспечит безопасность людей и имущества, но и защитит от неблагоприятных факторов окружающей среды. При необходимости ее можно в дальнейшем модернизировать и увеличивать в размерах – например, если необходимо расширить общую площадь склада, ангара или другого здания.

Расчетные параметры

Для обеспечения общей прочности конструкции важную роль играют габариты панелей: толщина, длина, ширина.

За прочность панели напрямую отвечают габариты поликарбонатного листа+

Чтобы крыша, кровля которой построена из поликарбонатных плит, обладала необходимой прочностью, необходимо, учитывая снеговую, а также ветровую нагрузки, подобрать оптимальную толщину панелей.

Монолитные листы выпускаются толщиной 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12 мм.

Сотовые листы имеют следующие параметры толщины:

• до 32 мм – пятислойные с наклонными перегородками ячеек, имеющие обозначение SX;
• 16–20 мм – пятислойные, у которых ячейка в виде прямоугольника, обозначенные SW;
• до 16 мм – трехслойные, имеющие прямоугольную структуру ячеек, а также регулируемые ребра жесткости – 3X;
• 6–10 мм – трехслойные, структура ячеек которых прямоугольная – 3H;
• 4, 6, 6, 10 мм – с квадратными ячейками – 2Н.

Существует различные виды сотового поликарбоната
Полимер монолитного типа имеет параметры 3050×2050 мм.

Торговая сеть рекомендует сотовый полимер двух типоразмеров: 2,1×6 м и 2,1×12 м.

Кровельный пирог

Для обустройства односкатной крыши недостаточно соорудить стропильную систему и закрепить на ней единственный кровельный слой – черепицу, профлист, поликарбонат или шифер. Такая конструкция будет ненадежной и не сможет полноценно выполнять защитные функции.

Кровля должна иметь сэндвичную структуру и состоять из нескольких слоев:

Читайте также: Почему шумит газовый котел: отчего агрегат гудит, щелкает, свистит, хлопает + как бороться

• внутренний отделочный материал;
• обрешетка;
• пароизоляционный слой;
• контробрешетка;
• утеплитель;
• гидроизоляционная прослойка;
• внутренний зазор для вентиляции (в невентилируемой кровле не предусматривается);
• внешнее кровельное покрытие.

Структура кровельного пирога может отличаться для холодной и теплой крыши. В первой не используется теплоизоляционный материал, но вместо него присутствует дополнительный слой гидроизоляции.
Холодная кровля подойдет для неотапливаемых сооружений, в которых не требуется поддержание определенных условий микроклимата: например, крытых парковок или беседок.

В качестве кровельного покрытия могут использоваться разные материалы, в зависимости от бюджета, предпочтений и конкретных требований.

• Если применяются мягкие рулонные покрытия, необходимо использовать сплошную обрешетку из плит OSB или влагостойкой фанеры.
• Для жестких материалов, которые имеют стабильную форму, подойдет стандартная обрешетка из деревянного бруса или профильных труб.

Расчет кровли из профтрубы

Расчет характеристик профильных труб является одним из ключевых этапов проектирования односкатной кровли. В идеальном варианте этим должен заниматься профессиональный строитель.

При подсчетах нужно учитывать огромное количество нюансов:

• Размеры будущего сооружения.
• Состав и физические свойства почвы, на которой будет стоять постройка.
• Ветровые нагрузки и специфика местного климата.
• Угол наклона кровли (от этого зависит возможный вес снега, скапливающегося на крыше в зимний сезон).
• Закупочная цена профильных труб и размер бюджета, выделенного на строительство.
• Специфические требования к безопасности здания и др.

Тем не менее, если планируется строительство относительно небольшого сооружения (например, придомовой крытой парковки для 1-2 автомобилей), некоторыми из перечисленных нюансов можно пренебречь. Главное – правильно определить оптимальные размеры профильных труб, из которых будет состоять металлический каркас.

Общие рекомендации таковы:

Если сооружение имеет ширину менее 4,5 метров, для его постройки можно выбрать трубу с размерами поперечного сечения 40х20х2 мм, где 2 мм – толщина металла.

Конструкции больших размеров в частном строительстве использовать нецелесообразно с финансовой точки зрения. Их запас прочности не будет использоваться в полной мере. Такие трубы (например, 300х300х12) применяются преимущественно в промышленных зданиях.

Также стоит придерживаться общего правила, касающегося выбора расстояния между горизонтальными опорами кровли, на которых в дальнейшем будет монтироваться обрешетка и остальные слои кровельного пирога. Данное значение не должно превышать 1,7 м.

Несоблюдение этого правила может привести к нежелательной деформации кровли под ее собственным весом, что негативно скажется на ее долговечности и безопасности.

Угол наклона определяют в зависимости от материала кровли:

• Для рубероида оптимальное значение – 5 градусов.
• Для профнастила, металлочерепицы и шифера – 20, 25 и 20-35 градусов соответственно.

Арочный каркас

Из-за особого строения арочная ферма для навеса также нуждается в точных расчетах. Они необходимы для того, чтобы действующая нагрузка распределилась равномерно по всей поверхности. А это возможно только благодаря правильной и ровной форме каркаса.

Изготовление каркаса по арочному типу длиной в 6 метров:

1. Чтобы сооружение имело красивый внешний вид и при этом выдерживало высокие нагрузки, расстояние между арками делают в 105 см. При этом высота конструкции будет составлять 150 см.
2. Формула длины сектора π × R × α ÷ 180 поможет рассчитать длину профиля по нижнему поясу. По чертежу: R = 410 см, α ÷ 160°. Подставив числа, получается: 3,14 × 410 × 160 ÷ 180 = 758 (см).
3. Узлы каркаса размещают на нижнем поясе. Расстояние между ними должно быть не менее 55 см. Для установки крайних узлов требуется индивидуальный расчет.

Это интересно: обустройство площадки для автомобиля на даче.

Необходимо чётко придерживаться инструкции постройки фермы навеса

Чтобы правильно рассчитать длину дуги арки, ее центр обозначают точкой М. Эта точка располагается на перпендикуляре СМ. Перпендикуляр проведен к хорде АВ и в ее центре отмечен точкой С. Хорды АВ и АМ измеряют. Затем расчет ведется по формуле Гюйгенса: p = 2 l × 1/3 × (2 l – L). При этом хорда АВ — L, хорда АМ — l. Если дуга АВ согнута на 60 градусов, то погрешность формулы составляет 0,5%. Она намного уменьшается при снижении угловой меры. Если градус дуги составляет 45, то погрешность достигает 0,02%.

Подготовка материалов и инструментов

Перед началом строительных работ нужно заблаговременно подготовить все необходимое:

Профильные трубы необходимого размера, их количество определяется с учетом специфики проекта.

Способы фиксации профиля

• Самый надежный способ фиксации металлических профилей – аргоновая или углекислотная сварка. Сварные швы, созданные в защитной газовой среде, обладают достаточно высокой прочностью и долговечностью. Правильное выполнение сварочных работ позволит исключить вероятность случайного разрушения металлического каркаса односкатной кровли.
• В качестве крепежных элементов при отсутствии сварочного оборудования можно использовать болты, клепки или крабы. Болтовое соединение имеет важное преимущество – в процессе фиксации элементов можно с высокой точностью контролировать усилие затяжки, особенно при наличии динамометрического ключа.
  Для предотвращения люфтов и самопроизвольного ослабления болтовых соединений также необходимо применять металлические шайбы или контргайки.
• При использовании клепок регулировать прочность креплений невозможно: их просто заклепывают до упора. Кроме того, такой способ фиксации неудобен при последующей разборке каркаса – например, если сооружение необходимо снести, модернизировать или переместить.
• Краб-системы применяются при сооружении относительно легких конструкций. Их уместно использовать для соединения труб диаметром/шириной до 25 мм.

Строительство своими руками

Когда проведены расчеты, выбран подходящий проект и подготовлены материалы, можно приступать непосредственно к сборке односкатной крыши.

Работы проводятся в стандартной последовательности:

Первый шаг – создание разметки на участке. Особое внимание уделяется расположению опорных элементов – они должны находиться строго на линиях прямоугольника.
Чтобы избежать неточностей, следует использовать для разметки лазерный нивелир, веревку или другие приспособления.

О строительстве 1-скатной кровли для частного дома можно прочитать тут. А из этой статьи вы узнаете о критериях выбора между односкатной и двускатной конструкцией.

Что в итоге

Односкатный навес из металлопрофиля — это стандартная конструкция, известная своей надежностью и простотой монтажа. Именно такой навес чаще всего выбирают для дач и коттеджей.

Перед строительством навеса нужно рассчитать снеговую и ветровую нагрузку для местности, чтобы определить, какую нагрузку должна выдерживать постройка. По полученным числам обычно подбирают только марку профнастила, поскольку расчет сечения колонн очень сложен для новичков и навесы почти всегда опирают на трубы 80×80 мм или 100×100 мм, которых хватит с запасом.

Сделать отдельностоящий односкатный навес из металлопрофиля своими руками проще, чем любой другой вид укрытия. Это, опять-таки, связано с простой конструкцией и минимальным количеством элементов. Завершить весь монтаж можно за 2–3 дня без учета времени, необходимого для набора бетоном прочности. Просто следуйте инструкции, и совсем скоро у вас на участке будет свой функциональный, долговечный и красивый навес.

Односкатные навесы из профнастила с примыканием к дому самые распространенные. Они надежны и недороги, а еще их очень легко построить — монтаж такой конструкции займет 1–2 дня, и для него не нужно нанимать специалистов. При этом односкатные навесы — это классика, которая хорошо вписывается в любой архитектурный ансамбль, будь то подчеркнуто грубый сруб или дом в современном стиле.

Полезная статья? Сохраните ее в соцсетях, чтобы не потерять ссылку!

Читайте по теме:

Навес к дому из металлопрофиля

Как сделать односкатный навес из металлопрофиля с примыканием к дому — подробная инструкция с чертежами, схемами и пошаговым руководством по монтажу.

Навес для авто из металлопрофиля

Подробно рассказываем, как построить навес для машины из металлопрофиля и профнастила: от выбора марки и покрытия профнастила до чертежей и поэтапного руководства по монтажу конструкции.

Частые ошибки и рекомендации

Чаще всего ошибки бывают в таких случаях:

Отсутствие проекта и чертежей. Собирая конструкцию «на глаз», можно допустить ряд технологических неточностей, что негативно повлияет на срок службы сооружения. К примеру, могут быть неправильно выбраны расстояния между балками и фермами. Также ошибки приводят к отслоению сварных швов из-за температурных напряжений (зимой металл сужается, летом – расширяется).

Расположение паро- и гидроизоляционных слоев в кровельном пироге. Первый должен располагаться снизу, на основной обрешетке. Второй (гидроизоляционный) – сверху, на контробрешетке.
Если их перепутать местами, влага будет проникать внутрь кровельного пирога и скапливаться там, оказывая негативное воздействие на деревянные элементы стропильной системы.

Составление проекта навеса

Для того, чтобы правильно составить проект конструкции, необходимо учесть ряд важных факторов, без которых провести правильный расчет практически невозможно. К этим факторам можно отнести:

1. Назначение и место предполагаемого монтажа конструкции.
2. Габариты площади, которую навес будет закрывать.
3. Сила ветра, которая чаще всего бывает в месте постройки каркаса.
4. Максимальная снеговая нагрузка.
5. Размеры и технические параметры материала, которым будет накрыт каркас навеса.
6. Соответствие постройки общему архитектурному замыслу местности.

Эти показатели будут основой для составления чертежа и проведения расчетов.

Как из профильной трубы своими руками сделать односкатную крышу: расчет, строительство, нюансы

Односкатные кровельные конструкции широко применяются в жилом строительстве, их часто возводят на загородных и дачных участках.

Зачастую при их создании невозможно использовать стропила из древесины, поскольку этот материал имеет низкую прочность и со временем разрушается под воздействием влаги.

Наиболее оптимальным вариантом является односкатная крыша из профильной трубы.

Особенности конструкции: ферма

Основой металлоконструкции является ферма. Они придают необходимую жёсткость и несущую способность. Металлокаркас состоит из плоских линий верхнего и нижнего контуров. В промежутке между 2 контурами находится решетка, которая представлена раскосами и стойками. Все элементы фермы соединяются между собой с помощью узловых фасонок.

Можно приобрести готовые конструкции со стандартными параметрами, а можно изготовить крышу из профильной трубы самостоятельно.

Плюсы и минусы

Односкатная кровля имеет массу весомых преимуществ, среди которых:

Широкие возможности при строительстве. Профильная труба обладает высокими прочностными характеристиками, благодаря чему такая кровля может перекрывать большие пролеты размером в несколько десятков метров.

Вместе с тем, такие кровельные конструкции имеют и некоторые недостатки:

• Дороговизна. Конструкции из металла имеют сравнительно высокую стоимость, поэтому при их строительстве нужно тщательно планировать каждый пункт денежных расходов.
• Большой вес. Тяжелые профильные трубы, вес которых может достигать нескольких центнеров, невозможно поднимать на высоту без применения спецтехники. Кроме того, такая кровля будет оказывать значительную нагрузку на основание, поэтому обустройство фундамента будет более дорогостоящим и сложным.

Сфера применения

Кровли данного типа используются повсеместно:

1. Их применяют при строительстве навесов, террас, хозяйственных пристроек и др.
2. Они оптимально подходят для обустройства крытых парковочных мест для автомобилей, спецтехники и коммерческого транспорта: например, микроавтобусов и грузовых авто.

Односкатная кровля из профильной трубы не только обеспечит безопасность людей и имущества, но и защитит от неблагоприятных факторов окружающей среды. При необходимости ее можно в дальнейшем модернизировать и увеличивать в размерах – например, если необходимо расширить общую площадь склада, ангара или другого здания.

Кровельный пирог

Для обустройства односкатной крыши недостаточно соорудить стропильную систему и закрепить на ней единственный кровельный слой – черепицу, профлист, поликарбонат или шифер. Такая конструкция будет ненадежной и не сможет полноценно выполнять защитные функции.

Кровля должна иметь сэндвичную структуру и состоять из нескольких слоев:

• внутренний отделочный материал;
• обрешетка;
• пароизоляционный слой;
• контробрешетка;
• утеплитель;
• гидроизоляционная прослойка;
• внутренний зазор для вентиляции (в невентилируемой кровле не предусматривается);
• внешнее кровельное покрытие.

Структура кровельного пирога может отличаться для холодной и теплой крыши. В первой не используется теплоизоляционный материал, но вместо него присутствует дополнительный слой гидроизоляции.

Холодная кровля подойдет для неотапливаемых сооружений, в которых не требуется поддержание определенных условий микроклимата: например, крытых парковок или беседок.

В качестве кровельного покрытия могут использоваться разные материалы, в зависимости от бюджета, предпочтений и конкретных требований.

• Если применяются мягкие рулонные покрытия, необходимо использовать сплошную обрешетку из плит OSB или влагостойкой фанеры.
• Для жестких материалов, которые имеют стабильную форму, подойдет стандартная обрешетка из деревянного бруса или профильных труб.

Расчет кровли из профтрубы

Расчет характеристик профильных труб является одним из ключевых этапов проектирования односкатной кровли. В идеальном варианте этим должен заниматься профессиональный строитель.

При подсчетах нужно учитывать огромное количество нюансов:

• Размеры будущего сооружения.
• Состав и физические свойства почвы, на которой будет стоять постройка.
• Ветровые нагрузки и специфика местного климата.
• Угол наклона кровли (от этого зависит возможный вес снега, скапливающегося на крыше в зимний сезон).
• Закупочная цена профильных труб и размер бюджета, выделенного на строительство.
• Специфические требования к безопасности здания и др.

Тем не менее, если планируется строительство относительно небольшого сооружения (например, придомовой крытой парковки для 1-2 автомобилей), некоторыми из перечисленных нюансов можно пренебречь. Главное – правильно определить оптимальные размеры профильных труб, из которых будет состоять металлический каркас.

Общие рекомендации таковы:

• Если сооружение имеет ширину менее 4,5 метров, для его постройки можно выбрать трубу с размерами поперечного сечения 40х20х2 мм, где 2 мм – толщина металла.
• Для построек шириной 4,5-5,5 м оптимальным вариантом будут металлические конструкции с размерами 40х40х2 мм.

Конструкции больших размеров в частном строительстве использовать нецелесообразно с финансовой точки зрения. Их запас прочности не будет использоваться в полной мере. Такие трубы (например, 300х300х12) применяются преимущественно в промышленных зданиях.

Также стоит придерживаться общего правила, касающегося выбора расстояния между горизонтальными опорами кровли, на которых в дальнейшем будет монтироваться обрешетка и остальные слои кровельного пирога. Данное значение не должно превышать 1,7 м.

Несоблюдение этого правила может привести к нежелательной деформации кровли под ее собственным весом, что негативно скажется на ее долговечности и безопасности.

Угол наклона определяют в зависимости от материала кровли:

• Для рубероида оптимальное значение – 5 градусов.
• Для профнастила, металлочерепицы и шифера – 20, 25 и 20-35 градусов соответственно.

Подготовка материалов и инструментов

Перед началом строительных работ нужно заблаговременно подготовить все необходимое:

• Профильные трубы необходимого размера, их количество определяется с учетом специфики проекта.
• Крепежные детали (анкерные болты) или сварочное оборудование.
• Материалы для бетонной смеси (песок, цемент, щебень), необходимые для фундамента.
• Ведра или корыта для замешивания бетона, по возможности – специальная бетономешалка.
• Лакокрасочное покрытие для антикоррозионной обработки труб.
• Гидро, паро- и теплоизоляционные рулонные материалы для кровельного пирога.
• Материалы внутренней отделки — при необходимости.
• Кровельное покрытие – битумная черепица, профлист, поликарбонат или др.

Способы фиксации профиля

• Самый надежный способ фиксации металлических профилей – аргоновая или углекислотная сварка. Сварные швы, созданные в защитной газовой среде, обладают достаточно высокой прочностью и долговечностью. Правильное выполнение сварочных работ позволит исключить вероятность случайного разрушения металлического каркаса односкатной кровли.
• В качестве крепежных элементов при отсутствии сварочного оборудования можно использовать болты, клепки или крабы. Болтовое соединение имеет важное преимущество – в процессе фиксации элементов можно с высокой точностью контролировать усилие затяжки, особенно при наличии динамометрического ключа.

Строительство своими руками

Когда проведены расчеты, выбран подходящий проект и подготовлены материалы, можно приступать непосредственно к сборке односкатной крыши.

Работы проводятся в стандартной последовательности:

Первый шаг – создание разметки на участке. Особое внимание уделяется расположению опорных элементов – они должны находиться строго на линиях прямоугольника.

О строительстве 1-скатной кровли для частного дома можно прочитать тут. А из этой статьи вы узнаете о критериях выбора между односкатной и двускатной конструкцией.

Частые ошибки и рекомендации

Чаще всего ошибки бывают в таких случаях:

• Отсутствие проекта и чертежей. Собирая конструкцию «на глаз», можно допустить ряд технологических неточностей, что негативно повлияет на срок службы сооружения. К примеру, могут быть неправильно выбраны расстояния между балками и фермами. Также ошибки приводят к отслоению сварных швов из-за температурных напряжений (зимой металл сужается, летом – расширяется).
• Расположение паро- и гидроизоляционных слоев в кровельном пироге. Первый должен располагаться снизу, на основной обрешетке. Второй (гидроизоляционный) – сверху, на контробрешетке.

Видео по теме статьи

Из видео узнаете о том, как построить односкатный навес из металлопрофиля для авто, примыкающий к дому:

Заключение

Обустройство односкатной кровли из профильной трубы под силу даже начинающим строителям. Чтобы достичь желаемого результата, важно тщательно подготовиться к работе и грамотно спланировать каждый этап работы.

Необходимо учитывать, что строительство больших и массивных крыш с большой шириной пролетов требует более основательного подхода, поэтому такую задачу лучше поручить профессионалам.

Стропила из трубы: виды и особенности конструкций ферм из профильных труб

Наиболее распространенным материалом для стропил является дерево, то есть деревянный брус или доски. Однако, при возведении габаритных зданий с длиной пролетов более 24 м и длиной скатов более 10 м, использовать деревянные стропила нецелесообразно, а, зачастую, и невозможно. Они не выдержат нагрузки от собственного веса и кровельного материала.

Поэтому в этом случае для кровли применяют металлические стропила, которые могут быть изготовлены из различных профилированных изделий. Одним из наиболее распространенных вариантов являются стропила из трубы, которые способны перекрыть пролет любой необходимой длины.

Содержание

Использование стропил из труб

Как правило, металлические стропила используют при строительстве габаритных промышленных и общественных зданий. Это могут быть гипермаркеты, спорткомплексы, цеха, склады.

В индивидуальном строительстве металл для крыш жилых домов практически не применяется. Дорого, есть сложности с монтажом и перевозкой. Да и не нужно. В этом случае рационально использовать древесные материалы. Однако в частном строительстве отведена ниша и для металлических стропил (ферм). Используют их при возведении различных навесов – для автомобилей (крытые стоянки), дворовых площадок, бассейнов.

Среди достоинств металлических ферм можно выделить:

• высокую прочность, позволяющую выдерживать большие нагрузки;
• способность перекрывать большие пролеты;
• возможность применения на геометрически сложных объектах;
• долговечность.

Недостатки при этом такие:

• большой вес, при поднятии ферм на высоту требуется применение специальной техники;
• высокая цена;
• низкое сопротивление высокой температуре, вследствие чего при пожаре металлические стропила (фермы) провисают и обваливаются за 15-30 минут.

Профильная труба — наш вариант

Вообще металлические фермы выполняются из различных изделий, а также их комбинаций. Например, из швеллеров, уголков, двутавров и т.п. И, конечно же, профильных труб.

Чем хороша труба? Ее контуры обладают высокой степенью обтекаемости, что минимизирует ветровое давление. Это важно для высоких объектов, подверженных ветровым нагрузкам. Также профильные трубы легко окрашивать, на их стенках не задерживается влага (снег, иней, вода), поэтому их стойкость к коррозии выше, чем у альтернативных изделий. Соответственно, выше и долговечность.

Несмотря на кажущуюся массивность, профильные трубы легкие, ведь внутри их – пустота. Это качество позволяет снизить нагрузку кровельной конструкции на стены и фундамент. Но вызывает необходимость в герметизации этих полостей с торцов изделий для предотвращения попадания влаги вовнутрь и, как следствие, возникновения коррозии.

Металлические профильные трубы изготавливают путем прокатки и обработки металла на специальных станках. Сечение полученных таким образом труб может быть овальным, прямоугольным, квадратным.

Материалом для профильных труб обычно служит конструкционная сталь. Но в некоторых случаях, при строительстве конструкций специального назначения, применяют оцинкованную сталь или алюминиевые сплавы.

Нагрузки, которые способна выдержать профильная труба, зависят от марки использованного металла, толщины стенок изделия, способа изготовления.

Длина труб варьируется в пределах от 6 м (для малых сечений) до 12 м (для больших сечений). Минимальные сечения – 10х10 мм и 15х15 мм (с толщинами стенок 1 мм и 1,5 мм соответственно). Трубы с таким сечением применяются для легких малогабаритных конструкций (например, небольших навесов). Увеличение толщины стенок и размеров сечения приводит к увеличению веса и прочности профилей. Поэтому трубы максимальных сечений (начиная с 300х300х12 мм и выше) применяют преимущественно для промышленных зданий.

Строение ферм из труб

Единицей стропильной металлической системы является ферма – плоская конструкция, собранная из нескольких прямых стержней. Контур фермы формируют верхний и нижний пояса. Между ними находится решетка, состоящая из раскосов и стоек.

Элементы фермы – прямые профильные трубы – соединяют или непосредственно между собой, или через узловые фасонки. Для крепления используют сварки, болты, клепки.

Металлические фермы стандартных размеров и конструкций можно купить уже в готовом виде или же собрать из труб самостоятельно. Однако самостоятельное изготовление требует высокого профессионализма, умения работать с металлоконструкциями и правильно произвести расчет. Поэтому для частного застройщика намного удобнее вариант приобретения готовых ферм, которые останется только правильно смонтировать.

Варианты конструкций ферм

Металлические фермы могут иметь разные очертания, отличаться по назначению и способности воспринимать нагрузки.

Основополагающими элементами фермы являются пояса – верхний и нижний. Они создают контур конструкции, то есть очерчивают ее сверху и снизу. Пояс – это прямой или ломаный стержень, состоящий из одной или нескольких срощенных труб.

В соответствии с контуром поясов фермы из профиля бывают:

• с параллельными поясами (плоская кровля);
• трапецеидальные;
• треугольные;
• полигональные;
• сегментные.

Фермы с параллельными (горизонтальными) поясами — простейшие конструкции прямоугольной формы с горизонтальными поясами, одинаковыми по длине. Содержит множество однотипных деталей решетки одинаковой длины. Конструкция полностью унифицирована. Так как пояс данного типа ферм выставлен горизонтально, их применяют для сооружения плоских кровель. В том числе и для мягких кровельных покрытий.

Трапецеидальные конструкции имеют форму трапеции (или двух сомкнутых трапеций). Используются при возведении крыш с небольшим углом наклона. Узлы фермы характеризуются повышенной жесткостью и прочностью. В центральной части отсутствуют длинные стержни, поэтому трапецеидальный вариант считается довольно экономичным по расходу металла.

Треугольные фермы по форме похожи на треугольник, они используются для сборки стропильной системы двухскатных крыш (навесов). Угол наклона значения не имеет, возможно применение для крутых скатов. При сборке треугольных ферм следует тщательно рассчитать и закрепить опорные узлы, имеющие сложное устройство. Еще одна особенность: в центральной части конструкции используются удлиненные стержни. Чем круче стороны «треугольника», тем стержни длиннее. Поэтому для их изготовления требуется повышенное количество трубы.

Полигональные фермы имеют сложные очертания, напоминающие арку с ломаным верхним контуром. Обладают повышенной прочностью, поэтому применяются для тяжелых громоздких сооружений, возводимых над большими пролетами. Благодаря особой схеме расположения элементов, полигональные фермы позволяют сэкономить значительное количество профиля. Но только при использовании их для тяжелых строений. Легкие конструкции при выборе полигонального варианта не выиграют в получаемой экономии.

Сегментные фермы встречаются редко по причине своей сложности. Обладают арочной формой, с криволинейным, полукруглым контуром верхнего пояса. Это очертание повторяет эпюру моментов, поэтому для сегментной фермы требуется сниженное количество металла. Однако, опять же, трудоемкость производства, связанная со сложными узлами конструкции, делает ее крайне непопулярной.

Кроме поясов в конструкции фермы предусмотрена решетка – сочетание прямых элементов (стоек, раскосов), которые располагаются в определенной последовательности между поясами и скрепляют их между собой. От вида решетки зависит прочность фермы, ее вес, внешний вид и степень сложности изготовления.

Распространены следующие системы решеток:

• треугольная;
• раскосная;
• шпренгельная;
• крестовая;
• ромбическая;
• полураскосная.

Треугольная система решетки состоит из элементов, выставленных в виде повторяющихся треугольников. Подходит для ферм с параллельными и трапецеидальными поясами. Опорные раскосы в конструкции могут быть восходящими и нисходящими. Треугольная система характеризуется минимальной суммарной длиной решетки, а также минимальным количеством узлов при наименьшем пути усилия от точек приложенной нагрузки до опоры. В решетке присутствуют длинные раскосы, работающие на сжатие. Чтобы конструкция с такими раскосами приобрела необходимую устойчивость, при расчете требуется увеличивать количество используемого металла. Повышенный расход профиля в треугольных решетках является практически единственным их минусом.

Раскосная решетка – состоит из большого числа раскосов и небольшого количества стоек. Усилие от места прилагаемой нагрузки до опоры проходит длинный путь, минуя все линии и узлы решетки. Раскосы при этом должны работать на растяжение, а стойки – на сжатие. По причине использования большого количества длинных раскосов, конструкция требует использования повышенного количества профиля. Используются такие решетки в невысоких фермах, которые должны выдерживать большие усилия.

Шпренгельная решетка – сложная по конструкции и трудоемкая. Применяется для высоких треугольных ферм (4-5 м), которые конструируются для больших пролетов (20-24 м). Расположение элементов в ней позволяет снизить длину сжатых стержней.

Крестовая решетка – раскосы в ней установлены крест-накрест, между ними располагаются стойки. Используются такие решетки в фермах, воспринимающих двухстороннюю нагрузку. Такой тип нагрузки характерен для горизонтальных связевых ферм крыш производственных сооружений и мостов, вертикальных ферм башен и мачт.

Полураскосная и ромбическая решетки – в этих конструкциях используются две отличные друг от друга системы расположения раскосов. Это придает им повышенную жесткость. Используются такие решетки в конструкциях мостов, мачт, башнях.

Основные узлы ферм из труб

Соединения элементов фермы между собой называют узлами. Обычно они представляют собой непосредственное примыкание труб решетки к поясам, без применения промежуточных деталей – фасонок. При соединении должна обеспечиваться полная герметичность внутренних полостей труб, для предупреждения коррозии.

Если толщина трубы пояса небольшая, возможно его усиление при помощи металлических накладок. Их можно вырезать из трубы, диаметр которой совпадает с диаметром пояса. Или же использовать в этом качестве согнутый лист металла, толщиной в 1-2 толщины стенки пояса.

В узлах необходима фигурная обработка торцов труб. Если специальных станков для обработки нет, а трубы изготовлены из пластинчатой стали (например, низкоуглеродистой), допустимо выполнять сплющивание торцов в узлах. В некоторых случаях соединение элементов фермы выполняют на фасонках.

По длине трубы скрепляют сваркой. Трубы одинакового диаметра соединяют встык и сваривают ровным сварочным швом на подкладочном кольце. Если наплавляемый металл характеризуется низким расчетным сопротивлением, сварочный шов выполняют по косой. Для соединения труб встык также применяют парные кольцевые накладки, которые сгибают из металлического листа или вырезают из труб с тем же или большим диаметром, чем скрепляемые детали. Толщина сварного шва и используемых накладок должна быть на 20% больше толщины соединяемых труб.

При стыковке труб разных диаметров возможно применение торцевых прокладок. Также при монтаже практикуются фланцевые соединения с помощью болтов.

Полный цикл работ по сварке и монтажу ферм из профильных труб для навеса и подвесных ворот показан в видео:

Таким образом, расчет, изготовление и монтаж ферм из профильных труб являются сложными, ответственными мероприятиями, требующими профессионального подхода. Но при строительстве торговых павильонов, цехов, складов такие фермы являются незаменимыми. Только они смогут обеспечить долговечность и безопасность протяженных, габаритных объектов с тяжелой конструкцией кровли.

Как сделать крышу при помощи профильных труб

Для строительства крыши загородных домов и дач все чаще прибегают к использованию альтернативного материала. Вместо стандартной стропильной системы из деревянного бруса и досок можно устанавливать железный каркас из профильной трубы. Подобные конструкции имеют срок службы, исчисляется десятками лет. Они выдерживают огромные нагрузки, ввиду чего являются перспективой в развитии жилого домостроения. Как сделать крышу из профильной трубы – рассказываем в статье.

Конструктивные особенности каркаса крыши из профильной трубы

Металлический каркас из профильной трубы для односкатной и двухскатной кровли собирается из, так называемых, ферм. Одна такая ферма представляет собой верхнюю и нижнюю трубу, между которой расположены диагональные вставки – раскосы.

Верхняя и нижняя часть фермы называется поясом. В зависимости от конфигурации кровли, пояс может быть прямым или ломаным. Последний используется для строительства двухскатных и ломаных крыш. В таком каркасе верхний пояс соединяется под углами, образуя сложную линию.

Для строительства крыши дома из металлических труб могут применяться следующие виды ферм:

Конструкция треугольной фермы для кровли может быть и со смещением конька. Таким образом формируется два ската с разным углом наклона и длиной пролета. Пример чертежа такой крыши из профильной трубы ниже:

Какие материалы могут использоваться для крыши из трубы

В качестве элементов металлических ферм для крыши могут использоваться не только труба одного сечения, но и другие металлоизделия. Часто, для улучшения технико-экономических показателей, строительство крыши из труб выполняется комбинированно. Для этого могут применяться:

В строительстве крыш небольшого веса с использованием профлиста и металлочерепицы также встречаются и каркасы, в которых вместе с профильной трубой используются направляющие профили.

Как сделать ферму из профильной трубы для крыши

Каркас крыши из профильной трубы можно заказать в готовом виде. На производстве, по заданным чертежам выполнять изготовления ферм с качественным соединением всех узлов. Вам останется только правильно собрать их на доме, обустроить обрешетку и закрепить кровельный материал.

Если же вы задались целью соорудить кровлю из профильной трубы самостоятельно, то нужно знать, как выполнить соединение деталей.

Места крепления профильных труб между собой при строительстве каркаса крыши из профильной трубы называются узлами. Узлы бывают:

Выполняя работы по изготовлению каркаса из профильной трубы, важно соблюдать следующие правила:

• Стыковка профильной трубы по торцу с поясом должна производится таким образом, чтобы в месте соприкосновения обеспечивалась герметичность. Если этого не соблюсти, то влага, попадая полость металлической трубы спровоцирует появление коррозии и разрушение стенок металла изнутри.
• Толщина стенок профильных труб для ферм должна подбираться с учетом нагрузок, которые будет испытывать кровельная конструкция. Места, где могут предполагаться повышенные нагрузки, должны быть усилены. Для этого можно использовать трубу с большей толщиной стенки или укрепить ее при помощи приваривания металлических пластин или уголков.
• Если верхний и нижний пояс собирается из нескольких профильных труб, то соединять из допускается исключительно сваркой. Приваривание торцов нужно делать максимально аккуратно, чтобы сварной шов был ровным. В другом случае возможна неравномерность распределения нагрузок. При таком варианте риск разрушения сварного шва существенно увеличивается.
• Допускается устанавливать кольцевую муфту в месте встык двух труб, привариваемых по длине. В качестве такого элемента используется труба с большим сечением, которая встык заходит на трубу пояса фермы.
• К варианту соединения профильных труб по длине относится установка фланцев. Они привариваются на торцы труб, а само крепление осуществляется по фланцам на болты.

Расчет материалов для крыши из профильных труб

Собрать крышу из профильной трубы своими руками можно, правильно выполнив расчет фермы по нагрузкам и подобрав материалы нужных размеров и форм. При проведении любых подсчетов, ориентироваться следует требованиями, выставленными в СНиПах. Только так можно получить точные, а не приблизительные результаты. Рекомендуем использовать для этого следующие нормативные документы:

Не рекомендуется осуществлять любые расчеты сооружения кровли при отсутствии знаний в этой области. Намного дешевле будет заказать проект у специалистов, чем рисковать безопасностью. При неправильных расчетах риск обрушения металлоконструкции большой. Особенно это важно, если крыша из профильной трубы четырехскатная или сложная, вальмовая. Ремонт такой кровли обойдется дороже, чем установка рассчитанной фермы на заказ.

При проведении расчета учитываются такие параметры:

Если производится монтаж односкатной крыши из профильной трубы, то учитывается ее высота подъема в месте верхнего угла. Чем выше это расстояние, тем более надежной будет данная опорная конструкция.

Особенности и правила монтажа кровли из профильной трубы

Если вы решили изготовить ферму самостоятельно для дачного домика, жилого здания или навеса, то использовать для этого нужно профтрубу высокого качества. Лучшие технические показатели имеет металлопрокат из легированной стали. Его цена выше, но он не нуждается в последующей обработке. Экономичнее – углеродистый металлопрофиль. После монтажа конструкцию нужно красить и подкрашивать в процессе эксплуатации.

Квадратная и прямоугольная форма сечения используется для усиленных конструкций, круглая и овальная уступают им в прочности. Размер зависит от ширины фермы. Оптимально подойдет профильная труба:

Алгоритм выполнения установки ферм для строительства навеса следующий:

При необходимости (если использовались изделия из углеродистой стали) каркас необходимо покрасить. Краска защитить металл от ржавления и придаст навесу эстетичный внешний вид.

Крыша из профильной трубы

Профильные трубы используются при строительстве крупных, масштабных конструкций больших площадей, таких, как торговые центры, гипермаркеты, складские помещения, и т.д. Для сооружения частных жилых домов практически не применяются. Данные конструкции играют роль каркаса, и обладают высокой прочностью. Помимо этого, конструкции способны выдерживать большие нагрузки, с их помощью можно создавать геометрически сложные модели крыши. Крыши, сделанные из профильных труб, будут очень долговечны и способны покрывать большие по площади пролеты. Однако имеются и некоторые недостатки. Трубы не устойчивы к высоким температурам, а это значит, что если случится пожар, они мгновенно деформируются.

Труба профильная в Нижнем Новгороде с доставкой. Богатый ассортимент. Нал, безнал, оплата прямо на сайте. Скидки для постоянных покупателей. АО «Сталепромышленная компания». С 1991 года с вами! Официальный сайт компании: novgorod.spk.ru/catalog/metalloprokat/trubniy-prokat/truba-profilnaya/

Чем хорош каркас крыши из профильной трубы

Существует множество вариантов, подходящих для монтажа крыши. Почему же стоит выбрать именно профильную трубу? Во-первых, она обтекаемая, что практически сводит к минимуму ветровое давление. Такой материал легко окрашивается и не задерживает влагу. Благодаря этому, профильные трубы устойчивы к коррозии. Однако стоит учитывать, что всю конструкцию нужно загерметизировать с тарцов, чтобы предотвратить попадание влаги вовнутрь.

Крыша из профильной трубы

Несмотря на то, что визуально они кажутся громоздкими, внутри они полые, а значит легкие. Это позволяет сократить нагрузку на фундамент.

При изготовлении труб их обрабатывают на специализированном станочном оборудовании, благодаря чему у них имеется различная форма сечения. Она может быть круглой, прямоугольной или квадратной.

Профильная труба производится из стали, ее диаметр может составлять от 6 до 12 мм.

Чтобы понять, как сделать крышу из профильной трубы, нужно изучить ее конструкцию.

Особенности строения крыши из труб

Основой данной конструкции является ферма. Она состоит из плоских линий верхнего и нижнего контуров. В промежутке между двумя контурами расположена своего рода решетка. Она представлена раскосами и стойками. Все детали данной фермы соединяются между собой с помощью специальных узловых фасонок. С целью фиксации этих элементов используются сварки и болты. Иногда применяются клепки.

В некоторых строительных торговых точках можно найти уже готовые сложенные конструкции со стандартными параметрами.

Крыша из профильной трубы

Можно изготовить крышу из профильной трубы своими руками. Однако для этого потребуется точность расчетов, наличие специальных навыков и умений работы с трубами. В данном случае намного проще приобрести готовые фермы, а потом их правильно смонтировать.

Разновидности конструкций

В зависимости от типа планируемой постройки и степени нагрузки, существуют разные варианты конструкций, которые с помощью труб можно построить.

1. Плоская крыша.
2. Трапециевидная.
3. Треугольная.
4. Сегментная.
5. Полигональная.

В зависимости от проекта и формы крыши для фиксации и соединения элементов друг с другом используется сварка или сцепка с помощью болтов, клепов.

Крыша из профильной трубы

Крыши также классифицируются в зависимости от вида металлоконструкции:

1. С параллельным поясом.
2. Односкатные.
3. Крыша из профильной трубы двухскатная.
4. Треугольные.

Обычно процесс построения крыши из профильных труб протекает в несколько этапов:

• Составление проекта.

На данном этапе важно предельно точно провести все расчеты и составить чертеж.

Как из профильной трубы своими руками сделать односкатную крышу: расчет, строительство, нюансы

Односкатные кровельные конструкции широко применяются в жилом строительстве, их часто возводят на загородных и дачных участках.

Зачастую при их создании невозможно использовать стропила из древесины, поскольку этот материал имеет низкую прочность и со временем разрушается под воздействием влаги.

Наиболее оптимальным вариантом является односкатная крыша из профильной трубы.

Особенности конструкции: ферма

Основой металлоконструкции является ферма. Они придают необходимую жёсткость и несущую способность. Металлокаркас состоит из плоских линий верхнего и нижнего контуров. В промежутке между 2 контурами находится решетка, которая представлена раскосами и стойками. Все элементы фермы соединяются между собой с помощью узловых фасонок.

Можно приобрести готовые конструкции со стандартными параметрами, а можно изготовить крышу из профильной трубы самостоятельно.

Плюсы и минусы

Односкатная кровля имеет массу весомых преимуществ, среди которых:

Широкие возможности при строительстве. Профильная труба обладает высокими прочностными характеристиками, благодаря чему такая кровля может перекрывать большие пролеты размером в несколько десятков метров.

Для сравнения: деревянные стропильные системы позволяют возводить сооружения относительно небольших размеров, поскольку они не способны выдерживать значительные нагрузки.

Крышу не придется ежегодно ремонтировать и восстанавливать. Стропила не поржавеют из-за частых перепадов влажности и не прогнутся под весом тяжелого кровельного материала.

В худшем случае они могут лишь незначительно деформироваться. Также безопасность достигается за счет того, что односкатная кровля имеет определенный наклон. На ней не скапливаются тяжелые снежные глыбы, из-за которых крыша может рухнуть.

Вместе с тем, такие кровельные конструкции имеют и некоторые недостатки:

• Дороговизна. Конструкции из металла имеют сравнительно высокую стоимость, поэтому при их строительстве нужно тщательно планировать каждый пункт денежных расходов.
• Большой вес. Тяжелые профильные трубы, вес которых может достигать нескольких центнеров, невозможно поднимать на высоту без применения спецтехники. Кроме того, такая кровля будет оказывать значительную нагрузку на основание, поэтому обустройство фундамента будет более дорогостоящим и сложным.

Сфера применения

Кровли данного типа используются повсеместно:

1. Их применяют при строительстве навесов, террас, хозяйственных пристроек и др.
2. Они оптимально подходят для обустройства крытых парковочных мест для автомобилей, спецтехники и коммерческого транспорта: например, микроавтобусов и грузовых авто.

Поскольку металлические стропила позволяют перекрывать широкие пролеты, это дает возможность создавать не одиночные крытые парковки, а просторные стоянки, рассчитанные на 4-5 машин и более.

Односкатная кровля из профильной трубы не только обеспечит безопасность людей и имущества, но и защитит от неблагоприятных факторов окружающей среды. При необходимости ее можно в дальнейшем модернизировать и увеличивать в размерах – например, если необходимо расширить общую площадь склада, ангара или другого здания.

Кровельный пирог

Для обустройства односкатной крыши недостаточно соорудить стропильную систему и закрепить на ней единственный кровельный слой – черепицу, профлист, поликарбонат или шифер. Такая конструкция будет ненадежной и не сможет полноценно выполнять защитные функции.

Кровля должна иметь сэндвичную структуру и состоять из нескольких слоев:

• внутренний отделочный материал;
• обрешетка;
• пароизоляционный слой;
• контробрешетка;
• утеплитель;
• гидроизоляционная прослойка;
• внутренний зазор для вентиляции (в невентилируемой кровле не предусматривается);
• внешнее кровельное покрытие.

Структура кровельного пирога может отличаться для холодной и теплой крыши. В первой не используется теплоизоляционный материал, но вместо него присутствует дополнительный слой гидроизоляции.

Холодная кровля подойдет для неотапливаемых сооружений, в которых не требуется поддержание определенных условий микроклимата: например, крытых парковок или беседок.

В качестве кровельного покрытия могут использоваться разные материалы, в зависимости от бюджета, предпочтений и конкретных требований.

• Если применяются мягкие рулонные покрытия, необходимо использовать сплошную обрешетку из плит OSB или влагостойкой фанеры.
• Для жестких материалов, которые имеют стабильную форму, подойдет стандартная обрешетка из деревянного бруса или профильных труб.

Расчет кровли из профтрубы

Расчет характеристик профильных труб является одним из ключевых этапов проектирования односкатной кровли. В идеальном варианте этим должен заниматься профессиональный строитель.

При подсчетах нужно учитывать огромное количество нюансов:

• Размеры будущего сооружения.
• Состав и физические свойства почвы, на которой будет стоять постройка.
• Ветровые нагрузки и специфика местного климата.
• Угол наклона кровли (от этого зависит возможный вес снега, скапливающегося на крыше в зимний сезон).
• Закупочная цена профильных труб и размер бюджета, выделенного на строительство.
• Специфические требования к безопасности здания и др.

Тем не менее, если планируется строительство относительно небольшого сооружения (например, придомовой крытой парковки для 1-2 автомобилей), некоторыми из перечисленных нюансов можно пренебречь. Главное – правильно определить оптимальные размеры профильных труб, из которых будет состоять металлический каркас.

Общие рекомендации таковы:

Этого будет достаточно, чтобы кровля смогла выдерживать эксплуатационные нагрузки.

Конструкции больших размеров в частном строительстве использовать нецелесообразно с финансовой точки зрения. Их запас прочности не будет использоваться в полной мере. Такие трубы (например, 300х300х12) применяются преимущественно в промышленных зданиях.

Также стоит придерживаться общего правила, касающегося выбора расстояния между горизонтальными опорами кровли, на которых в дальнейшем будет монтироваться обрешетка и остальные слои кровельного пирога. Данное значение не должно превышать 1,7 м.

Несоблюдение этого правила может привести к нежелательной деформации кровли под ее собственным весом, что негативно скажется на ее долговечности и безопасности.

Угол наклона определяют в зависимости от материала кровли:

• Для рубероида оптимальное значение – 5 градусов.
• Для профнастила, металлочерепицы и шифера – 20, 25 и 20-35 градусов соответственно.

Подготовка материалов и инструментов

Перед началом строительных работ нужно заблаговременно подготовить все необходимое:

Способы фиксации профиля

• Самый надежный способ фиксации металлических профилей – аргоновая или углекислотная сварка. Сварные швы, созданные в защитной газовой среде, обладают достаточно высокой прочностью и долговечностью. Правильное выполнение сварочных работ позволит исключить вероятность случайного разрушения металлического каркаса односкатной кровли.
• В качестве крепежных элементов при отсутствии сварочного оборудования можно использовать болты, клепки или крабы. Болтовое соединение имеет важное преимущество – в процессе фиксации элементов можно с высокой точностью контролировать усилие затяжки, особенно при наличии динамометрического ключа.

Для предотвращения люфтов и самопроизвольного ослабления болтовых соединений также необходимо применять металлические шайбы или контргайки.

Строительство своими руками

Когда проведены расчеты, выбран подходящий проект и подготовлены материалы, можно приступать непосредственно к сборке односкатной крыши.

Работы проводятся в стандартной последовательности:

Первый шаг – создание разметки на участке. Особое внимание уделяется расположению опорных элементов – они должны находиться строго на линиях прямоугольника.

Чтобы избежать неточностей, следует использовать для разметки лазерный нивелир, веревку или другие приспособления.

О строительстве 1-скатной кровли для частного дома можно прочитать тут. А из этой статьи вы узнаете о критериях выбора между односкатной и двускатной конструкцией.

Частые ошибки и рекомендации

Чаще всего ошибки бывают в таких случаях:

• Отсутствие проекта и чертежей. Собирая конструкцию на глаз, можно допустить ряд технологических неточностей, что негативно повлияет на срок службы сооружения. К примеру, могут быть неправильно выбраны расстояния между балками и фермами. Также ошибки приводят к отслоению сварных швов из-за температурных напряжений (зимой металл сужается, летом – расширяется).

Расположение паро- и гидроизоляционных слоев в кровельном пироге. Первый должен располагаться снизу, на основной обрешетке. Второй (гидроизоляционный) – сверху, на контробрешетке.

Если их перепутать местами, влага будет проникать внутрь кровельного пирога и скапливаться там, оказывая негативное воздействие на деревянные элементы стропильной системы.

Видео по теме статьи

Из видео узнаете о том, как построить односкатный навес из металлопрофиля для авто, примыкающий к дому:

Заключение

Обустройство односкатной кровли из профильной трубы под силу даже начинающим строителям. Чтобы достичь желаемого результата, важно тщательно подготовиться к работе и грамотно спланировать каждый этап работы.

Необходимо учитывать, что строительство больших и массивных крыш с большой шириной пролетов требует более основательного подхода, поэтому такую задачу лучше поручить профессионалам.

Основы расчета и сварки фермы из профильной трубы

Как правило, для изготовления ферм из профильной трубы применяют металлический профиль. Его форма бывает овальной, круглой, квадратной, но чаще всего используется прямоугольная профильная труба.

По строению конструкции из профильной трубы делятся на два типа: структурные элементы каркаса могут фиксироваться в одной плоскости; ферма может быть сложена из нижнего и верхнего поясов.

Кроме того, классификация ферм из прямоугольных труб основывается на таких факторах, как уровень нагрузки на профиль, угол наклона элементов, общий уклон конструкции, длина отдельных пролетов, а также характер расположения перекрытий.

Исходя из этих параметров, все типовые фермы из профильной трубы состоят из таких групп:

1. Фермы, угол уклона которых достигает порядка 22-30º. Чтобы такая конструкция была устойчивой, ее высота должна равняться 1/5 доли длины изделия или быть несколько меньше. Как правило, эту норму берут за основу при расчете необходимой высоты конструкции, то есть заданную длину изделия просто делят на 5. Предпочтительна такая разновидность фермы, если конструкция должна быть максимально облегченной. Если предполагаемая длина строения будет более 14 метров, то положение раскосов в конструкции фермы из профильной трубы для навеса будет вертикальным. Главное здесь — сделать правильный расчет навеса, учесть все нюансы. На верхнем ярусе фиксируются куски профиля длиной 150-250 см. В результате весь каркас будет состоять из двух поясов, с количеством панелей, кратным двум. Обратите внимание на тот факт, что если ферма имеет очень большую длину – более 20 метров, понадобятся дополнительные опорные столбы, которые будут поддерживать стропильную систему и позволят перераспределить нагрузку по всей конструкции. Нередко для сооружения каркаса для перекрытий пользуются схемой фермы Полонсо. Она представляет собой треугольную конструкцию, соединение в которой имеет форму затяжки. При ее сооружении раскосы получаются не очень длинными, что существенно облегчает массу всей фермы. Благодаря этому качеству, фермы из профильной трубы Полонсо применяют довольно часто.
2. Уклон кровли на ферме достигает показателей в 15-22º. Данный тип сооружения предпочтителен для строений, длина которых не превышает 20 метров. По высоте такая конструкция не должна превышать 1/7 части длины строения. Если же потребуется увеличить высоту фермы, то ее нижний пояс должен состоять из ломаных сегментов.
3. Каркасы с общим уклоном не более 15º. Как правило, если речь идет о такой разновидности фермы, то ее изготавливают в форме трапеции. Исходя из назначения постройки, а также угла укладки кровли, высоту конструкции владелец определяет самостоятельно. Отталкиваться следует от показателей между 1/7 и 1/12 частью длины постройки. Каркас под кровлю в форме трапеции изготавливают с применением панелей из металла, длина которых должна быть в пределах 1,5-2,5 метра. Если чертеж фермы из профильной трубы не предусматривает устройство подвесного потолка, то вместо раскосов можно воспользоваться треугольной решеткой.

По форме фермы из стальных профильных труб можно разделить на:

• прямые;
• арочные;
• односкатные и двускатные.

Наиболее востребованным и часто применяемым типом ферм из стального профиля являются арочные. Их конструкция довольно прочна и эффективна, к тому же, такую ферму можно перекрыть листами поликарбоната. Однако чтобы добиться максимально равномерного распределения нагрузки на профиль арочной фермы, следует тщательно провести расчеты. Для сооружения ферм арочного типа могут применяться как одиночные профильные трубы, так и предварительно сваренные вместе.

Расчет формы

Для расчетов потребуется калькулятор и два нормативных документа:

• СНиП, П-23-81, стальные конструкции;
• СНиП, 2.01.07-85, нагрузки и воздействия.

Первый показатель, который нужно рассчитать, — угол наклона скатов. Его величина зависит от архитектурных особенностей будущего здания и от количества годовых осадков — чем больше выпадает снега, тем круче должны быть скаты.

Зимой на кровле большой площади могут скопиться тонны снега. Конструкция должна удержать этот вес, ее задачей является распределение нагрузки по опорам и лагам.

Далее вычисляют параметры базовых углов. Для этого нужно знать размер пролета, число и габариты панелей.

Высота в середине пролета для фермы треугольного типа вычисляется по формуле Н=1/4×L, для ферм с параллельными, полигональными, трапециевидными поясами — по формуле Н=1/8×L. L — длина фермы.

Важно: металлические фермы для односкатной крыши с наклоном не более 10º должны быть асимметричными.

Для двускатной кровли обычно выбирают фермы с висячими стропилами. Угол уклона раскосов должен находиться в пределах 35 – 50º. От точности вычисления зависит надежность и долгий срок службы конструкции.

Совет: существуют онлайн-калькуляторы для расчета металлических ферм из профильной трубы, их можно найти на сайтах строительных организаций.

Произведя расчеты, делают чертеж фермы, подсчитывают сколько нужно приобрести материала, а именно – профильной трубы.

В индивидуальном строительстве для изготовления ферм вместо профильной трубы можно использовать облегченные металлические оцинкованные профили (ЛСТК).

Они удобны тем, что их можно скреплять специальными болтами. Но чаще стропильные системы изготавливают из стальных балок, соединяя их сваркой.

Профильные трубы — строительный металлический прокат, представляющий собой трубы с сечением некруглой формы. Наиболее распространены трубы из квадратного и прямоугольного профиля.

Профильные трубы изготавливают из углеродистой и легированной стали. Изделия отечественного производства имеют сечение от 1×1 см до 50×40 см и изготавливаются из металла толщиной от 0,1 до 2,2 см. Длина труб – от 6 до 18 метров.

Если длина фермы превышает 10 метров, то металлическими должны быть не только стропила, но и коньковые опоры с мауэрлатом.

К недостаткам стропил из профилированных труб относят дороговизну и значительный вес.

Чертеж фермы из стального профиля

Составление чертежа и расчет фермы из профильной трубы производится с соблюдением такой методики:

1. В первую очередь следует заняться расчетами планируемой или фактической длины помещения, например, гаража, ангара, сарая или летнего навеса из профильной трубы. Полученные данные будут учитываться при просчетах высоты фермы из профиля. А вот длина стального каркаса может варьироваться в зависимости от угла наклона крыши.
2. Следующим шагом определяют, какой формы профиль будет использован. Выбор в значительной степени зависит от функционального назначения ангара, угла уклона крыши, а также типа кровельного материала.
3. После проведения всех замеров предстоит выяснить, возможно ли будет транспортировать ферму на место монтажа, если ее сборку производить на стройплощадке.
4. Придется позаботиться и об оснащении механизма для строительного подъема кровли, если по длине объект достигает величин в пределах 12-36 метров.
5. Далее производятся расчеты параметров панелей, исходя из уровня предполагаемых нагрузок, которым постройка будет подвергаться перманентно или периодически. Для фермы из треугольного профиля наклон будет составлять 45º.
6. На конечном этапе закладывают шаг между узлами и изготавливают чертеж будущей фермы из профильной трубы, исходя из полученных данных.

Отметим, что для получения максимально правильных расчетов при подготовке чертежей для арочной фермы, лучше воспользоваться инженерным калькулятором. К тому же, в помощь проектировщикам сейчас разработаны специальные компьютерные программы и алгоритмы, так что нет необходимости считать вручную.

Проектирование навеса из профильной трубы

Прежде всего нужно определиться с назначением навеса, будет это просто козырёк над крыльцом или же навес над парковкой авто. При составлении проекта необходимо учесть:

1. Размер. Это зависит от цели строительства навеса и той площади, которую он призван защищать.
2. Кровельный материал. Его толщина влияет на нагруженность силовых элементов каркаса, а значит, и на выбор опор.
3. Количество сезонных осадков и силу ветра. Это влияет на выбор материала для опорных элементов и кровли.
4. Тип крепления козырька к дому.

Для выполнения работ по изготовлению навеса понадобится следующий инструмент:

• сварочный аппарат для дуговой или полуавтоматической сварки, электроды универсальные;
• болгарка с отрезным и шлифовочным дисками;
• рулетка длинной от 5 м;
• маркер;
• уровень, гидроуровень или лазерный нивелир;
• шуруповёрт, свёрла;
• гаечные ключи;
• лопата или бур.
• средства защиты глаз и рук.

Выбор материала

Для изготовления легковесного каркаса козырька отлично подойдут холоднокатаные или электросварные трубы квадратного сечения с толщиной стенок 2 мм, так как они обладают высокой прочностью на сжатие и изгиб, легко сопрягаются в местах сварных соединений. При изготовлении ферм лучше использовать трубы прямоугольного сечения.

Профильные трубы квадратного и прямоугольного сечения идеально подходят для изготовления опорных элементов каркаса
Расчёт материала, требуемого для изготовления навеса, задача нетрудная. Достаточно определиться с размерами будущего козырька, затем начертить чертёж. Основываясь на нём необходимо подсчитать общую длину профильной трубы с учётом ширины реза диска.

На эскизе необходимо указать все размеры

В случае строительства навеса для авто и места отдыха, нужно учитывать, что придётся добавлять вертикальные опоры и проводить монтаж закладных в фундаменте.

Изометрический чертёж-схема с размерами навеса для зоны отдыха поможет в будущем строительстве

Несмотря на наличие готовых чертежей, постройку любого навеса из профильной трубы необходимо начинать с проектирования. Это позволит увидеть внешний вид сооружения до его возведения, провести расчеты стоимости, требуемого материала, подготовить инструмент и проверить прочность постройки.

В качестве альтернативы гаражу можно возвести односкатный или двускатный навес. Более изысканно выглядит арочный, но он сложнее в изготовлении. Рассматривают как отдельно стоящие конструкции, так и примыкающие к зданию.

Выбор материала

На опоры приходится основной вес конструкции, а на крышу оказывает давление снег и порывы ветра. Навес на одну машину имеет стандартные габариты 6х4 метра. На такую площадь достаточно 6-8 опор. Под конструкцию подходит профильная труба с толщиной стенок 2 миллиметра. Ее достаточно, чтобы избежать деформации изделия.

Для изготовления навеса потребуется:

• профиль квадратного сечения размером 5-10 сантиметров. Оптимальный вариант 60х60 или 80х80 миллиметров. Необходим под вертикальные опоры;
• профильная труба прямоугольного сечения 40х20 миллиметров для изготовления ферм – дополнительная конструкция, распределяющая вес крыши на опоры.

Кроме труб, нужен кровельный материал и крепеж: хомуты, специальные болты. Для подготовки фундамента используют цементно-песчаную смесь.

Как рассчитать арочную профильную ферму

Для того чтобы разобрать методологию расчета арочной фермы из профильной трубы, приведем пример с конкретными цифрами.

Отдельные участки фермы будут размещены на расстоянии в 105 см, причем максимальная нагрузка приходится на узловые точки. При этом высота арки не будет больше 3 метров. Более того, желательно выполнить арку с высотой в 1,5 м, что сделает ее более прочной, безопасной и достаточно привлекательной внешне. Длина фермы (L) будет равна 6 метрам, а стрела нижнего пояса (f) составляет 1,3 метра. В нижнем ярусе радиус окружности (r) будет равен 4,1 метрам, а угол между радиусами равняется α=105.9776º.

Для расчета длины профиля для нижнего яруса, воспользуемся формулой:

mн – длина профиля для нижнего яруса;

R – радиус окружности;

π – постоянная величина.

Таким образом, получим следующий расчет:

mн=3,14×4,1×106/180 = 7,58 метров.

При этом в нижнем поясе шаг между угловыми точками составит 55,1 см, а вот для крайних отрезков по обеим сторонам в поясе шаг нужно определить самостоятельно. Можно воспользоваться округленным значением в 55 см, однако, в любом случае нежелательно увеличивать длину шага.

Если ферма из профиля требуется для сооружения небольших размеров, то можно ограничиться количеством пролетов в 8-16 штук. Если взять меньшее число пролетов, то панели по длине будут достигать 95,1 см с шагом между поясами в пределах 87-90 см. При наибольшем же числе отрезков шаг будет равен 40-45 см.

Нормативы расчета профиля для фермы

Для правильного выбора профиля, особенно, если он будет использоваться в крупных конструкциях, следует отталкиваться от показателей СНиП:

• 07-85 – сведения о характере зависимости между весом конструкционных элементов сооружения и воздействием снежных нагрузок;
• П-23-81 – последовательность проведения работ со стальными профильными трубами.

Руководствуясь указанными документами, можно определиться, какую разновидность фермы избрать для того или иного типа постройки, какой заложить угол наклона кровли, а также правильно подобрать сечение и размеры профильной трубы для опорных столбов. В частности, регулярность и интенсивность осадков в зимний период может в значительной степени влиять на выбор профиля для фермы.

Практические советы по расчету ферм из профилированных труб

При разработке проекта металлической фермы стоит обращать внимание на ряд нюансов:

• чтобы облегчить общий вес металлической фермы, можно при строительстве ангара установить вспомогательные решетки – вариант приемлем, если наклон крыши достаточно мал;
• ломаная форма нижнего пояса поможет существенно сократить массу конструкции со средним углом уклона;
• прочность кровли можно обеспечить, если размещать фермы с шагом не более 175 см.

Сборка и сварка ферм из профилированных металлических труб должна производиться с соблюдением таких норм:

1. Для прочного соединения всех конструкционных деталей сооружения применяют спаренные уголки и прихватки.
2. В нижнем поясе для сварки элементов используются равносторонние уголки.
3. Для верхнего пояса фермы при сварке используют двутавровые уголки. Фиксируются встык они по наименьшим сторонам, имеющим различную длину.
4. Чтобы нагрузка была равномерно распределена по всей конструкции, используют парные швеллеры и пластины-накладки. Как правило, таким приемом пользуются, когда нужно сделать навес длиннее.
5. Все сварные швы по завершении работ нужно тщательно перепроверить. После этого можно произвести зачистку.
6. Если нужно, то в конце производится окрашивание фермы антикоррозийным составом. Если же профиль из легированной стали, то в покраске он не нуждается.

Таким образом, для многочисленных построек хозяйственного или промышленного применения очень часто изготавливают фермы из профилированных труб. Ввиду значительной сложности и трудоемкости процесса расчетов, проектирование и создание чертежа лучше доверить профессионалам.

Изготовление

Чтобы конструкция в итоге отличалась прочностью, высоким качеством эксплуатационных свойств, важно производить ее изготовление с соблюдением четкой последовательности необходимых действий.

Вот базовые правила, которые необходимо соблюдать для достижения оптимального результата:

1. Сборка и скрепление элементов фермы производится с помощью прихваток или спаренных уголков;
2. В создании верхнего пояса участвуют два разносторонних тавровых уголка, стыкующихся между собою наименьшими сторонами;
3. При создании нижнего пояса используются только равносторонние уголки.
4. Если ферма очень большая и обладает значительной длиной, то ее элементы соединяются с помощью специальных накладных пластин, а также парных швеллеров для того, чтобы нагрузка на конструкцию распределялась равномерно.
5. Монтаж раскосов нужно выполнять при соблюдении угла, близкого к 45°, стоек — строго 90°. И те, и другие крепятся с помощью крестообразных равносторонних уголков (или тавровых уголков).
6. Тавры более всего подходят при изготовлении цельносварных систем.

Только после завершения сборки конструкции с помощью прихваток можно выполнять сварку (ручную или автоматическую), после которой необходимо зачистить все швы. В заключении конструкция полностью подлежит обработке специальным антикоррозийным составом и покраске.

Если при возведении металлической фермы были учтены все вышеописанные правила, то большая вероятность того, что она будет отвечать всем требованиям государственных стандартов и нормам безопасности.

Несущая способность фермы напрямую зависит от ее высоты, и это важно помнить при создании проекта и выполнении чертежей узловых соединений. Трубы из металлопрофиля – наиболее легкий, экономичный и наименее затратный вариант создания конструкций, обладающих высокой прочностью, поэтому именно они стали оптимальным средством для создания стропильных систем больших и малых размеров.