Как сделать ферму на гараж

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 05.10.2024

Крыша гаража или навеса проектируется и возводится на основе требований нормативных документов, используемых в малоэтажном и капитальном строительстве. Основные элементы и узлы стропильных систем для гаражей — аналогичные, что и в крышах коттеджей и домов. Однако, они учитывают индивидуальные особенности конструктивных схем гаражей. Как правило — это большие пролеты для ферм, без какой либо поддержки столбами или перегородками.

Деревянная крыша гаража на стропильных фермах

Деревянные стропильные крыши выполняются из обработанного бруса или доски.

Крепления элементов крыши осуществляются:

гвоздями,
саморезами,
специальными крепежными элементами.

Если крыша над навесом или гаражом по проекту должна быть с открытой стропильной системой, деревянные элементы должны быть предварительно отшлифованы. А после монтажа — окрашены декоративным защитным составом.

При этом, крепежные элементы желательно подбирать в скрытом исполнении. Потому что так взгляду откроются только красивые деревянные конструкции. Как вариант, можно поискать крепеж с красивыми декоративными заглушками.

Открытая стропильная система

При проектировании крыш гаражей в качестве силовых конструкций зачастую применяются стропильные фермы. Они могут перекрывать большие пролеты.

Закрытая стропильная система

Большие фермы можно монтировать на земле, с последующим подъёмом на проектный уровень. Кроме этого, их можно собирать сразу на верху, монтируя в нужную отметку коньковую доску. Затем настилая наклонные стропильные ноги в плоскости скатов крыши, и заканчивая подготовкой и монтажом внутренних элементов. (Стоек и подкосов, с установкой крепежных деталей.)

Подстропильные монолитные балки для гаражей

Если пролёт достаточно широк, и для строящегося гаража имеются повышенные требования к неизменяемости конструкций — делаем так. Стропильные фермы мы дополнительно опираем на монолитные железобетонные балки.

Дело в том, что деревянные фермы, как и любые другие пролетные деревянные конструкции, имеют существенный нормативный прогиб. Он допускается действующими строительными правилами.

При отделке потолка изнутри прогиб ферм может стать некоторой проблемой, поэтому применяется наше решение с комбинированной стропильной системой. Она включает монолитную балку, позволяет смонтировать нижние пояса ферм в практически горизонтальной плоскости.

Комбинированная стропильная система

При проектировании и расчете поперечных сечений деревянных крыш мы учитываем тот факт, что имеющаяся в продаже доска обычно несколько меньше по толщине и ширине, чем стандартные круглые размеры. Например, доска 200х50 по факту оказывается 190х45, а 150х25 — 145х22. Такое уменьшение размеров — это результат усушки материала, заготовленного из сырой древесины. Это неизбежный процесс, поэтому в целях перестраховки, конструктивные расчеты ведутся именно в таком ключе, чтобы действующим на стропильную систему нагрузкам могли противостоять деревянные элементы с сечениями, учитывающими усушку. В этих целях мы проектируем крыши с достаточно насыщенными силовыми элементами крышами, которые по первой и второй группе предельных состояний (на прочность и устойчивость) проходят по расчетам с большим запасом.

Фермическую конструкцию навеса можно декорировать ажурной художественной ковкой.

Не знаете, как сделать легкое и жесткое перекрытие в строительных конструкциях с большой шириной пролета? В таких случаях лучше всего использовать плоские металлические фермы для крыши. Я расскажу, что такое ферма, и как ее можно сделать самому в условиях домашней мастерской.

Для изготовления ферм важно подобрать качественный металлопрокат. Такой можно приобрести оптом и в розницу в НОВОСВЕРДЛОВСКОЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ КОМПАНИИ. К выбору представлены 8 видов металлопроката из различных видов металла. Вся продукция выпускается согласно ГОСТу, а также компания предоставляет гарантию качества.

Из чего состоит ферма

По определению ферма — это строительная конструкция из жестких стержней, которые соединяются между собой в узлах и образуют геометрически неизменяемую систему. Единственная неизменяемая геометрическая фигура в системе координат — это треугольник, поэтому любая фермическая конструкция состоит из множества соединенных между собой треугольников.

Технические параметры ферм характеризуются следующими величинами:

Длина пролета — расстояние между двумя ближайшими опорными точками;
Панель нижнего пояса — расстояние между двумя смежными узлами на нижней продольной балке;
Панель верхнего пояса — расстояние между ближайшими двумя узлами на верхней продольной балке;
Высота — габаритный размер фермы с параллельными поясами по вертикали.

Если балка верхнего пояса расположена не параллельно балке нижнего пояса, то указывается два значения высоты Н1 и Н2. Измеряется от балки нижнего пояса, до самой нижней и самой верхней точки балки верхнего пояса.

Нижний пояс — продольная горизонтальная балка, которая связывает все соединительные узлы в нижней части фермической конструкции;
Верхний пояс — продольная, наклонная или радиусная балка, связывающая все соединительные узлы в верхней части фермы;
Стойки — вертикальные поперечные связи, которые соединяют все узлы нижнего и верхнего поясов. Воспринимают и распределяют по всей ферме основную нагрузку на сжатие;
Раскосы — диагональные поперечные связи, соединяющие все узлы верхнего и нижнего поясов. Воспринимают нагрузку на сжатие и растяжение. Оптимальный угол наклона раскосов — 45°;

Узлы — точки соединения вертикальных стоек и диагональных раскосов с горизонтальными балками нижнего и верхнего пояса фермы. В строительной механике условно принимаются как шарнирное сочленение;
Узловые соединения. При изготовлении фермических конструкция применяется два способа соединения всех элементов в узлах:

Сварное соединение с непосредственным примыканием всех элементов друг к другу;
Болтовое или клепаное соединение — все пояса и решетки поперечных связей соединяются между собой при помощи фасонки из толстого листового металла.

При изготовлении сварной фермы из тонкостенной стальной трубы или уголка, для сваривания элементов между собой также иногда применяются фасонки.

Разновидности фермических конструкций

Основное преимущество ферм перед сплошными балками — это высокая несущая способность при малом удельном весе и небольшом расходе материалов. По своему устройству и характеру распределения нагрузок, фермические конструкции делятся на два вида:

Плоские фермы — это такие конструкции, в которых все стержни расположены в одной плоскости:

Направление вектора приложенной нагрузки должно совпадать с плоскостью расположения фермы:
Для противодействия боковым и сдвигающим нагрузкам плоские фермы нужно скреплять дополнительными продольными и диагональными связями.

Пространственные фермы — собираются из набора стержней, которые ориентированы во всех трех плоскостях:

Они немного сложнее в изготовлении, но в то же время способны выдерживать одновременное воздействие вертикальных, горизонтальных и боковых нагрузок;
За счет этого пространственные металлические конструкции можно устанавливать без связей с другими конструкциями, поэтому их нередко используют для изготовления одиночных балок, опорных столбов, мачт и пр.

В частном жилищном строительстве обычно используются плоские фермы, которые в свою очередь, также делятся на несколько видов:

Полигональные фермы:

Для изготовления нижнего пояса используется одна сплошная балка, а верхний радиусный пояс собирается из нескольких прямых отрезков;
Полигональные стальные фермы применяются для строительства арочных ангаров или полукруглых навесов и козырьков с большой шириной пролета.

Трапециевидные фермы:

Нижний пояс изготавливается из одной сплошной балки, а верхний — из двух наклонных;
Трапециевидная металлическая ферма чаще всего используется в промышленном строительстве при больших пролетах, поскольку способна выдерживать значительные весовые и ветровые нагрузки. Главный недостаток — большая высота.

Параллельные или прямоугольные фермы:

Из названия понятно, что верхний и нижний пояса изготавливаются из двух параллельных балок, а очертание конструкции имеет прямоугольную форму;
Это наиболее распространённый вид ферм. Их несложно изготовить своими руками и они практически не имеют ограничения по использованию.

Сегментные фермы:

Изготавливаются по аналогии полигональной конструкции, только для верхнего пояса используются не прямые балки, а цельный сегмент окружности;
Для изготовления сегментов я советую использовать прокатный станок для стальных труб;

Симметричная треугольная ферма:

Изготавливаются в виде равнобедренного треугольника с вертикальными стойками и диагональными связями;
Применяются при строительстве двухскатной кровли, а наклонные балки верхнего пояса используются в качестве стропил.

Несимметричные треугольные фермы:

Имеют похожую конструкцию, но изготавливаются в виде прямоугольного треугольника;
Применяются в качестве несущих стропильных ферм для односкатной наклонной кровли.

В домашнем строительстве чаще всего используются третий, пятый и шестой варианты.

Как сделать ферму для крыши

Ниже представлена инструкция по изготовлению плоской параллельной фермы. Если вам нужна фермическая конструкция другой формы, вы ее сможете изготовить аналогично.

Этап 1: подготовка инструментов и материалов

Для изготовления ферм и пролетов понадобится гараж или просторная домашняя мастерская, набор слесарных инструментов и сварочное оборудование:

Этап 2: изготовление плоской фермы

В большинстве случаев строительные конструкции собираются из нескольких плоских ферм одного или двух одинаковых типоразмеров. Ниже я приведу пример изготовления одной из них:

Расчет навеса из профильной трубы удобно выполнять при помощи специальной программы;
Для этого нужно задать начальные характеристики:

Длину пролета;
Количество опорных точек;
Высоту балки на опорах;
Высоту балки по центру;
Тип и форму фермической решетки;
Сечение и сортамент используемого металлопроката.

На основании этих данных программа выдаст готовые технические чертежи с указанием всех размеров (как на фото).

Металлопрокат распилить на нужные отрезки, в соответствии с чертежами;
После распиловки снять с торцов труб заусенцы и протереть их от заводской смазки уайт-спиритом и ацетоном;
Если на трубах есть следы коррозии, их надо удалить болгаркой с зачистным диском;
В трубах разметить и просверлить все необходимые отверстия;
Для удобства каждую группу отрезков связать малярным скотчем и пометить маркером.

На сварочный стол уложить балки верхнего и нижнего пояса, и приварить к ним крайние боковые стойки;
После этого вварить внутрь все вертикальные стойки и диагональные раскосы;
Опорные пятки, кронштейны и монтажные пластины привариваются в самую последнюю очередь;
Сначала все детали надо собрать на точечных прихватках;
Когда вы убедитесь, что все сделано правильно, нужно обварить соединения сплошным швом;
Сварные швы зачистить от шлака и окалины;
Готовые навесы из профильной трубы покрасить антикоррозионной грунтовкой и эмалью по металлу.

Если вам нужно сварить много однотипных деталей, я рекомендую предварительно изготовить шаблон на листе плотного картона, оргалита или фанеры.

Заключение

Теперь вы знаете, для чего используются металлические фермы, и как их можно изготовить в гараже или в домашней мастерской. Советую также смотреть видео в этой статье, а все свои вопросы и пожелания оставлять ниже в комментариях.

Народ помогите , муки выбора. собрал 8 ферм не знаю куда их приткнуть. Есть вариант с гаражом, но т.к. я не разу в гараже не оставлял майнинга ферму наверняка есть свои нюансы, например: теплоотвод, стабильность инета, утепление гаража и пр. и пр. Есть вариант снять офис но там сами понимаете свои заморочки уже. Так что я вас хотел спросить. Порекомендуйте пожалуйста где всё же лучше всего ставить фермы ( кроме своей квартиры) и какие проблемы и их решения( особенно важно ) могут подстерегать.

Alex65

Пляшущий с бубном

maksim68ka

Друг форума

Свой человек

maksim68ka

Друг форума

Kosta85

Друг форума

У меня в подвале стоят за городом. Из трудностей с чем я столкнулся это пыль от штукатурки, пришлось на под линолиум, грунтовка стен итд. В гараже это проводка, надо заново все класть, ставить автоматы и узо. Если гараж в Гск ещё Советских времен там всего 1,5 квт на гараж мощности, сам рассматривал этот вариант. Лучше поищите помещение через знакомых. 8 ферм в гараже я бы не рискнул. Есть безопасность в гараже с точки зрения что ночью фермы не вынесут, что проводка не поплавится?

Свое помещение это очень много проблем и работы, инет заведи, проводку проложи, денег немало кстати если качественно делать

lisss

Свой человек

Artaxerks

Бывалый

olegus

Свой человек

Kosta85

Друг форума

Резервный генератор то ещё гемор, сам столкнулся на 38 квт стоит, рев, скачки, соответственно стабилизаторы, хоть и автопереключение стоит, свет отрубили один хрен минуты две пока все запустится и отработает, генератор обслуживание соляру привези

Krestonosets

Свой человек

Как сделал Я!
У меня есть квартира сдавал её в аренду 2-х комнатная, выселил всех) запилил туда фермы подключил ночной тариф(25% дешевле). Открыл все окна сквозняк ляпота) по 4 фермы на комнату и 3 на кухню).

Навес является простой архитектурной конструкцией, которая применяется в самых различных целях. В большинстве случаев его изготавливают при отсутствии гаража с накрытием на даче или для того, чтобы защитить площадку для отдыха от сильных лучей солнца. Для обеспечения надежности и прочности подобной постройки небольших размеров понадобится произвести расчет навеса. В конечном итоге можно будет получить данные, которые смогут показать, какие фермы будут использоваться и как их нужно будет варить.

Схему закрепления профильных труб можно увидеть на рис. 1.

На рисунке 1 изображена схема закрепления труб

Как рассчитать фермы для навеса своими руками?

Для того чтобы произвести расчет подобной конструкции для навеса, понадобится подготовить:

Калькулятор и специальное программное обеспечение;
СНиП 2.01.07-85 и СНиП П-23-81.

При проведении расчетов надо будет выполнить следующие действия:

Прежде всего понадобится выбрать схему фермы. Для этого определяются будущие контуры. Очертания нужно выбирать исходя из основных функций навеса, материала и других параметров;
После этого надо будет определить габариты изготавливаемой конструкции. Высота будет зависеть от типа кровли и используемого материала, веса и других параметров;
Если размеры пролета превышают 36 м, понадобится произвести расчет для строительного подъема. В данном случае имеется ввиду обратный погашаемый изгиб от нагрузок на ферму;
Необходимо определить размеры панелей сооружения, которые должны соответствовать расстояниям между отдельными элементами, которые обеспечивают передачу нагрузок;
На следующем этапе определяется расстояние между узлами, которое чаще всего равняется ширине панели.

При произведении расчетов следуйте таким советам:

Понадобится все значения высчитать в точности. Следует знать, что даже малейший недочет приведет к ошибкам в процессе произведения всех работ по изготовлению конструкции. Если нет уверенности в собственных силах, то рекомендуется сразу же обратиться к профессионалам, которые имеют опыт в проведении подобных расчетов;
Для облегчения работы можно использовать готовые проекты, в которые останется лишь подставить имеющиеся значения.

В процессе выполнения расчета фермы следует помнить, что в случае ее увеличивающейся высоты будет увеличиваться и несущая способность. В зимнее время года снег на подобном навесе практически не будет накапливаться. Для того чтобы увеличить прочность конструкции, следует установить несколько прочных ребер жесткости.

Для сооружения фермы лучше всего использовать трубу из железа, которая имеет небольшой вес, высокую прочность и жесткость. В процессе определения размеров для подобного элемента понадобится учитывать следующие данные:

Для конструкций небольших размеров, ширина которых составляет до 4,5 м, понадобится использовать трубу из металла 40х20х2 мм;
Для конструкций, ширина которых составляет менее 5,5 м, нужно использовать трубу с размерами 40х40х2 мм;
Если ширина фермы составит более 5,5 м, лучше всего применить трубу 60х30х2 мм или 40х40х3 мм.

В процессе планирования шага ферм следует учитывать, что максимально возможное расстояние между трубами навеса составляет 1,7 м. Только в таком случае можно будет сберечь надежность и прочность конструкции.

Пример расчета ферм для навеса

В качестве примера будет рассмотрен навес шириной 9 м уклоном в 8°. Пролет сооружения составляет 4,7 м. Нагрузки снега для региона находятся на уровне 84 кг/м²;
Вес фермы составляет приблизительно 150 кг (следует взять маленький запас на прочность). Вертикальная нагрузка составляет 1,1 т на стойку с высотой 2,2 м;
Одним концом ферма будет опираться на стенку постройки из кирпича, а вторым — на колонну для опоры навеса с помощью анкерных болтов. Для изготовления фермы используется квадратная труба 45х4 мм. Следует заметить, что с подобным приспособлением достаточно удобно работать;
Лучше всего изготавливать фермы с параллельными поясами. Высота каждого из элементов составляет 40 см. Для раскосов используется труба сечением 25х3 мм. Для нижнего и верхнего пояса применяется труба 35х4 мм. Козырьки и другие элементы нужно будет сварить друг с другом, потому толщина стенки будет 4 мм.

В конечном итоге можно будет получить следующие данные:

Расчетное сопротивление для стали: Ry = 2,45 T/см²;
Коэффициент надежности — 1;
Пролет для фермы — 4,7 м;
Высота фермы — 0,4 м;
Число панелей для верхнего пояса конструкции — 7;
Углы нужно будет варить через один.

Все нужные данные для расчетов можно будет найти в специальных справочниках. Однако профессионалы рекомендуют производить расчеты подобного типа с помощью использования программного обеспечения. Если будет допущена ошибка, то изготавливаемые фермы сложатся под воздействием нагрузок снега и ветра.

Как рассчитать ферму для навеса из поликарбоната?

Навес является сложной конструкцией, поэтому перед приобретением определенного количества материала понадобится смета. Каркас для опоры должен иметь возможность выдерживать любые нагрузки.

Для того чтобы произвести профессиональный расчет конструкции из поликарбоната, рекомендуется обратиться за помощью к инженеру с опытом подобной работы. Если навес являет собой отдельную конструкцию, а не пристройку к частному дому, то расчеты усложнятся.

Уличная кровля состоит из столбиков, лаг, ферм и покрытия. Именно эти элементы и нужно будет рассчитывать.

Если планируется изготовить навес из поликарбоната арочного типа, то не получится обойтись без использования ферм. Фермы являются приспособлениями, которые связывают лаги и опорные столбики. От подобных элементов будут зависеть размеры навеса.

Навесы из поликарбоната, в качестве основы которых применяются металлические фермы, изготавливать достаточно сложно. Правильный каркас сможет распределять нагрузку по опорным столбикам и лагам, при этом конструкция навеса не будет разрушаться.

Для монтажа поликарбоната лучше всего использовать профильные трубы. Основной расчет фермы — учет материала и уклона. К примеру, для односкатной навесной конструкции с маленьким уклоном применяется неправильная форма фермы. Если конструкция имеет маленький угол, то можно использовать металлические фермы в форме трапеции. Чем больше радиус структуры арки, тем меньше существует возможностей задержки снега на кровле. В данном случае несущая способность фермы будет большой (рис. 2).

На рисунке 2 изображен будущий навес покрытый поликарбонатом

Если используется простая ферма домиком размерами 6х8 м, то расчеты будут такими:

Шаг между столбиками для опоры — 3 м;
Количество металлических столбиков — 8 шт;
Высота ферм под стропами — 0,6 м;
Для устройства обрешетки крыши понадобится 12 профильных труб с размерами 40х20х0,2 см.

Подробный расчет фермы и дуги для навеса

В данном случае будет производиться расчет навеса, фермы которого устанавливаются с шагом 1 м. Нагрузка на подобные элементы от обрешетки передается исключительно в узлах фермы. В качестве материала для кровли используется профнастил. Высота фермы и дуги может быть любой. Если это навес, который примыкает к основной постройке, то главным ограничителем является форма кровли. В большинстве случаев сделать высоты фермы больше 1 м не получится. С учетом того, что понадобится делать ригеля между колоннами, максимальная высота составит 0,8 м.

Схему навеса по фермам можно увидеть на рис. 3. Голубым цветом обозначаются балки обрешетки, синим цветом — ферма, которую нужно будет рассчитывать. Фиолетовым цветом обозначаются балки или фермы, на которые будут опираться колонны.

В данном случае будет использоваться 6 ферм треугольной формы. На крайние элементы нагрузка будет в несколько раз меньше, чем на остальные. В данном случае металлические фермы будут консольными, то есть их опоры располагаются не на концах ферм, а в узлах, которые изображены на рис. 3. Такая схема позволяет равномерно распределять нагрузки.

На рисунке 3 изображена схема укрытия по фермам

Расчетная нагрузка составляет Q = 190 кг, при этом снеговая нагрузка равна 180 кг/м². Благодаря сечениям возможно произвести расчет усилий во всех стержнях конструкции, при этом нужно учитывать тот факт, что ферма и нагрузка на данный элемент является симметричной. Следовательно, понадобится рассчитывать не все фермы и дуги, а лишь некоторые из них. Для того чтобы свободно ориентироваться в большом количестве стержней в процессе расчета, стержни и узлы промаркированы.

Формулы, которые понадобится использовать при расчете

Понадобится определить усилия в нескольких стержнях фермы. Для этого следует использовать уравнение статического равновесия. В узлах элементов шарниры, потому значение моментов изгиба в узлах фермы равно 0. Сумма всех сил по отношению к оси x и y тоже равна 0.

Понадобится составить уравнение моментов по отношению к точке 3 (д):

М3 = -Ql/2 + N2-a*h = 0, где l — расстояние от точки 3 до точки приложения силы Q/2, которое составляет 1,5 м, а h — плечо действия силы N2-a.

Ферма имеет расчетную высоту 0,8 м и длину 10 м. В таком случае тангенс угла a составит tga = 0,8/5 = 0,16. Значение угла a = arctga = 9,09°. В конечном итоге h = lsina. Из этого следует уравнение:

N2-a = Ql/(2lsina) = 190/(2*0,158) = 601,32 кг.

Таким же образом можно определить значение N1-a. Для этого понадобится составить уравнение моментов по отношению к точке 2:

М2 = -Ql/2 + N1-a*h = 0;

N1-a = Q/(2tga) = 190/(2*0,16) = 593,77 кг.

Проверить правильность вычислений можно путем составления уравнения сил:

EQy = Q/2 — N2-asina = 0; Q/2 = 95 = 601,32 * 0,158 = 95 кг;

EQx = N2-acosa — N1-a = 0; N1-a = 593,77 = 601,32 * 0,987 = 593,77 кг.

Условия статистического равновесия выполнены. Любое из уравнений сил, которые использовались в процессе проверки, можно использовать для того, чтобы определить усилия в стержнях. Дальнейший расчет ферм производится таким же образом, уравнения не изменятся.

Для того чтобы определить усилие в стержне з-и, понадобится первым делом определить значение угла у: h = 3siny = 2,544 м.

Подробную информацию о том как рассчитать навес с помощью программы вы сможете узнать просмотрев это видео:

Ферма для навеса своими руками рассчитывается несложно. Понадобится лишь знать основные формулы и уметь их использовать.

Читайте также: