Как рассчитать длину дуги для навеса

Расчет навеса из поликарбоната и профильной трубы: простые формулы

Тема этой статьи — расчет навеса из поликарбоната своими руками. Нам предстоит научиться вычислять основные параметры конструкции, связанные с ее прочностью и размерами. Итак, в путь.

Именно этот тип навесов нам предстоит обсудить.

Что вычисляем

Нам предстоит научиться рассчитывать:

• Толщину поликарбоната и шаг обрешетки в зависимости от предполагаемой снеговой нагрузки на квадратный метр.
• Размеры покрытия арки (что с точки зрения геометрии сводится к расчету длины дуги).

Уточним: мы исследуем способы расчета дуги для известных радиуса и угла сектора, а также для случая, когда нам известны лишь расстояния между крайними точками поверхности арки.

• Минимальное сечение трубы при известной нагрузке на изгиб.

В этом порядке и двинемся дальше.

Обрешетка и толщина покрытия

Начнем с расчета на снеговую нагрузку.

Прежде, чем выяснить, как рассчитать навес из поликарбоната, мы сформулируем пару допущений, на которых основан расчет.

1. Приведенные данные актуальны для качественного материала без признаков разрушения ультрафиолетом. Поликарбонат без УФ — фильтра становится хрупким уже через 2-3 года эксплуатации на свету.

Отсутствие ультрафиолетового фильтра вызывает ускоренное разрушение поликарбоната.

1. Мы сознательно пренебрегаем ограниченной деформационной устойчивостью обрешетки, считая ее абсолютно прочной.

А теперь — таблица, которая поможет подобрать оптимальную толщину поликарбоната и шаг обрешетки.

Нагрузка, кг/м2	Размеры ячейки обрешетки при толщине поликарбоната, мм
6	8	10	16
100	1050х790	1200х900	1320х920	1250х950
900х900	950х950	1000х1000	1100х1100
820х1030	900х1100	900х1150	950х1200
160	880х660	1000х750	1050х750	1150х900
760х760	830х830	830х830	970х970
700х860	750х900	750х950	850х1050
200	800х600	850х650	950х700	1100х850
690х690	760х760	780х780	880х880
620х780	650х850	700х850	750х950

Расчет по радиусу и сектору

Как рассчитать арку для навеса в том случае, если нам известны радиус изгиба и сектор дуги?

Арочный навес.

Формула будет иметь вид P=pi*r*n/180, где:

• Р — длина дуги (применительно к нашему случаю — длина листа поликарбоната или профильной трубы, которая станет элементом каркаса).
• pi — число «пи» (в расчетах, в которых не требуется крайне высокая точность, обычно принимаемое равным 3,14).
• r — радиус дуги.
• n — угол дуги в градусах.

Давайте в качестве примера вычислим своими руками длину арки навеса с радиусом 2 метра и сектором 35 градусов.

P = 3,14*2*35/180=1,22 метра.

В процессе работы нередко возникает обратная ситуация: необходимо подогнать радиус и сектор дуги под фиксированную длину арки. Причины понятны: цена поликарбоната достаточно велика для того, чтобы количество отходов хотелось минимизировать.

Очевидно, в этом случае произведение сектора и радиуса будет равным P/pi*180.

Попробуем подогнать арку под стандартный лист длиной 6 метров. 6/3,14*180=343,9 (с округлением). Дальше — простой подбор значений с калькулятором в руках: к примеру, для сектора дуги в 180 градусов можно взять радиус равным 343,9/180=1,91 метр; при радиусе в 2 метра сектор будет равен 343,9/2=171,95 градусов.

Расчет по хордам

Как выглядит расчет конструкции навеса из поликарбоната с аркой в том случае, если мы располагаем лишь информацией о расстоянии между краями арки и ее высоте?

В этом случае применяется так называемая формула Гюйгенса. Чтобы воспользоваться ей, мысленно поделим хорду, соединяющую концы арки, пополам, после чего проведем в середине перпендикуляр к хорде.

Точка С расположена точно в середине отрезка АВ. Точка М находится в месте пересечения перпендикуляра к отрезку АВ, проведенного из точки С, с линией дуги.

Сама формула имеет вид Р=2l+1/3*(2l-L), где l — хорда АМ, а L — хорда АВ.

Важно: расчет дает приблизительный результат. Максимальная погрешность составляет 0,5%; чем меньше угловой сектор арки, тем меньше погрешность.

Давайте выполним расчет длины арки для случая, когда АВ = 2 м, а АМ — 1,2 м.

P=2*1,2+1/3*(2*1,2-2)=2,4+1/3*0,4=2,533 метра.

Расчет сечения при известной нагрузке на изгиб

Вполне жизненная ситуация: часть навеса представляет собой козырек известной длины. Мы можем приблизительно оценить пиковую снеговую нагрузку на него. Как подобрать для балок профильную трубу такого сечения, чтобы она не согнулась под нагрузкой?

На фото — последствия неправильного расчета.

Обратите внимание! Мы намеренно не затрагиваем то, как рассчитать нагрузку на навес. Оценка снеговой и ветровой нагрузки — вполне самодостаточная тема для отдельного материала.

Для расчета нам понадобятся две формулы:

1. М=FL, где М — изгибающий момент, F — приложенная к концу рычага сила в килограммах (в нашем случае — вес снега на козырьке), а L — длина рычага (длина балки, на которую приходится нагрузка от снега, от края до точки крепления) в сантиметрах.
2. M/W=R, где W — момент сопротивления, а R — прочность материала.

И чем нам поможет это нагромождение неизвестных значений?

Само по себе — ничем. Для расчета недостает некоторых справочных данных.

Марка стали	Прочность (R), кгс/см2
Ст3	2100
Ст4	2100
Ст5	2300
14Г2	2900
15ГС	2900
10Г2С	2900
10Г2СД	2900
15ХСНД	2900
10ХСНД	3400

Справка: для профтрубы обычно используются стали Ст3, Ст4 и Ст5.

Состав и области применения некоторых марок стали.

Теперь на основе имеющихся у нас данных можно вычислить момент сопротивления изгибу профильной трубы. Давайте так и сделаем.

Предположим, что на двухметровом козырьке навеса с тремя несущими балками из стали Ст3 скапливается 400 килограммов снега. Для упрощения расчетов условимся, что вся нагрузка приходится на край козырька. Очевидно, нагрузка на каждую балку составит 400/3=133,3 кг; при двухметровом рычаге изгибающий момент будет равным 133,3*200=26660 кгс*см.

Теперь вычислим момент сопротивления W. Из равенства 26660 кгс*см/W=2100 кгс/см2 (прочность стали) вытекает, что момент сопротивления должен быть равен как минимум 26660кгс*см/2100 кгс/см2=12,7 см3.

Сверившись с таблицами, мы выясним, что минимальный размер квадратной трубы с нужными характеристиками — 50х50х7,0 мм; прямоугольной (при вертикальной ориентации большей из сторон) — 70х30х5,0 мм.

Альтернативное решение — сварка ферм из трубы меньшего размера.

Заключение

Надеемся, что не переутомили читателя обилием сухих цифр и формул. Как всегда, дополнительную информацию о методиках расчета и конструирования навесов из поликарбоната можно почерпнуть в видео в этой статье. Успехов!

Источник: https://krovlyakryshi.ru/raschety/raschet-navesa-671

Предварительный расчет навеса из профильной трубы, инструкция по изготовлению ферм

Навес из профильной трубы – это очень распространенная конструкция, которую можно встретить едва ли не в каждом дворе.

Из профильных труб можно сделать как небольшой навес над крыльцом, так и большую крышу для автомобильной стоянки – и конструкция в любом случае будет достаточно крепкой, красивой и простой в обустройстве.

В данной статье будет рассмотрен расчет навеса из профильной трубы и его монтаж.

Расчет и чертеж навеса

Грамотный расчет и создание хорошего чертежа подразумевают соблюдение ряда стандартов и требований, предъявляемых к конструкциям из профильных труб.

Впрочем, маленькие односкатные навесы не нужно рассчитывать так уж точно – небольшой козырек из профильной трубы большим весом не отличается, поэтому никакой опасности такого рода конструкции не представляют.

Крупногабаритные навесы для стоянок или бассейнов нужно обязательно рассчитать, чтобы избежать проблем.

Чертеж навеса из профтрубы всегда начинается с эскиза – простого наброска, на котором указан тип конструкции, ее основные особенности и примерные габариты.

Чтобы точно определить размеры будущего навеса, стоит провести замеры на участке, где конструкция и будет располагаться.

В том случае, если навес будет пристраиваться к дому, то необходимо также измерить стену, чтобы точно знать размеры профильной трубы для навеса.  

Можно рассмотреть методику расчета на примере конструкции, расположенной на площадке 9х7 м, расположенной перед домом с размерами 9х6 м:

• Длина навеса вполне может равняться длине стены (9 м), а вылет конструкции на метр короче ширины площадки – т.е. 6 м;
• Нижний край вполне может иметь высоту 2,4 м, а высокий стоит поднять до 3,5-3,6 м;
• Угол наклона ската определяется в зависимости от разницы высот нижнего и верхнего краев (в данном примере получается около 12-13 градусов);
• Для расчета нагрузок на конструкцию нужно найти карты, отображающие уровень атмосферных осадков в данном регионе, и отталкиваться от них;
• Когда размер конструкции и предполагаемые нагрузки рассчитаны, остается составить подробный чертеж, подобрать материалы и приступить к сборке навеса.

Чертежи ферм из профильной трубы для навеса должны отображаться отдельно со всеми подробностями. Также стоит помнить, что минимальный уклон навеса составляет 6 градусов, а оптимальное значение – 8 градусов. Слишком малый наклон не позволит снегу сползать самостоятельно.

Закончив с чертежами, подбирается соответствующий материал и его количество. Расчет нужно проводить точный, а перед приобретением стоит добавить около 5% допуска – при работе очень часто происходят небольшие потери, да и брак встречается нередко.

Создание навеса из профильной трубы

Конструкция навеса особой сложностью не отличается. Если чертеж навеса и необходимые для его сборки материалы уже есть, то можно приступить непосредственно к обустройству конструкции.

Изготовление навеса из профильной трубы осуществляется по следующему алгоритму:

1. Сначала размечается и подготавливается участок под навес. Нужно подобрать место для фундаментных ям и выкопать их, а потом засыпать дно всех ям щебнем. В ямах устанавливаются закладные элементы, после чего фундамент заливается цементным раствором.
2. К нижним частям стоек навеса привариваются стальные детали квадратной формы, размер которых совпадает с габаритами закладных деталей, как и диаметр отверстий под болты. Когда раствор застынет, столбы для навеса из профильной трубы прикручиваются к закладным деталям.
3. Следующий шаг – сборка каркаса. Профильная труба на этом этапе размечается и разрезается на необходимые куски, и только после этого может осуществляться изготовление ферм из профильной трубы для навеса. Сначала при помощи болтов крепятся боковые фермы, потом фронтальные перемычки, а последними при необходимости обустраиваются раскосные решетки. Собранный каркас устанавливается на стойки и фиксируется выбранным способом.

Перед монтажом кровли навес нужно покрасить или покрыть антикоррозионным составом, чтобы предотвратить возможное разрушение материала – во время сборки базовое покрытие повреждается, и металлические детали в результате теряют сопротивляемость коррозии. Кроме того, нужно понимать, что внешняя обработка не защищает конструкцию от разрушения изнутри, поэтому края труб необходимо закрыть заглушками.

Виды креплений элементов навеса и их размеры

Для сборки элементов навеса из профильной трубы могут использоваться разные способы:

1. Одним из наиболее распространенных способов фиксации навесов из профтруб является болтовое соединение. Качество такого соединения достаточно высокое, при этом сложностью оно не отличается. Для работы потребуется дрель со сверлом по металлу, а также болты или саморезы, диаметр которых зависит от сечения трубы.
2. Еще один способ, которым крепятся элементы навеса – сварное соединение. Сварочные работы требуют определенных навыков, да и оборудование потребуется более дорогое, чем для болтового соединения. Впрочем, результат того стоит – сварка обеспечивает высокую прочность конструкции без ее ослабления.
3. Для фиксации небольших навесов из труб диаметром до 25 мм можно использовать систему краб, которая представляет собой специальные хомуты разной формы (детальнее: «Какие бывают краб системы для профильных труб, правила выполнения соединений»). Чаще всего при монтаже навесов применяются Т-образные и Х-образные хомуты, обеспечивающие соединение трех или четырех труб соответственно. Для стяжки хомутов требуются болты с соответствующими гайками, которые часто приходится докупать отдельно. Главный недостаток краб-систем – возможность сборки конструкции только под 90-градусным углом.

Выбор профильных труб для изготовления ферм

Подбирая трубы для обустройства крупногабаритного навеса из профильной трубы, необходимо изучить следующие стандарты:

• СНиП 01.07-85, в котором описана зависимость между степенью нагрузок и весом составляющих элементов конструкции;
• СНиП П-23-81, описывающий методику работы со стальными деталями.

Источник: https://trubaspec.com/montazh-i-remont/predvaritelnyy-raschet-navesa-iz-profilnoy-truby-instruktsiya-po-izgotovleniyu-ferm.html

Конструкция арочной фермы для навеса – таблица расчета для чайников, онлайн-калькулятор, изготовление обрешетки, проект навеса 6 на 6 из профильной трубы, поликарбоната, металлических конструкций – эскиз, чертеж

Перед созданием навеса арочной формы своими руками делается чертеж и расчет всех элементов и узлов крепления.

Арочный навес из поликарбоната

Чертеж и проект помогут решить вопросы относительно номенклатуры и количества приобретаемых строительных материалов, интерьера и экстерьера металлической конструкции и дизайна всего участка.

Чертеж навеса из поликарбоната

Поэтому содержание проекта представляет собой:

• Расчет прочности опор и ферм;

• Расчет сопротивления крыши ветровой нагрузке;

• Расчет нагрузки на кровлю в виде снега;

• Эскизы и общие чертежи металлического навеса арочной формы;

• Чертежи основных элементов с их габаритами;

• Проектно-сметная документация с расчетом количества и стоимости стройматериалов.

Основа конструкции металлического навеса по чертежу — стропильная ферма. Расчет формы, толщины, сечения и расположение откосов фермы сложен. Главные элементы фермы — пояса верхнего и нижнего вида, образующие пространственный контур. Сборка арочной фермы для навеса производится по арочным балкам.

Особенность арочной фермы — минимизация изгибающих моментов в конструктивных поперечных сечениях. При этом материал арочной конструкции сжимается.

Проект навеса из поликарбоната

Проект навеса и его чертеж включают в себя следующие расчеты:

• Реакция горизонтальных и вертикальных опор, напряжение в поперечных направлениях, что повлияет на подбор сечения несущего профиля;

• Кровельные снеговые и ветровые нагрузки;

Районирование территории РФ по расчетному значению веса снегового покрова

• Сечение внецентренно сжатой колонны.

Таблица расчета арочной фермы

Ферма – это основа всего покрытия. Для ее установки потребуются прямые стержни, соединяемые в шарнирных или жестких узлах.

Установка арочной фермы

Ферма включает в себя пояса верхнего и нижнего вида, стойки и раскосы. В зависимости от оказываемых нагрузок на все элементы арочной фермы выбирается материал для нее. Нагрузки на сооружение определяются в соответствии с требованиями СНиП. Для чего выбирается схема строения, где указываются контуры поясов фермы. Схема зависит от того функции навеса, его крыши и ее угла размещения.

Таблица расчета арочной фермы

После определяются размеры фермы. Ее высота фермы зависит от кровельного материала и вида фермы — стационарная или передвижная. Ее длина – по желанию.

После рассчитываются размеры панелей, которые зависят от промежутка между элементами, распределяющими нагрузку на конструкцию фермы. От этого зависит расстояние между узлами. Совпадение обоих показателей обязательно.

Строительный подъем арочной фермы

У арочной фермы направляющим является нижний пояс, выполненный в виде дуги. Профили соединяются ребрами жесткости. Радиус арки может быть любым и зависит от природных условий расположения фермы и ее высоты.

От несущей способности конструкции фермы зависит ее качество. Чем выше ферма, тем меньшее снега будет задерживаться. Количество ребер жесткости помогает противостоять нагрузкам. Все детали навеса лучше сварить.

Количество ребер жесткости арочной фермы

С каждым пролетом радиус угла становится меньше. Для вычисления нагрузки используются показатели Q — нагрузка от снега на 1-вый узел фермы, и l — длина стержней из металла.

Для этого вычисляется cos угла расположения перекрытия.

Таблица общей нагрузки арочной фермы на почву

Нагрузка вычисляется по формуле — произведение l и μ и 180. Соединив все показатели вместе, рассчитывается общая нагрузка арочной фермы на почву и подбираются материалы и их габариты.

Изготовление обрешетки из профильной трубы и покрытие фермы поликарбонатом

Фермы из профильной трубы долговечны, прочны и экономичны. Профильная труба — профиль из металла, прокатанный и обработанный с помощью станков.

Профильные трубы

По типу сечения они классифицируются на профили овального, прямоугольного и квадратного сечений. Фермы из профильной трубы арочного типа обладают высокой прочностью, длительным сроком их эксплуатации, возможностью сооружения сложных конструкций, доступной стоимостью, небольшим весом, устойчивостью к деформациям и повреждениям, влаге и ржавчине и возможностью их отделки полимерными красками.

Разновидность профильных труб

Для сборки или крепежа элементов используются спаренные уголки. Конструируя верхний пояс, используют 2 тавровых уголка различной длины.

Уголки стыкуются сторонами с меньшим размером. Нижний пояс соединяется уголками с равными сторонами. Соединяя большие и длинные фермы используют накладные пластины.

Стыкование тавровых уголков

Парные швеллеры распределяют нагрузку равномерно. Раскосы монтируются под углом 45, а стойки — под 90.

Схема монтирования раскосов и стоек

После сборки приступают к сварочным работам, после чего каждый шов зачищается. Завершающий этап — обработка антикоррозийными растворами и краской.

Зачистка сварного шва

На готовую ферму устанавливаются листы поликарбоната — полупрозрачного пластика, который способен защитить от погодных осадков. При этом учитывается толщина и форма используемого листа. При большом радиусе изгиба используются сотовый поликарбонат от 8 до 10 мм в толщину. При малом радиусе — монолитный волновой до 6 мм.

Сотовый поликарбонат

Монолитный волновой поликарбонат

Фермы из профильной трубы предназначены для придания всей конструкции навеса жесткости и соединения стоек воедино. Образованные арки — основа для крепления поликарбоната. Рекомендуется использовать такие же уголки, как и при изготовлении ферм. Должна быть предусмотрена резиновая подложка, чтобы материал не контактировал напрямую с элементами из стали, что сохранит от быстрого износа козырька.

Смонтированная ферма под поликарбонат

После монтажа навеса из поликарбоната производится крепление фермы, которая соединяет все элементы навеса в общий каркас. Нарезая и устанавливая листы поликарбоната:

• Используют термошайбы, компенсирующие расширение пластика от высоких температур.

Монтаж поликарбоната с помощью термошайб

• Осуществляется обработка торцов сотового поликарбоната паропроницаемой лентой.

Обработка торцов сотового поликарбоната паропроницаемой лентой

• Наружная сторона должна остаться в заводской упаковке для ее защиты от выцветания.

• Расположение ребер жесткости по дуге. При использовании монолитного волнового поликарбоната направление изгибов совпадает с арками.

Установка поликарбоната по ребрам жесткости

Конструкция арочной фермы для навеса – таблица расчета для чайников, онлайн-калькулятор, изготовление обрешетки, проект навеса 6 на 6 из профильной трубы, поликарбоната, металлических конструкций – эскиз, чертеж

Источник: http://navesimoskva.ru/navesi/svoimi-rukami/raschet-i-izgotovlenie-arochnoj-fermy/

Что нужно знать, чтобы построить навес из профтрубы своими руками

Для обустройства навеса над крыльцом, зоной отдыха, игровой площадкой или стоянкой нередко используют конструкции из профильных труб. Каркасы из профтрубы просты в изготовлении, эстетичны и подходят для возведения малых архитектурных форм различного назначения и размера. Для устройства долговечного и надёжного навеса своими руками необходимо правильно рассчитать конфигурацию каркаса.

Особенности конструкции

Навес – это малая архитектурная форма, часть крытой площадки, имеющей функциональное или декоративное назначение. Основная функция этой конструкции – защита площадки от осадков и солнца.

Металлопрофиль выгодно отличается от других материалов устойчивостью к биологическому, химическому, механическому воздействию. Профтрубы с квадратным или прямоугольным сечением просты в проектировании и монтаже. Одинаково хорошо они подходят для монтажа небольшого козырька для крыльца и устройства просторной крытой площадки.

Навес состоит из:

• фундамента;
• опор или подвесов – вертикальных и наклонных несущих элементов каркаса;
• боковых соединительных элементов – откосов и ферм;
• стропильной системы, состоящей из стропильных ног, ферм, обрешётки;
• кровли.

В случае возведения навеса над небольшой площадкой, например, крыльцом или песочницей, можно обойтись без ферм – конструкция вполне выдержит снег и ветер, так как в ней не будет горизонтальных участков большой протяжённости.

Если же планируется оборудовать навес над местом парковки или бассейном, горизонтальные перекрытия и стропильные ноги будут иметь большую длину. Такие протяжённые элементы уязвимы перед нагрузкой.

Чтобы её распределить и придать конструкции жёсткость, на этих участках используют не отдельные трубы, а фермы (усиленные детали конструкции, состоящие из двух труб и соединяющих их вертикальных и наклонных элементов – стоек и раскосов).

Фундамент для навеса чаще всего делают столбчатым, так как его оборудование не требует больших землеройных работ. Кровлю выполняют из поликарбоната, профлиста, ондулина и других листовых материалов.

Сфера применения

Простота монтажа и надёжность конструкции обеспечила навесам из профильной трубы широкую сферу применения – их возводят для затенения и защиты от дождя и снега:

• автостоянок,
• детских и спортивных площадок,
• отдельных игровых и спортивных снарядов,
• летних кафе,
• зон отдыха,
• входных групп жилых домов и нежилых зданий,
• мест хранения оборудования и инвентаря на приусадебных участках.

Типы навесных строений

Навесы из профтрубы классифицируют по типу опорной и стропильной систем.

Тип опорной системы зависит от места расположения навеса относительно других строений. Разделяют пристроенные, консольные и отдельностоящие конструкции.

Рекомендуем ознакомиться:  Как выполнить монтаж труб для систем отопления

Тип навеса	Сфера применения	Особенности конструкции
пристроенный	террасы, веранды, открытые помещения кафе, пристроенные автостоянки, козырьки над входными группами	пристраивается к одной или нескольким стенам существующего здания, имеют дополнительные опоры
консольный	козырьки небольшого размера над входными группами, окнами, балконами	не имеет опор, крепится непосредственно к стене строения, дополнительную фиксацию обеспечивает система подвесов, также закреплённая на стене
отдельно стоящий	надворные постройки, навесы над игровыми, спортивными площадками или отдельными снарядами, частные и общественные автостоянки, летние кафе, остановочные павильоны и так далее	опирается на одну опору (навес-зонтик) или опорную систему из нескольких стоек

Так как крыша – основная часть навесной конструкции, сложность возведения навеса зависит именно от формы кровли.

По типу стропильной системы выделяют одно– и двускатные, арочные и шатровые навесы.

Тип навеса	Особенности конструкции	Особенности монтажа
односкатный	одна сторона опорной системы выше другой, если навес отдельно стоящий, у консольных и пристроенных навесов верхние концы стропильных ног крепятся к стене, нижние опираются на подвес или опору	самый простой в исполнении тип навеса, не требующий проведения сложных расчётов и наличия специального оборудования, подходит любой кровельный материал, для монтажа навеса над большой площадкой стропильную систему собирают на основе ферм в виде прямоугольного треугольника
двускатный	верхние концы стропильных ног опираются друг на друга или на конёк, необходимы дополнительные вертикальные и наклонные элементы для устойчивости системы	при наличии правильных расчётов и чертежа монтаж ненамного сложнее, чем односкатного навеса, монтаж кровельного материала усложнён только необходимостью установки конька, фермы для монтажа стропильной системы большого навеса имеют форму равностороннего треугольника
шатровый	стропильные ноги встречаются в одной точке – вершине шатра	расчёт стропильной системы усложняется с ростом числа скатов крыши, для выполнения кровли требуется точная нарезка кровельного материала, необходимы специальные кровельные элементы для защита стыков и вершины крыши
арочный	кровля имеет форму волны, арки или полуарки, стропильная система собирается на основе дугообразных стропильных ног или ферм	самостоятельное изготовление стропил или ферм возможно только при наличии трубогиба и навыка по формированию одинаково изогнутых труб, кровельный материал для такого навеса должен быть гибким, криволинейные навесы своими руками монтируют редко

Как соорудить навес своими руками?

Без чертежа и выполнения серьёзных расчётов выполняется постройка небольших навесов или сборка готовых заводских конструкций. Во всех других ситуациях, даже если нужно всего лишь поставить грибок над песочницей, необходимо провести подготовительные работы.

Подготовительные работы: чертёж, инструменты, материалы

Чертёж, хотя бы схематичный, необходим для правильного проведения расчётов на подготовительном этапе и для контроля монтажа на этапе возведения навеса. На бумаге или в электронном виде отмечают расположение и размеры основных и дополнительных элементов каркаса.

Первое, что нужно рассчитать, чтобы выполнить чертёж, – угол наклона скатов кровли (А) и длину стропильных ног (L). Угол выбирается с учётом того, что кровля должна выдерживать вес снега и порывы ветра. От этой величины и типа стропильной системы зависит длина стропил.

Если обозначить ширину кровли b, то длина стропильной ноги для односкатной кровли рассчитывается по формуле: L=b/cosA, а для двускатной кровли:  L=b/2cosA.

Тип стропильной системыУгол наклона ската кровли, градусов

Односкатная	6-15
Двускатная, шатровая в регионах, склонных к обильным снегопадам	22-30
Двускатная, шатровая в регионах с сильными ветрами	15-22

Для криволинейных кровель рассчитывают приблизительную длину стропильной дуги (L), исходя из ширины навеса (b) и желаемой высоты арки (h): L =1,57*(h+b/2).

Вместо самостоятельного проведения этих расчётов можно воспользоваться онлайн-калькуляторами стропильных систем. Это позволит избежать ошибок и получить точные цифры.

Следующими рассчитывают шаг стропил и стоек таким образом, чтобы распределить вес кровли на опоры или подвесы. Между стойками допускается расстояние от 100 до 175 см, чем тяжелее кровельный материал, тем меньше шаг установки опор.

Ширина навеса, мТрубы для стропильной системыТрубы для стоек

до 4,5	сечение 40*20 кв. мм, толщина стенок 2 мм	сечение 40*40 кв. мм, толщина стенок 2 мм
до 5,5	сечение 40*40 кв. мм, толщина стенок 2 мм	сечение 50*50 или 80*80 кв. мм, толщина стенок 3 мм
от 5,5	сечение 40*40 кв. мм, толщина стенок 3 мм или сечение 60*30 кв. мм, толщина стенок 2 мм	сечение 80*80 или 120*120 кв. мм, толщина стенок 3 мм

Для откосов и обрешётки используют трубы меньшего сечения, это позволяет уменьшить вес конструкции без ущерба для прочности.

Инструменты и материалы:

• защитные очки,
• перчатки,
• бур или лопата,
• болгарка,
• маркер,
• рулетка,
• уровень,
• дрель,
• отвёртки,
• шуруповёрт,
• гаечные ключи,
• сварочный аппарат,
• цемент,
• песок,
• щебень,
• стальные пластины толщиной 1 см,
• профильные трубы,
• кровельный материал,
• краска по металлу для уличных работ.

Монтажные работы

Ход монтажа рассмотрим на примере односкатного навеса.

• Очищают и выравнивают площадку.
• Размечают точки установки опор.
• Выкапывают в размеченных местах ямы диаметром 0,5 м и глубиной 0,7 м.
• Заливают в ямки бетон: смесь песка, щебня и цемента в пропорции 2:2:1.
• Изготавливают закладные – столбы с квадратной площадкой сверху. Конструкция напоминает табурет или столик с крестовидной ногой из стальных пластин или опорой из профильной трубы: ширина ноги в 2-3 раза больше, чем у труб опорной системы, длина ноги – вдвое больше ширины, а ширина верхней площадки больше ширины столба примерно на треть.
• Вставляют закладные в ямы с бетоном верхней площадкой вровень с краями ям.
• Дают фундаменту застыть, в течение 4-7 дней поливая его водой, чтобы не допустить растрескивания.
• Нарезают профтрубы по размеру стоек с небольшим запасом – на случай выявления неровностей площадки в ходе монтажа.
• Вертикально, используя уровень и отвес, устанавливают опоры, приваривают их к закладным.
• Отмечают на стойках точки крепления элементов стропильной системы: горизонтальных перекладин и стропильных ног.
• Готовят отрезки труб в соответствии с чертежом для остальных элементов каркаса.
• Выполняют верхнюю обвязку – закрепляют к стойкам горизонтальные отрезки трубы или готовые фермы. Можно дополнительно укрепить опорную конструкцию, соединив стойки с трубами обвязки при помощи откосов – наклонных отрезков профтрубы.
• Собирают стропильную систему в соответствии с чертежом. Монтаж стационарных строений выполняется сварным способом, обеспечивающим наибольшую прочность навеса. Для монтажа разборных конструкций, соединяемых посредством болтов и гаек, используют специальные соединительные детали – фасонные элементы.

Внешняя отделка

Внешняя отделка навеса включает: очистку и грунтовку каркаса, покраску каркаса и монтаж кровельного материала.

Порядок монтажа кровли:

• Размечают на стропильной системе места крепления листов кровельного материала, просверливают отверстия. Шаг рассчитывают так, чтобы на каждом листе по вертикали располагалось три точки крепления: в 10-15 см от нижнего и верхнего края и посередине.
• Настилают кровлю, начиная с любого нижнего угла, оставляя свесы около 20 см. Просверлив отверстия в кровельном материале точно над отверстием в трубе, фиксируют первый лист к крайней стропильной ноге при помощи саморезов с широкой шляпкой.

Обратите внимание! Для закрепления волнистого кровельного материала, отверстие сверлят в гребне волны.

• Листовые материалы укладывают последовательно внахлёст, так чтобы места стыка оказывались точно над отверстиями в стропилах, а края соседних листов фиксировались одновременно через совпадающие отверстия. Пластины сотового поликарбоната укладывают встык, для крепления используют специальные профили и саморезы с термошайбами.

Сборка двухскатного и шатрового навеса дополняется монтажом коньковых кровельных элементов. Арочный навес монтируется аналогично односкатному, но перед монтажом стропил необходимо придать им необходимую кривизну, одинаковую для всех параллельных элементов.

Источник: https://InfoTruby.ru/svoimi-rukami/naves-iz-proftruby

Как рассчитать навес и сделать чертеж

Предтечей строительства стационарного навеса являются расчеты. Расчет навеса необходим для того, чтобы конструкция была надежной, выдерживала собственный вес, а также нагрузки, создаваемыми ветром и снегом.

В рамках данной публикации мы поговорим лишь о чертеже и расчетах различных частей конструкции на примере автомобильного навеса из поликарбоната.

Весь пакет проектной документации куда больше и ему будет посвящена отдельная статья.

О чем нужно помнить, готовя проект?

Перед тем как изготовить чертеж навеса из поликарбоната, необходимо определиться с общей проектной и дизайнерской концепцией, а именно как будет выглядеть конструкция, какую она будет иметь форму, для чего будет предназначена.

Далее нужно нарисовать эскиз сооружения, где указать общие размеры навеса из поликарбоната (длину, ширину и другие параметры) и его основных элементов.

На следующем этапе можно готовить чертеж навеса для автомобиля из поликарбоната, при этом необходимо помнить.

• Сооружение должно быть достаточно габаритным, чтобы в нем помещался ваш автомобиль с некоторым запасом, это должен отражать эскиз.
• Автомобиль, находясь под навесом из поликарбоната не должен мешать человеку, свободно перемещаться вокруг него, также как и части конструкции навеса. Рассчитайте расстояние между авто, стоящим под навесом, и опорами конструкции, эти расчеты должен содержать эскиз.
• При определении местоположения конструкции, учитывайте, с какой стороны чаще дует ветер, и соотнесите эти данные с расположением кровли и ее формой (односкатная, двускатная, дуга), это должен отражать эскиз.
• При определении местоположения конструкции, учитывайте возможность свободного подъезда к ней. Лучше чтобы автомобиль подъезжал к навесу по прямой, без виражей и поворотов, ну а если нет такой возможности, то расположите конструкцию так, чтобы сложных участков было в минимуме.
• Эскиз, а потом и чертеж, как и расчеты, прилагаемые к ним, должны быть достаточно простыми и понятными, чтобы потом самому где-нибудь не ошибиться.
• Обязательно учтите, как строящийся навес будет соотноситься с другими зданиями и сооружениями, находящимися на территории участка. Даже в том случае, если вы не собираетесь данное сооружение оформлять.
• Определите (хотя бы приблизительно) сколько денежных средств потребуется на приобретение материала, после чего внесите коррективы в эскиз. Возможно, какие-то части конструкции можно сделать дешевле, подобрав достойную замену первоначально выбранным материалам.

К сведению! Готовя чертеж сооружения необходимо найти и приложить к нему технические данные об используемых материалах.

Рассчитываем ферму арочного типа

Мы имеем эскиз большого автомобильного навеса из металла, рассчитанного на 2 машины с крышей арочного типа (дуга) покрытой листами сотового поликарбоната. Ширина навеса от опоры до опоры составляет 5,8 метра, ширина арочной фермы (дуги) должна составлять 6 м. Давайте рассчитаем сечение профиля, который будет использоваться при изготовлении арочного перекрытия.

ɒпр=(ɒ2+4t2)0,5≥R/2, расшифруем данную формулу:

• ɒ — нормативное напряжение;
• R – крепость железа С235, около 2440 кгс/см2;
• t – напряжение по касательной.

Теперь последовательно подбирая показатели, мы можем вычислить профиль подходящего сечения, чтобы он мог выдержать искомые нагрузки. Берем квадратную профильную трубу 30х30х3,5 мм с сечением 35 мм2 с моментом инерции 3.98 см4, коэффициентом сопряжения нагрузки 0,5, предполагаемая нагрузка на замковую часть арки 914,82 кгс.

Все необходимые данные для вычисления собраны, формула есть, теперь остается подставить данные в формулу и получить расчет нагрузки на арочную ферму (дуга) автомобильного навеса из поликарбоната.

ɒпр=((914,82/3,5)2+4(919,1*1,854/((0,35+0,35)3,98)2)0,5 =1250,96 кг/см2.

Что это значит? А это значит, что если мы сварим или скрутим шестиметровую арку из профиля 30х30х3,5 мм, она вполне выдержит собственный вес и вес кровельного материала, то есть сотового поликарбоната. Даже имеется приличный запас.

Рассчитываем опорную часть конструкции

Далее необходимо рассчитать какими будут опоры у автомобильного навеса из поликарбоната. Существует специальная методика, по которой принято рассчитывать стальные колонны, без нее адекватный расчет навеса невозможен. Применим формулу:

F=N/ϕRу. Расшифруем формулу:

• F – сечение квадратной трубы, которую можно использовать в качестве опоры;
• ϕ — коэффициент, определяющий продольный изгиб;
• N – нагрузка по центру тяжести столба;
• Rу – значение сопротивления материала.

Для того чтобы произвести расчеты, придется найти данные о сопротивлении материалов. В нашем случае сопротивление стальных квадратных труб 70х70, 80х80, 100х100 мм, найденные значения нужно будет сравнить с результатами вычислений и сделать выводы. Производим расчеты:

F=3000/(0,599*2050)

В результате получаем значение 2,44 см2, которое необходимо округлить в большую сторону. В итоге, значение на которое нам следует опираться при поиске подходящего профиля 2,5 см2. Этим показателям соответствует квадратная стальная труба 70х70х2 мм, даже имеется небольшой запас.

Нагрузки на крышу от снега и ветра

Ответить на вопрос, как рассчитать навес для авто можно только если произвести расчет несущих конструкций сооружения и нагрузки на крышу от снега и ветра. С расчетом несущих конструкций мы в общих чертах разобрались. Теперь нужно решить проблему с нагрузками от ветра и снега.

Чтобы получить необходимые для вычисления данные, нужно обратиться к показателям средней нагрузки от ветра и снега в вашем регионе. Найти такие сведения можно в соответствующем СНиПе.

Для примера возьмем значение ветровой нагрузки 23кг/м2. Но в нашем случае данная величина не подойдет потому что 23кг/м2 определена для зданий и сооружений у которых есть стены.

Вычисляем максимальную нагрузку создаваемую ветром на всю конструкцию: дуги, опоры, прогон, кровлю.

Wm=23*0,75*0,34. В результате получаем значение равное 5,9. Теперь вычислим нагрузку создаваемую снежным покровом. Эти нагрузки в разных регионах страны отличаются, причем отличаются значительно. В горных районах такая нагрузка может составлять более 600 кг/м2, но мы в качестве примера возьмем более скромный показатель 180 кг/м2 (Московская область).

Чтобы вычислить максимальную нагрузку на навес нужно 180 умножить на значение коэффициента перехода, которое еще предстоит получить. На рисунке ниже представлен расчет нагрузки снега на навес.

Например, у сотового поликарбоната толщиной 12 мм, инерция 3,41 см4. Найдите материал с расчетным значением или больше такового и можете смело пускать его на кровлю автомобильного навеса.

Подробнее о том из чего можно сделать кровлю для навеса вы можете прочитать в статье Материалы для навесов разных видов.

В заключение, отметим, конструкции навесов для автомобилей не так уж сложны, тем не менее, вольно к строительству подобных сооружений относиться нельзя.

Вначале общее устройство навеса нужно нарисовать на эскизе, указав длину элементов конструкции, их диаметр и другие простые параметры. После этого можно приступать к расчетам и изготовлению чертежа.

В процессе работы придется рассчитать параметры арочной фермы (дуги) и многое другое. Если вы чувствуете, что данная работа вам не по силам обратитесь к специалисту. Удачи!

Источник: https://besedov.ru/stroitelstvo-n/chertezh-navesa/