Obliczanie kratownic konstrukcji metalowych. Przykład obliczenia kratownicy trójkątnej

W różnych sektorach budownictwa często stosuje się kratownice z rury profilowej. Strukturalnie takie kratownice to konstrukcje metalowe składające się z pojedynczych prętów i mające kształt kratownicy. Kratownice różnią się od konstrukcji z belek litych niższym kosztem i większą pracochłonnością. Do łączenia rur profilowanych można zastosować zarówno metodę spawaną, jak i nity.

Kratownice z profili metalowych nadają się do tworzenia dowolnych przęseł, niezależnie od ich długości - jednak aby to było możliwe, konstrukcja musi zostać obliczona z największą dokładnością przed montażem. Jeśli obliczenia metalowej kratownicy były prawidłowe, a wszystkie prace montażowe konstrukcji metalowych zostały wykonane poprawnie, gotowa kratownica będzie musiała zostać podniesiona i zainstalowana na przygotowanej uprzęży.

Korzyści z zastosowania krokwi metalowych

Kratownice z rury profilowej mają wiele zalet, w tym:

  • Lekka konstrukcja;
  • Długa żywotność;
  • Doskonałe wskaźniki wytrzymałości;
  • Umiejętność tworzenia struktur o złożonej konfiguracji;
  • Dopuszczalny koszt elementów metalowych.

Klasyfikacja kratownic z rury profilowej

Wszystkie metalowe konstrukcje kratownicowe mają kilka wspólnych parametrów, które zapewniają podział kratownic na typy.

Te opcje obejmują:

  1. Liczba pasów. Kratownice metalowe mogą mieć tylko jeden pas, a wtedy cała konstrukcja będzie leżeć w jednej płaszczyźnie, lub w dwóch pasach. W tym drugim przypadku farma zostanie nazwana wiszącą. Konstrukcja wiszącej kratownicy obejmuje dwa pasy - górny i dolny.
  2. Forma. Jest kratownica łukowa, prosta, jednospadowa i dwuspadowa.
  3. Okrążenie.
  4. Kąt pochylenia.


W zależności od konturów rozróżnia się następujące rodzaje konstrukcji metalowych:

  1. Kratownice z równoległymi pasami. Takie konstrukcje są najczęściej używane jako wsparcie do układania dachu wykonanego z miękkich materiałów dachowych. Kratownica z równoległym pasem jest tworzona z tych samych części o identycznych wymiarach.
  2. Zrzuć kratownice. Projekty jednospadowe są niedrogie, ponieważ do ich wykonania potrzeba niewielu materiałów. Gotowa konstrukcja jest dość trwała, co zapewnia sztywność węzłów.
  3. Farmy wieloboków. Konstrukcje te mają bardzo dobrą nośność, ale trzeba za to zapłacić - wielokątne konstrukcje metalowe są bardzo niewygodne w montażu.
  4. kratownice trójkątne. Z reguły kratownice o trójkątnym konturze służą do montażu dachów położonych na dużym nachyleniu. Wśród wad takich gospodarstw warto zwrócić uwagę na dużą liczbę niepotrzebnych kosztów związanych z masą odpadów podczas produkcji.

Jak obliczyć kąt nachylenia

W zależności od kąta nachylenia gospodarstwa dzielą się na trzy kategorie:

  1. 22-30 stopni. W tym przypadku stosunek długości do wysokości gotowej konstrukcji wynosi 5:1. Kratownice o takim nachyleniu, które są lekkie, świetnie nadają się do układania krótkich rozpiętości w budownictwie prywatnym. Z reguły kratownice o takim nachyleniu mają trójkątny kontur.
  2. 15-22 stopni. W projekcie o takim nachyleniu długość przekracza wysokość siedmiokrotnie. Farmy tego typu nie mogą mieć długości większej niż 20 m. W przypadku konieczności zwiększenia wysokości gotowej konstrukcji dolny pas otrzymuje złamany kształt.
  3. 15 lub mniej. Najlepszą opcją w tym przypadku byłyby metalowe krokwie z rury profilowej, połączone w formie trapezu - krótkie stojaki zmniejszą efekt wzdłużnego zginania konstrukcji.


W przypadku przęseł o długości przekraczającej 14 m konieczne jest zastosowanie stężeń. Pas górny musi być wyposażony w panel o długości około 150-250 cm, przy parzystej liczbie paneli uzyskamy konstrukcję składającą się z dwóch pasów. Przy rozpiętościach większych niż 20 m konstrukcję metalową należy wzmocnić dodatkowymi elementami wsporczymi połączonymi słupami wsporczymi.

Jeśli potrzebujesz zmniejszyć wagę gotowej konstrukcji metalowej, powinieneś zwrócić uwagę na farmę Polonso. Obejmuje dwa systemy w kształcie trójkąta, które są połączone przez dokręcanie. Korzystając z tego schematu, możesz obejść się bez dużych szelek w środkowych panelach.

Tworząc kratownice o nachyleniu około 6-10 stopni dla dachów jednospadowych, należy pamiętać, że gotowa konstrukcja nie powinna mieć symetrycznego kształtu.

Obliczanie kratownicy metalowej

Przy obliczaniu należy wziąć pod uwagę wszystkie wymagania dotyczące konstrukcji metalowych według norm państwowych. Aby stworzyć najbardziej wydajną i niezawodną konstrukcję, na etapie projektowania konieczne jest wykonanie wysokiej jakości rysunku, na którym zostaną przedstawione wszystkie elementy kratownicy, ich wymiary oraz cechy połączenia z konstrukcją nośną.

Zanim obliczysz kratownicę do baldachimu, powinieneś zdecydować o wymaganiach dla gotowej kratownicy, a następnie zacząć od oszczędności, unikając niepotrzebnych kosztów. Wysokość kratownicy determinowana jest rodzajem stropu, całkowitym ciężarem konstrukcji oraz możliwością jej dalszego przemieszczania. Długość konstrukcji metalowej zależy od oczekiwanego nachylenia (dla konstrukcji dłuższych niż 36 m wymagane będzie również obliczenie windy budynku).


Panele należy dobierać w taki sposób, aby wytrzymały obciążenia, które będą spadać na gospodarstwo. Szelki mogą mieć różne kąty, dlatego też ten parametr należy wziąć pod uwagę przy wyborze paneli. W przypadku krat trójkątnych kąt wynosi 45 stopni, a przy kratach skośnych 35 stopni.

Obliczenie dachu z zakończenia rury profilowej z określeniem odległości, w jakiej zostaną utworzone węzły względem siebie. Z reguły ten wskaźnik jest równy szerokości wybranych paneli. Optymalny wskaźnik nachylenia podpór całej konstrukcji wynosi 1,7m.

Przy obliczaniu kratownicy jednospadowej należy zrozumieć, że wraz ze wzrostem wysokości konstrukcji wzrośnie również jej nośność. Dodatkowo w razie potrzeby warto uzupełnić schemat kratownicy o kilka usztywnień, które mogą wzmocnić konstrukcję.

Przykłady obliczeń

Wybierając rury do metalowych kratownic, warto zacząć od następujących zaleceń:

  • Do rozmieszczenia konstrukcji o szerokości mniejszej niż 4,5 m odpowiednie są rury o przekroju 40x20 mm o grubości ścianki 2 mm;
  • Przy szerokości konstrukcyjnej od 4,5 do 5,5 m odpowiednie są rury o profilu kwadratowym 40 mm ze ścianką 2 mm;
  • W przypadku większych konstrukcji metalowych odpowiednie są te same rury, co w poprzednim przypadku, ale ze ścianką 3 mm lub rury o przekroju 60x30 mm ze ścianką 2 mm.


Ostatnim parametrem, na który również należy zwrócić uwagę przy obliczaniu, jest koszt materiałów. Najpierw trzeba wziąć pod uwagę koszt rur (pamiętając, że o cenie rur decyduje ich waga, a nie długość). Po drugie, warto zapytać o koszt złożonej pracy przy produkcji konstrukcji metalowych.

Zalecenia dotyczące doboru rur i produkcji konstrukcji metalowych

Zanim zaczniesz gotować farmy i wybierzesz najlepsze materiały do ​​przyszłej budowy, powinieneś zapoznać się z następującymi zaleceniami:

  • Studiując gamę rur dostępnych na rynku, warto dać pierwszeństwo produktom prostokątnym lub kwadratowym – obecność usztywnień znacznie zwiększa ich wytrzymałość;
  • Wybierając rury do systemu kratownicowego, najlepiej byłoby zdecydować się na produkty nierdzewne wykonane z wysokiej jakości stali (rozmiary rur określa projekt);
  • Podczas instalowania głównych elementów farmy stosuje się pinezki i podwójne narożniki;
  • W górnych pasach do łączenia ramy zwykle stosuje się belki dwuteowe o różnych bokach, z których mniejsza jest niezbędna do dokowania;
  • Do montażu dolnego pasa odpowiednie są narożniki o równych bokach;
  • Główne elementy konstrukcji wielkogabarytowych są połączone ze sobą płytami górnymi;
  • Szelki montuje się pod kątem 45 stopni, a stelaże pod kątem 90 stopni.
  • Kiedy spawana jest metalowa kratownica czaszy, warto upewnić się, że każda spoina jest wystarczająco niezawodna (czytaj też: „”);
  • Po spawaniu metalowe elementy konstrukcyjne pozostają pokryte masami ochronnymi i farbą.

Wniosek

Kratownice z rur profilowych są dość wszechstronne i nadają się do rozwiązywania szerokiego zakresu zadań. Produkcji kratownic nie można nazwać prostą, ale jeśli podchodzisz do wszystkich etapów pracy z całą odpowiedzialnością, wynikiem będzie niezawodny i wysokiej jakości projekt.

Zadaszenia na metalowej ramie ułatwiają życie. Ochronią samochód przed warunkami atmosferycznymi, zakryją letnią werandę, altanę. Zastąpią dach warsztatu lub zadaszenie nad wejściem. Zwracając się do profesjonalistów, otrzymasz każdy rodzaj baldachimu. Ale wielu samodzielnie poradzi sobie z pracami instalacyjnymi. To prawda, że ​​będziesz potrzebować dokładnego obliczenia farmy z rury profilowej. Nie możesz się obejść bez odpowiedniego sprzętu i materiałów. Oczywiście potrzebne są również umiejętności spawania i cięcia.

materiał ramy

Podstawą zadaszeń jest stal, polimery, drewno, aluminium, żelbet. Częściej jednak rama składa się z metalowych kratownic z rury profilowej. Ten materiał jest pusty, stosunkowo lekki, ale wytrzymały. W dziale wygląda to tak:

  • prostokąt;
  • kwadrat;
  • owalny (a także figura pół- i płaska owalna);
  • wielościan.

Podczas spawania z rury o profilu kratownicy często wybiera się przekrój kwadratowy lub prostokątny. Profile te są łatwiejsze w obróbce.

Różnorodność profili rur

Dopuszczalne obciążenia zależą od grubości ścianki, gatunku metalu, metody produkcji. Materiałem jest często wysokiej jakości stal konstrukcyjna (1-3ps/sp, 1-2ps(sp)). Na specjalne potrzeby stosuje się stopy niskostopowe i cynkowanie.

Długość rur profilowanych waha się zwykle od 6 m dla małych odcinków do 12 m dla dużych. Minimalne parametry od 10×10×1 mm i 15×15×1,5 mm. Wraz ze wzrostem grubości ścianki wzrasta wytrzymałość profili. Na przykład na przekrojach 50 × 50 × 1,5 mm, 100 × 100 × 3 mm i więcej. Produkty o maksymalnych wymiarach (300 × 300 × 12 mm lub więcej) są bardziej odpowiednie do budynków przemysłowych.

Jeśli chodzi o parametry elementów ramy, istnieją następujące zalecenia:

  • w przypadku zadaszeń o małych rozmiarach (do 4,5 m szerokości) stosuje się materiał rurowy o przekroju 40 × 20 × 2 mm;
  • przy szerokości do 5,5 m zalecane są parametry 40 × 40 × 2 mm;
  • w przypadku zadaszeń o większych rozmiarach zaleca się stosowanie rur 40 × 40 × 3 mm, 60 × 30 × 2 mm.

Co to jest farma

Farma nazywana jest systemem podstawowym, podstawą konstrukcji budynku. Składa się z prostoliniowych elementów połączonych w węzłach. Na przykład rozważamy projekt kratownicy z rury profilowej, w której nie ma niewspółosiowości prętów i nie ma obciążeń pozawęzłowych. Wtedy w jego częściach składowych powstaną tylko siły rozciągające i ściskające. Mechanika tego systemu pozwala na zachowanie geometrycznej niezmienionej formy przy wymianie sztywno połączonych węzłów na przegubowe.

Gospodarstwo składa się z następujących elementów:

  • górny pas;
  • dolny pas;
  • stać prostopadle do osi;
  • klamra (lub klamra), nachylona do osi;
  • usztywniacz pomocniczy (sprengel).

System kratowy może być trójkątny, ukośny, półprzekątny, krzyżowy. Do połączenia używane są szaliki, sparowane materiały, nity, spoiny.

Opcje montażu w węzłach

Produkcja kratownic z rury profilowej polega na montażu taśmy o określonych konturach. Według rodzaju są to:

  • człon;
  • wielokątny;
  • szczyt (lub trapez);
  • z równoległymi pasami;
  • trójkątny (d-i);
  • z podniesionym łamanym dolnym pasem;
  • chudy do;
  • konsola.

Niektóre systemy są łatwiejsze do zainstalowania, inne są bardziej ekonomiczne pod względem zużycia materiałów, a inne są łatwiejsze pod względem obsługi węzłów.

Podstawy obliczania gospodarstw

Wpływ kąta pochylenia

Wybór konstrukcji wiązarów baldachimu z rury profilowej związany jest ze spadkiem projektowanej konstrukcji. Istnieją trzy możliwe opcje:

  • od 6° do 15°;
  • od 15° do 22°;
  • od 22° do 35°.

Przy minimalnym kącie (6°-15°) zalecane są trapezowe zarysy pasów. Aby zmniejszyć wagę, dozwolona jest wysokość 1/7 lub 1/9 całkowitej długości przęsła. Projektując lekko nachylony baldachim o skomplikowanym kształcie geometrycznym, należy go podnieść w części środkowej nad podporami. Skorzystaj z polecanych przez wielu ekspertów ferm Polonso. Są to układ dwóch trójkątów połączonych zaciągnięciem. Jeśli potrzebujesz wysokiej konstrukcji, lepiej wybrać konstrukcję wielokątną z podniesionym dolnym cięciwem.

Gdy kąt nachylenia przekracza 20°, wysokość powinna wynosić 1/7 całkowitej długości przęsła. Ten ostatni osiąga 20 m. Aby zwiększyć konstrukcję, dolny pas jest zerwany. Wtedy wzrost wyniesie do 0,23 rozpiętości przęsła. Dane tabelaryczne służą do obliczania wymaganych parametrów.

Tabela do określania nachylenia systemu kratownicowego

Przy nachyleniu większym niż 22 ° obliczenia są przeprowadzane zgodnie ze specjalnymi programami. Daszki tego rodzaju są coraz częściej stosowane do pokryć dachowych wykonanych z łupka, metalu i podobnych materiałów. Tutaj zastosowano kratownice trójkątne z rury profilowej o wysokości 1/5 całej długości przęsła.

Im większy kąt nachylenia, tym mniej opadów i obfity śnieg będzie gromadził się na czaszy. Nośność systemu wzrasta wraz z jego wysokością. Dodatkowe żebra usztywniające zapewniają dodatkową wytrzymałość.

Opcje kąta bazowego

Aby zrozumieć, jak obliczyć kratownicę z rury profilowej, konieczne jest poznanie parametrów węzłów bazowych. Na przykład wymiary przęsła zazwyczaj należy określić w specyfikacji istotnych warunków zamówienia. Ilość paneli, ich wymiary są wstępnie przypisane. Oblicz optymalną wysokość (H) w środku rozpiętości.

  • Jeżeli pasy są równoległe, wielokątne, trapezowe, H=1/8×L, gdzie L jest długością kratownicy. Górny pas powinien mieć nachylenie około 1/8xL lub 1/12xL.
  • Dla typu trójkątnego średnio H=1/4×L lub H=1/5×L.

Stężenia kratowe powinny mieć nachylenie około 45° (w zakresie 35°-50°).

Skorzystaj z gotowego standardowego projektu, wtedy nie musisz robić obliczeń

Aby baldachim był niezawodny i służył przez długi czas, jego projekt wymaga dokładnych obliczeń. Po obliczeniach kupowane są materiały, a następnie montowana jest rama. Jest droższy sposób - zakup gotowych modułów i zmontowanie konstrukcji na miejscu. Inna opcja jest trudniejsza - samodzielne wykonanie obliczeń. Następnie potrzebne będą dane ze specjalnych książek referencyjnych na temat SNiP 2.01.07-85 (uderzenia, obciążenia), a także SNiP P-23-81 (dane dotyczące konstrukcji stalowych). Musisz wykonać następujące czynności.

  1. Wybierz schemat blokowy zgodnie z funkcjami czaszy, kątem nachylenia, materiałem prętów.
  2. Wybierz opcje. Weź pod uwagę zależność między wysokością a minimalną wagą dachu, jego materiałem i rodzajem, nachyleniem.
  3. Oblicz wymiary paneli konstrukcji w zależności od odległości poszczególnych części odpowiedzialnych za przenoszenie obciążeń. Określana jest odległość między sąsiednimi węzłami, zwykle równa szerokości panelu. Jeżeli rozpiętość jest większa niż 36 m, obliczana jest winda budynku - odwrotny łuk gaśniczy, który działa pod wpływem obciążeń na konstrukcję.

Wśród metod obliczania kratownic statycznie wyznaczalnych jedną z najprostszych jest wycinanie węzłów (obszarów, w których pręty są przegubowe). Inne opcje to metoda Rittera, metoda wymiany pręta Henneberga. Oraz rozwiązanie graficzne polegające na sporządzeniu diagramu Maxwella-Cremony. W nowoczesnych programach komputerowych częściej stosuje się metodę wycinania węzłów.

Dla osoby, która ma wiedzę z zakresu mechaniki i wytrzymałości materiałów, nie jest to takie trudne policzyć. Reszta powinna wziąć pod uwagę, że żywotność i bezpieczeństwo czaszy zależą od dokładności obliczeń i wielkości błędów. Może lepiej skontaktować się z ekspertami. Lub wybierz opcję z gotowych rozwiązań projektowych, w których możesz po prostu zastąpić swoje wartości. Kiedy jest jasne, jaki rodzaj kratownicy jest potrzebny z rury profilowej, rysunek z pewnością znajdzie się w Internecie.

Istotne czynniki wyboru miejsca

Jeśli baldachim należy do domu lub innego budynku, będzie wymagał oficjalnego pozwolenia, o które również trzeba będzie zadbać.

Najpierw wybierana jest strona, w której będzie zlokalizowana struktura. Co jest brane pod uwagę?

  1. Obciążenia stałe (stały ciężar listew, pokryć dachowych i innych materiałów).
  2. Obciążenia zmienne (wpływ czynników klimatycznych: wiatru, opadów, w tym śniegu).
  3. Szczególny rodzaj obciążenia (czy w regionie występuje aktywność sejsmiczna, burze, huragany itp.).

Istotne są również właściwości gleby, wpływ okolicznych budynków. Projektant musi wziąć pod uwagę wszystkie istotne czynniki i współczynniki wyjaśniające, które są zawarte w algorytmie obliczeniowym. Jeśli planujesz wykonać obliczenia samodzielnie, skorzystaj z programów 3D Max, Arkon, AutoCAD lub podobnych. W wersjach online kalkulatorów budowlanych dostępna jest opcja obliczeń. Pamiętaj, aby znaleźć dla zamierzonego projektu zalecany krok między podporami łożyska, skrzynią. A także parametry materiałów i ich ilość.

Przykład obliczenia programowego dla daszka pokrytego poliwęglanem

Kolejność pracy

Montaż ramy z profili metalowych powinien wykonywać wyłącznie specjalista od prac spawalniczych. Ten odpowiedzialny biznes wymaga wiedzy i umiejętnego posługiwania się narzędziem. Konieczne jest nie tylko zrozumienie, jak spawać kratownicę z rury profilowej. Ważne jest, które węzły lepiej montować na ziemi, a dopiero potem podnosić je do podpór. Jeśli konstrukcja jest ciężka, do instalacji wymagany będzie sprzęt.

Zwykle proces instalacji odbywa się w następującej kolejności:

  1. Trwa oznaczanie obszaru. Zainstalowane części, wsporniki pionowe. Często metalowe rury są natychmiast umieszczane w dołach, a następnie betonowane. Pionowość instalacji sprawdza się za pomocą pionu. Aby kontrolować równoległość, sznur lub nić jest rozciągnięty między skrajnymi zębatkami, reszta jest ustawiona wzdłuż powstałej linii.
  2. Rury wzdłużne są mocowane do podpór za pomocą spawania.
  3. Na ziemi spawane są węzły i elementy wiązarów. Za pomocą szelek i swetrów łączone są paski konstrukcji. Następnie klocki należy podnieść na żądaną wysokość. Są one przyspawane do rur podłużnych w miejscach, w których umieszczone są wsporniki pionowe. Podłużne nadproża są spawane między kratownicami wzdłuż zbocza w celu dalszego mocowania pokrycia dachowego. Robią otwory na łączniki.
  4. Wszystkie obszary łączące są dokładnie czyszczone. Zwłaszcza górne krawędzie ramy, gdzie w przyszłości będzie leżał dach. Powierzchnia profili jest oczyszczona, odtłuszczona, zagruntowana i pomalowana.

Korzystając z gotowego projektu szybko zaczniesz składać baldachim

Eksperci radzą wykonywać tak odpowiedzialną pracę tylko z odpowiednim doświadczeniem. Nie wystarczy teoretycznie wiedzieć, jak prawidłowo spawać kratownicę z rury profilowej. Robiąc coś złego, ignorując niuanse, mistrz domu ryzykuje. Baldachim zapadnie się i zapadnie. Ucierpi wszystko, co będzie pod nim - samochody czy ludzie. Więc weź sobie do serca swoją wiedzę!

Wideo: jak spawać kratownicę z rury profilowej

Obecnie kratownice z rur profilowych są uważane za idealne rozwiązanie do budowy garażu, budynku mieszkalnego i budynków gospodarczych. Te solidne i trwałe konstrukcje są niedrogie, szybkie w budowie i poradzi sobie z nimi każdy, kto ma odrobinę umiejętności matematycznych, cięcia i spawania.

A jak wybrać odpowiedni profil, obliczyć farmę, zrobić w niej zworki i zainstalować, powiemy ci teraz szczegółowo. W tym celu przygotowaliśmy dla Ciebie szczegółowe warsztaty tworzenia takich gospodarstw, samouczki wideo i cenne wskazówki od naszych ekspertów!

Czym więc jest farma? Jest to struktura, która łączy podpory w jedną całość. Innymi słowy gospodarstwo należy do prostych obiektów architektonicznych, wśród cennych zalet, które wyróżniamy: wysoka wytrzymałość, doskonałe parametry użytkowe, niski koszt oraz dobra odporność na odkształcenia i obciążenia zewnętrzne.

Ze względu na to, że takie kratownice mają dużą nośność, umieszcza się je pod dowolnymi pokryciami dachowymi, niezależnie od ich wagi.

Zastosowanie w budowie kratownic metalowych z nowych lub prostokątnych profili zamkniętych jest uważane za jedno z najbardziej racjonalnych i konstruktywnych rozwiązań. I nie bez powodu:

  1. Główny sekret tkwi w oszczędnościach dzięki racjonalnemu kształtowi profilu i połączeniu wszystkich elementów kraty.
  2. Kolejną cenną zaletą rur profilowych do wykorzystania w ich produkcji kratownic jest równa stabilność w dwóch płaszczyznach, doskonałe usprawnienie i łatwość użytkowania.
  3. Przy całej swojej niskiej wadze takie kratownice mogą wytrzymać poważne obciążenia!

Więźby dachowe różnią się kształtem pasów, rodzajem przekroju prętów oraz rodzajem kratownic. Przy odpowiednim podejściu możesz samodzielnie spawać i instalować kratownicę z rury profilowej o dowolnej złożoności! Nawet ten:

Etap II. Uzyskujemy profil jakości

Tak więc przed zaprojektowaniem przyszłych gospodarstw musisz najpierw zdecydować o tak ważnych punktach:

  • kontury, wielkość i kształt przyszłego dachu;
  • materiał do produkcji górnych i dolnych pasów kratownicy, a także jej kraty;

Pamiętaj o jednej prostej rzeczy: rama z rury profilowej ma tak zwane punkty równowagi, które są ważne dla określenia stabilności całej kratownicy. I bardzo ważne jest, aby wybrać wysokiej jakości materiał do tego ładunku:

Farmy budowane są z rury profilowej o takich typach przekrojów: prostokątnej lub kwadratowej. Są one dostępne w różnych rozmiarach i średnicach przekrojów, o różnych grubościach ścianek:

  • Polecamy te, które są sprzedawane specjalnie do małych budynków: mają długość do 4,5 metra i przekrój 40x20x2 mm.
  • Jeśli będziesz robić farmy dłuższe niż 5 metrów, wybierz profil o parametrach 40x40x2 mm.
  • Do budowy dachu budynku mieszkalnego na pełną skalę potrzebne będą rury profilowe o następujących parametrach: 40x60x3 mm.

Stabilność całej konstrukcji jest wprost proporcjonalna do grubości profilu, dlatego nie używaj rur do produkcji kratownic, które są przeznaczone tylko do spawania stojaków i ram - oto inne cechy. Zwróć także uwagę na metodę wykonania produktu: przez zgrzewanie elektryczne, formowanie na gorąco czy formowanie na zimno.

Jeśli podejmiesz się samodzielnego wykonania takich kratownic, weź półfabrykaty o przekroju kwadratowym - najłatwiej z nimi pracować. Uzyskaj kwadratowy profil o grubości 3-5 mm, który będzie wystarczająco mocny i zbliżony swoimi właściwościami do metalowych prętów. Ale jeśli zrobisz farmę tylko dla daszka, możesz dać pierwszeństwo bardziej budżetowej opcji.

Podczas projektowania należy wziąć pod uwagę obciążenia śniegiem i wiatrem w Twojej okolicy. W końcu przy wyborze profilu (pod względem obciążenia) duże znaczenie ma kąt nachylenia kratownic:

Możesz dokładniej zaprojektować kratownicę z rury profilowej za pomocą kalkulatorów online.

Zauważamy tylko, że najprostsza konstrukcja kratownicy z rur profilowych składa się z kilku pionowych słupków i poziomych poziomów, na których można przymocować krokwie dachowe. Możesz kupić taką ramę gotową na własną rękę, nawet na zamówienie w dowolnym mieście w Rosji.

Etap III. Obliczamy naprężenia wewnętrzne wiązarów

Najważniejszym i odpowiedzialnym zadaniem jest prawidłowe obliczenie kratownicy z rury profilowej i wybór pożądanego formatu kraty wewnętrznej. Aby to zrobić, potrzebujemy kalkulatora lub innego podobnego oprogramowania, a także niektórych danych tabelarycznych SNiP, które do tego:

  • SNiP 2.01.07-85 (uderzenia, obciążenia).
  • SNiP p-23-81 (dane dotyczące konstrukcji stalowych).

Jeśli to możliwe, przejrzyj te dokumenty.

Kształt i nachylenie dachu

Do jakiego konkretnego dachu potrzebna jest farma? Szopa, szczyt, kopuła, łukowata czy biodrowa? Najłatwiejszą opcją jest oczywiście wykonanie standardowego baldachimu. Ale możesz również samodzielnie obliczyć i wyprodukować dość złożone gospodarstwa:


Standardowa kratownica składa się z tak ważnych elementów jak pasy górne i dolne, zębatki, zastrzały i rozpórki pomocnicze, zwane również sprengelami. Wewnątrz kratownicy znajduje się system kratownicowy, do łączenia rur wykorzystywane są spawy, nity, specjalne sparowane materiały i szaliki.

A jeśli zamierzasz zrobić dach o złożonym kształcie, takie kratownice będą dla niego idealną opcją. Bardzo wygodnie jest wykonać je zgodnie z szablonem bezpośrednio na ziemi, a dopiero potem podnieść.

Najczęściej przy budowie małego wiejskiego domu, garażu czy przebieralni stosuje się tzw. kratownice Polonso - specjalna konstrukcja kratownic trójkątnych połączonych zaciągnięciami, a dolny pas wychodzi tu podniesiony.

W rzeczywistości w tym przypadku, w celu zwiększenia wysokości konstrukcji, dolny cięciw jest łamany i wtedy jest to 0,23 długości lotu. Ponieważ wewnętrzna przestrzeń pokoju jest bardzo wygodna.

W sumie istnieją trzy główne opcje wykonania kratownicy, w zależności od nachylenia dachu:

  • od 6 do 15°;
  • od 15 do 20°;
  • od 22 do 35°.

Jaka jest różnica, o którą pytasz? Na przykład, jeśli kąt konstrukcji jest mały, tylko do 15 °, racjonalne jest wykonanie kratownic w kształcie trapezu. Jednocześnie całkiem możliwe jest zmniejszenie ciężaru samej konstrukcji, przyjmując wysokość od 1/7 do 1/9 całkowitej długości lotu.

Tych. postępuj zgodnie z tą zasadą: im niższa waga, tym większa wysokość kratownicy. Ale jeśli mamy już złożony kształt geometryczny, to musisz wybrać inny rodzaj wiązarów i krat.

Rodzaje wiązarów i kształtów dachów

Oto przykład konkretnych kratownic dla każdego typu dachu (pojedynczego, podwójnego, złożonego):

Przyjrzyjmy się rodzajom gospodarstw:

  • trójkątny kratownice to klasyka do wykonywania podstawy pod strome połacie dachowe lub wiaty. Przekrój rur dla takich gospodarstw należy dobierać z uwzględnieniem ciężaru materiałów dachowych, a także działania samego budynku. Kratownice trójkątne są dobre, ponieważ mają proste kształty, są łatwe do obliczenia i wykonania. Cenione są za podkłady pod dach zapewniające naturalne światło. Ale zwracamy również uwagę na wady: są to dodatkowe profile i długie pręty w środkowych segmentach kraty. Również tutaj będziesz musiał stawić czoła pewnym trudnościom przy spawaniu ostrych narożników referencyjnych.
  • Następny widok to wielokątny farmy z rury profilowej. Są niezastąpione przy budowie dużych powierzchni. Ich spawanie ma już bardziej złożony kształt, dlatego nie są przeznaczone do lekkich konstrukcji. Ale takie kratownice wyróżniają się większą oszczędnością metalu i wytrzymałością, co jest szczególnie dobre w przypadku hangarów o dużych rozpiętościach.
  • Jest również uważany za silny kratownica z równoległymi pasami. Takie gospodarstwo różni się od innych tym, że posiada wszystkie detale - powtarzające się, z tą samą długością prętów, pasów i krat. Oznacza to, że istnieje minimalna liczba połączeń, dlatego najłatwiej jest obliczyć i ugotować je z rury profilowej.
  • Osobnym gatunkiem jest trapezowy jednospadowy kratownica podparta kolumnami. Taka farma jest idealna, gdy konieczne jest sztywne zamocowanie konstrukcji. Ma pochyłości (szelki) po bokach i nie ma długich prętów górnej skrzyni. Nadaje się do dachów, gdzie niezawodność jest szczególnie ważna.

Oto przykład wykonania kratownic z rury profilowej jako uniwersalnej opcji, która nadaje się do wszelkich budynków ogrodowych. Mówimy o trójkątnych farmach i pewnie już je widzieliście wiele razy:

Trójkątna kratownica z poprzeczką jest również dość prosta i nadaje się do budowy altan i przebieralni:


I tu łukowaty farmy są już znacznie trudniejsze w produkcji, choć mają szereg cennych zalet:

Twoim głównym zadaniem jest wyśrodkowanie metalowych elementów kratownicy od środka ciężkości we wszystkich kierunkach, w prosty sposób, aby zminimalizować obciążenie i prawidłowo je rozłożyć.

Dlatego wybierz rodzaj gospodarstwa, który jest bardziej odpowiedni do tego celu. Oprócz wymienionych powyżej popularne są również kratownice nożycowe, asymetryczne, w kształcie litery U, dwuprzegubowe, kratownice z równoległymi pasami oraz kratownice strychowe z podporami i bez. A także widok na poddasze gospodarstwa:

Rodzaje krat i obciążenie punktowe

Będziesz zainteresowany, aby wiedzieć, że pewien projekt wewnętrznych kratownic jest wybierany wcale nie ze względów estetycznych, ale ze względów praktycznych: ze względu na kształt dachu, geometrię sufitu i obliczanie obciążeń.

Musisz zaprojektować swoją farmę w taki sposób, aby wszystkie siły były skoncentrowane konkretnie w węzłach. Wtedy nie będzie momentów zginających w pasach, stężeniach i kratownicach - będą działać tylko przy ściskaniu i rozciąganiu. A potem przekrój takich elementów zostaje zmniejszony do wymaganego minimum, jednocześnie znacznie oszczędzając na materiale. A samą farmę, do wszystkiego, co można łatwo zrobić przegubowe.

W przeciwnym razie siła rozłożona na pręty będzie stale działać na kratownicę i oprócz całkowitego naprężenia pojawi się moment zginający. I tutaj ważne jest prawidłowe obliczenie maksymalnych wartości gięcia dla każdego pojedynczego pręta.

Wówczas przekrój takich prętów powinien być większy niż gdyby sama kratownica była obciążona siłami punktowymi. Podsumowując: kratownice, na które rozłożone obciążenie działa równomiernie, wykonane są z krótkich elementów z węzłami przegubowymi.

Zobaczmy, jaka jest zaleta tego lub innego rodzaju kraty pod względem rozkładu obciążenia:

  • trójkątny Systemy kratowe są zawsze stosowane w kratownicach z równoległymi pasami i kratownicami trapezowymi. Jego główną zaletą jest to, że daje najmniejszą całkowitą długość kraty.
  • Przekątna system jest dobry przy niskich wysokościach kratownicy. Ale zużycie materiału na to jest znaczne, ponieważ tutaj cała ścieżka wysiłku przechodzi przez węzły i pręty sieci. Dlatego przy projektowaniu ważne jest, aby ułożyć maksymalnie pręty, aby długie elementy były rozciągnięte, a stojaki ściśnięte.
  • Inna perspektywa - wiązana krata. Wykonywana jest w przypadku obciążenia górnego pasa, a także w przypadku konieczności skrócenia długości samej kraty. Tutaj zaletą jest zachowanie optymalnej odległości między elementami wszystkich konstrukcji poprzecznych, co z kolei pozwala na zachowanie normalnej odległości między biegami, co będzie praktycznym momentem montażu elementów dachu. Ale stworzenie takiej kraty własnymi rękami jest dość pracochłonnym zadaniem z dodatkowymi kosztami metalu.
  • krzyżowy krata umożliwia jednoczesne rozłożenie obciążenia na farmie w obu kierunkach.
  • Inny rodzaj siatki krzyż gdzie zastrzały są mocowane bezpośrednio do ściany kratownicy.
  • I w końcu półprzekątna oraz rombowy kraty, najbardziej sztywne z wymienionych. Tutaj dwa systemy aparatów ortodontycznych oddziałują jednocześnie.

Przygotowaliśmy dla Ciebie ilustrację, na której zebraliśmy wszystkie rodzaje kratownic i ich kratownic:

Oto przykład wykonania kratownicy trójkątnej:

Wykonanie kratownicy z ukośną kratą wygląda tak:


Nie oznacza to, że jeden rodzaj kratownicy jest zdecydowanie lepszy lub gorszy od drugiego – każdy z nich jest cenny ze względu na mniejsze zużycie materiału, mniejszą wagę, nośność i sposób mocowania. Postać odpowiada za to, jaki schemat obciążenia będzie na nią działał. Wybrany rodzaj kratownicy będzie bezpośrednio zależał od wagi kratownicy, wyglądu i złożoności jej produkcji.

Zwracamy również uwagę na tak niezwykłą wersję produkcji farmy, gdy sama staje się częścią lub wsparciem dla innej, drewnianej:


Etap IV. Produkujemy i montujemy farmy

Udzielimy Ci kilku cennych wskazówek, jak samodzielnie spawać takie farmy bez większych trudności bezpośrednio na Twojej stronie:

  • Wariant pierwszy: możesz skontaktować się z fabryką, która wykona na zamówienie wszystkie potrzebne pojedyncze elementy według Twojego rysunku, które będziesz musiał tylko spawać na miejscu.
  • Druga opcja: kup gotowy profil. Wtedy wystarczy osłonić wiązary od wewnątrz za pomocą desek lub sklejki, a pomiędzy nimi w razie potrzeby ułożyć izolację. Ale ta metoda będzie oczywiście kosztować drożej.

Oto na przykład dobry samouczek wideo, jak wydłużyć rurę przez spawanie i uzyskać idealną geometrię:

Oto również bardzo pomocny film o tym, jak ciąć rurę pod kątem 45°:

Tak więc teraz przechodzimy bezpośrednio do zgromadzenia samych gospodarstw. Poniższe instrukcje krok po kroku pomogą Ci sobie z tym poradzić:

  • Krok 1: Najpierw przygotuj kratownice. Lepiej przyspawać je wcześniej bezpośrednio na ziemi.
  • Krok 2. Zainstaluj wsporniki pionowe dla przyszłych gospodarstw. Konieczne jest, aby były naprawdę pionowe, więc przetestuj je za pomocą pionu.
  • Krok 3. Teraz weź podłużne rury i przyspawaj je do słupków wsporczych.
  • Krok 4 Podnieś kratownice i przyspawaj je do rur wzdłużnych. Następnie ważne jest, aby wyczyścić wszystkie złącza.
  • Krok 5. Pomaluj gotową ramę specjalną farbą, po uprzednim jej oczyszczeniu i odtłuszczeniu. W takim przypadku zwróć szczególną uwagę na połączenia rur profilowych.

Z czym jeszcze borykają się ci, którzy prowadzą takie gospodarstwa w domu? Najpierw rozważ z góry stoły wsporcze, na których położysz kratownicę. Rzucenie go na ziemię nie jest najlepszą opcją - praca będzie bardzo niewygodna.

Dlatego lepiej jest umieścić małe mostki podporowe, które będą nieco szersze niż dolne i górne pasy kratownicy. Przecież zmierzysz ręcznie i włożysz swetry między pasy, a ważne jest, aby nie spadły na ziemię.


Kolejny ważny punkt: kratownice z rur profilowych są ciężkie, dlatego będziesz potrzebować pomocy co najmniej jeszcze jednej osoby. Ponadto pomoc nie zaszkodzi w tak żmudnych i żmudnych pracach jak szlifowanie metalu przed gotowaniem.Pamiętaj też, że będziesz musiał wyciąć wiele gospodarstw na wszystkie elementy, dlatego radzimy kupić lub zbudować dom- zrobiła taką maszynę w naszej klasie mistrzowskiej. Oto jak to działa:

W ten sposób krok po kroku sporządzisz rysunek, obliczysz kratownicę, wykonasz półfabrykaty i zespawasz konstrukcję już na miejscu. Co więcej, będziesz mieć również resztki rur profilowanych w swoim zużyciu, dzięki czemu nie będziesz musiał niczego wyrzucać - wszystko to będzie potrzebne do drugorzędnych części zadaszenia lub hangaru!

Etap V. Czyścimy i malujemy gotowe wiązary

Po zamontowaniu wiązarów w ich stałym miejscu, koniecznie pokryj je środkami antykorozyjnymi i pomaluj farbami polimerowymi. Idealna do tego celu farba, która jest trwała i odporna na promieniowanie ultrafioletowe:


To wszystko, farma rur profilowych jest gotowa! Pozostają tylko prace wykończeniowe polegające na poszyciu wiązarów od wewnątrz wraz z wykończeniem, a od zewnątrz z pokryciem dachowym:

Uwierz mi, wykonanie metalowej kratownicy z rury profilowej naprawdę nie jest dla ciebie trudne. Ogromną rolę odgrywa dobrze zaprojektowany rysunek, wysokiej jakości spawanie kratownicy z rury profilowej oraz chęć zrobienia wszystkiego poprawnie i dokładnie.

Wcześniej czy później właściciele prywatnego domu muszą zbudować na miejscu szopę na samochód lub letnie wakacje, altanę, małe ogrodzenie z dachem dla zwierząt domowych, baldachim nad stosem drewna. Aby dach nad taką konstrukcją był bezpiecznie zamocowany, konieczne jest prawidłowe zaprojektowanie i zamontowanie metalowych konstrukcji nośnych.

Witamy naszego szanownego czytelnika i proponujemy mu artykuł o tym, czym są kratownice z rury profilowej, jak je poprawnie obliczyć i zamontować.

Kratownica to struktura elementów prostoliniowych połączonych w węzłach w jednolity układ o niezmiennym kształcie geometrycznym. Najczęściej są to konstrukcje płaskie, ale w dużych obciążonych konstrukcjach stosuje się kratownice wolumetryczne (przestrzenne). Praktycznie w prywatnych domach farmy są wykonane z drewna i metalu. Niewielkie konstrukcje krokwi, zadaszeń, altan wykonane są z drewna. Jednak trwały i zaawansowany technologicznie metal jest prawie idealnym materiałem na metalowe konstrukcje nośne.

Do produkcji złożonych konstrukcji stosuje się walcowane kształtowniki pełne i rury. Rury profilowe (kwadratowe, prostokątne) mają większą odporność na zgniatanie i zginanie, małe konstrukcje do domu montuje się bez użycia spawania, dlatego rura profilowa jest najczęściej stosowana do budynków osiedlowych.

Cechy konstrukcyjne kratownic

Elementy składowe struktury gospodarstwa:

  • Pasek.
  • Rack - pionowy element łączący pasy górne i dolne.
  • Klamra (rozpórka).
  • Sprengel - orteza podtrzymująca.
  • Wycięcia, nakładki, szaliki, nity, śruby - wszelkiego rodzaju materiały pomocnicze i mocujące.

Wysokość farmy liczona jest od najniższego punktu dolnego pasa do najwyższego punktu. Rozpiętość - odległość między podporami. Rise - stosunek wysokości kratownicy do rozpiętości. Panel to odległość między węzłami pasa.

Rodzaje farm z profesjonalnej fajki

Gospodarstwa podzielone są według obrysu pasów. Istnieją odmiany dwuwarstwowe i trójwarstwowe. W małych konstrukcjach stosuje się prostsze kratownice dwupasowe. Każda odmiana ma określone nachylenie i wysokość w zależności od długości przęsła i kształtu wiązara.

Rodzaje kratownic zgodnie z konturami pasów: belki o równoległych pasach (prostokątne), trójkątne (podwójne i pojedyncze), trapezowe (podwójne i pojedyncze), segmentowe (paraboliczne), wielokątne (wielokątne), wspornikowe; z łamanym wypukłym lub wklęsłym pasem dolnym i zróżnicowanym kształtem pasa górnego; łukowaty z poziomym i łukowatym dolnym pasem; złożone połączone formy.

Farmy wyróżniają się także rodzajami krat – patrz rysunek. W budynkach prywatnych najczęściej spotyka się kraty trójkątne i ukośne - prostsze i mniej metalochłonne. Kraty trójkątne najczęściej stosuje się w konstrukcjach prostokątnych i trapezowych, kraty ukośne - w trójkątnych.

Przed zbudowaniem jakiejkolwiek konstrukcji powinieneś zdecydować się na wybór materiału. Kupując metalowy profil lub rury, należy dokładnie zbadać obrabiane przedmioty - pod kątem pęknięć, muszli, zwisów, niespójności wzdłuż szwu, dużej liczby wgniecionych i wygiętych przedmiotów. Kupując materiały ocynkowane - warto zwrócić uwagę na jakość powłoki - czy nie występują rozwarstwienia i ugięcia.

Kupując, musisz zażądać kopii certyfikatu i czeku. Upewnij się, że grubość ścianki rury jest podana w dokumentach. Nie możesz robić fajek w garażu na kolanie i nie ma podróbek, ale możesz natknąć się na kiepskiej jakości materiał, więc lepiej kupować w dość dużych sklepach.

Jaki materiał wybrać na ramę

W większości przypadków stal wybierana jest na szkielet budynków dworskich lub dach domu. W przypadku bardzo małych konstrukcji czasami stosuje się aluminium i - najczęściej w zakupionych produktach (markizy, fotele bujane). Do wznoszenia konstrukcji metalowych można zastosować rury o przekroju pustym i profil o przekroju pełnym (okrąg, pasek, kwadrat, kanał, belka dwuteowa).

Ogromną zaletą rur prostokątnych i kwadratowych w porównaniu z profilem o tej samej wadze jest wysoka odporność na zgniatanie i inne odkształcenia. Dzięki temu solidne profile można zastąpić znacznie lżejszymi rurami karbowanymi - to znacznie ułatwia (dwukrotnie lub więcej) i obniża koszt budowy typu rurowego.

Wymiary przekroju rury dobierane są w zależności od rozpiętości przęsła oraz odległości między podporami a kratownicami. W osiedlach prywatnych szopy i inne konstrukcje nie są zbyt duże i można skorzystać z porad ekspertów lub znaleźć gotowe rysunki w Internecie.


Przy rozstawie podpór do 2 m, dla małych zadaszeń o rozpiętości do 4 m odpowiedni jest profil 40 × 20x2 mm, przy rozpiętości do 5 m - 40 × 40x3, 60 × 30x3 mm; rozpiętości dłuższe niż 5 m - 60 × 40x3, 60 × 60x3 mm. Jeśli planujesz wiatę na dwa samochody o szerokości 8-10 m, wymagany będzie profil od 60 × 60 do 100 × 100 przy grubości ścianki 3-4 mm. Wymiary profilu zależą od odległości między kratownicami.

Profesjonalne rury trafiają do sprzedaży w długościach 6 i 12 m. Przy długości 12 m metal jest zużywany bardziej ekonomicznie, ale do transportu takich rur potrzebny jest miernik długości. Przed zakupem materiałów należy zastanowić się, w jaki sposób wytniesz półfabrykaty i ile z nich zmieści się w rurze o długości 6 m lub 12 m, i obliczyć, ile odcinków profesjonalnej rury będziesz potrzebować.

Nie sposób skupić się na wadze nominalnej - waga to 1 mb. w danej partii będzie się różnić od nominalnej i najprawdopodobniej w górę (bardziej opłaca się sprzedawcom wytwarzać produkty o grubszej ściance - cena jest za tonę). Kupując na wagę, materiał trzeba będzie kupić i przetransportować - a to są dodatkowe koszty.

Zalety i wady różnych metali

W praktyce do rur konstrukcyjnych profilowych stosuje się następujące gatunki stali: zwykłą węglową i wysokogatunkową, konstrukcyjną, stopową. Rury posiadają ochronną powłokę cynkową. Stosowane jest również aluminium - ale rzadko, w przypadku małych, częściej sezonowych konstrukcji. Profile aluminiowe są używane do małych konstrukcji.

Tradycyjnie dla małych konstrukcji na osiedlu prywatnym, do budowy konstrukcji stalowych z kratownicami, stosuje się stal węglową St3sp, St3ps, czasami ocynkowaną. Taka stal ma wystarczającą wytrzymałość, aby zapewnić niezawodność konstrukcji, praktycznie nie ma różnicy w odporności na korozję dla wszystkich trzech rodzajów stali.

Jeśli opady opadną na konstrukcje, prędzej czy później zarówno wyroby ze stali konstrukcyjnej, jak i stopowej rdzewieją. Niewielka ilość pierwiastków stopowych nie chroni przed korozją (do konstrukcji można stosować stale niskostopowe takie jak 30KhGSA, 30KhGSN, 38XA - zawartość pierwiastków stopowych w nich wynosi 2-4%, a ilość ta nie wpływa na korozję opór).


Pod względem wytrzymałości stale konstrukcyjne i stopowe powinny być nieco trwalsze niż stale węglowe – są bardziej odporne na obciążenia cykliczne. Ale ta jakość w stalach objawia się po obróbce cieplnej - a hartowanie z odpuszczaniem może wypaczyć rury, a zwykle nikt nie wykonuje takiej obróbki cieplnej na gotowych produktach. Wyżarzanie można przeprowadzić na rurach bez szwu – po wyżarzaniu w metalu usuwane są naprężenia szczątkowe (utwardzanie), ale staje się on bardziej miękki.

Stale konstrukcyjne (20A, 45, 40, 30A) charakteryzują się wyższą jakością i wyższą ceną. Stale stopowe są jeszcze droższe (i jest szansa, że ​​zostaną ci sprzedane rury ze stali 3 zamiast stopowej). Dlatego przy montażu konstrukcji o szerokości mniejszej niż 20 m nie ma sensu kupować profesjonalnych rur wykonanych ze stali stopowej lub konstrukcyjnej. Zdecydowanie sensowne jest użycie ocynkowanej rury profesjonalnej, jeśli instalacja będzie prowadzona przy użyciu systemów krabowych.

Jeśli montaż ma być wykonany przez spawanie, spoiny rdzewieją tak szybko, jak zwykły niepowlekany metal.. Ale jeśli uważnie monitorujesz szwy, regularnie przeprowadzasz obróbkę antykorozyjną (czyszczenie, gruntowanie, malowanie), preferowana jest rura ocynkowana. Jeśli potrzebujesz tymczasowej szopy na 10 lat na materiały budowlane, a potem zburzysz szopę - tym bardziej nie zawracaj sobie głowy, kup zwykłe rury ze stali węglowej bez powłoki.

Jeśli planujesz wybudować na budowie bardzo dużą szopę lub hangar o dużej rozpiętości, powinieneś skontaktować się z profesjonalnymi budowniczymi i wykonać projekt - to oni zdecydują, jaką stal wybierzesz.

Zrób to sam lub zamów

Kratownice do baldachimu nad samochodem lub dachem altany są niewielkie i mają prostą konstrukcję - najczęściej trójkątną z kilkoma rozpórkami i stojakami. Możesz też samodzielnie wykonać taki projekt, jeśli masz co najmniej początkowe umiejętności spawacza i nie boisz się uczyć nowej pracy.

Ale produkcja farm wymaga dokładności, obecności asystenta, bardzo płaskiego obszaru na osiedlu - do układania i spawania konstrukcji, obecności spawarki i czasu. Gotową konstrukcję możesz zamówić w fabryce lub firmie budowlanej i samodzielnie ją zamontować.

Wymagania dotyczące obliczania rury profilowej do budowy farmy

Przy obliczaniu wymiarów i grubości ścianek rur profilowych wymaganych do budowy konstrukcji metalowych; brane są pod uwagę następujące warunki:

  • Wymiary konstrukcji metalowej, a w szczególności długość, skok podpór - odległość między podporami.
  • Wysokość podpór i kratownic.
  • Kształt gospodarstwa.
  • Możliwe cechy warunków geologicznych (aktywność sejsmiczna, możliwość wystąpienia osuwisk).
  • Waga powłoki.


Co się stanie, jeśli obliczysz niepoprawnie?

W przypadku błędnych obliczeń możliwe są następujące konsekwencje:

  • Konstrukcje rolnicze odkształcą się pod ciężarem śniegu, wilgotnych liści.
  • W najbardziej niefortunnym przypadku konstrukcje odkształcą się pod własnym ciężarem.
  • Cała konstrukcja może się zawalić przy silnym wietrze.
  • Odkształcenie prędzej czy później doprowadzi do zniszczenia farmy i całej konstrukcji, co jest niebezpieczne dla ludzi i może uszkodzić przedmioty pod baldachimem - np. samochód.
  • Krucha i ruchoma konstrukcja doprowadzi do zniszczenia dachu położonego na farmie.
  • W przypadku używania profilu, który jest zbyt mocny i ciężki, koszt materiałów i pracy podczas budowy konstrukcji metalowej bezzasadnie wzrasta.

Projektujemy farmę i jej elementy

Kompletne i dokładne obliczenie obciążenia w gospodarstwie wraz ze schematami jest złożone, a w celu jego realizacji należy skontaktować się ze specjalistami.

Przy projektowaniu dużych szop, hangarów, garaży wykonanych z konstrukcji metalowych konieczne jest dokładne obliczenie wymaganego profilu, ale do budowy niezbyt dużych szop lub altan na prywatnej posesji można skorzystać ze znanych zaleceń specjalistów.

W przypadku bardzo małych konstrukcji (szopa w zagrodzie dla zwierząt, szopa nad składem drewna opałowego) wystarczy zastosować rury o wymiarach 40 × 20 mm o grubości ścianki 2 mm; do altan i zadaszeń nad stołami, grillami lub miejscami odpoczynku - 40 × 40 mm przy grubości ścianki 3 mm; zadaszenie nad miejscem na samochód - od 60×40 do 100×100 mm przy grubości ścianki 3-4 mm.

Jeśli na czaszy jest kilka kratownic i podpór, a stopień podpór jest mniejszy niż 2 m, można zastosować cieńszą rurę, jeśli są tylko 4 podpory i dwie kratownice i rozpiętość 6-8 m lub więcej - a grubszy.

Dopuszczalne obciążenia kratownic pokazano w tabeli:

Rozpiętość, m Rozmiar rury na grubość ścianki, mm 1 2 3 4 5 6
Do rury profilowej
40x40x2 709 173 72 35 16 5
40x40x3 949 231 96 46 21 6
50x50x2 1165 286 120 61 31 14
50x60x3 1615 396 167 84 43 19
60x60x2 1714 422 180 93 50 26
60x60x3 2393 589 250 129 69 35
80x80x3 4492 1110 478 252 144 82
100x100x3 7473 1851 803 430 253 152
100x100x4 9217 2283 990 529 310 185
120x120x4 113726 3339 1484 801 478 296
140x140x4 19062 4736 2069 1125 679 429
Dla rury prostokątnej (gdy większy bok jest pionowy)
50x25x2 684 167 69 34 16 6
60x40x2 1255 308 130 66 35 17
80x40x2 1911 471 202 105 58 31
80x40x3 2672 658 281 146 81 43
80x60x3 3583 884 380 199 112 62
100x50x4 5489 1357 585 309 176 101
120x80x3 7854 1947 846 455 269 164

Rysunki i diagramy

Przy produkcji konstrukcji metalowych rysunek z dokładnymi wymiarami jest obowiązkowy! Pozwoli to na zakup odpowiedniej ilości materiału, zaoszczędzi czas przy montażu i przygotowaniu wykrojów oraz pozwoli w łatwy sposób kontrolować wymiary konstrukcji metalowej podczas montażu i gotowej konstrukcji. W takim przypadku bezpieczeństwo Twoje i Twoich domowników zależy od dokładności montażu – budynek, który zawalił się od śniegu lub wiatru, może sprawić wiele kłopotów.

Podstawy obliczania gospodarstw

Rodzaje wiązarów zależą od kształtu dachu, a kształt dachu budynku na osiedlu dobierany jest w zależności od przeznaczenia i umiejscowienia konstrukcji metalowych. Wsporniki wspornikowe i przyległe wykonuje się zwykle za pomocą jednostronnych trójkątnych, wolnostojących zadaszeń - o wielokątnych, trójkątnych, segmentowych konstrukcjach i łukach. Altany mogą mieć dach sześcio- i ośmiospadowy lub dach fantazyjny z kratownicami na zamówienie.

Aby obliczyć kratownice, konieczne jest obliczenie obciążenia dachu i jednego kratownicy. Obliczenia uwzględniają obciążenie pokrywy śnieżnej, pokrycia dachowego, łat, ciężar samych konstrukcji. Dokładne obliczenia to zadanie dla profesjonalnego budowniczego. Podstawą obliczeń jest SP 20.13330.2016 „Obciążenia i oddziaływania. Zaktualizowana wersja SNiP 2.01.07-85” i SP 16.13330.2011 „Konstrukcje stalowe. Zaktualizowana wersja SNiP II-23-81".


Do obliczeń stosuje się metodę cięcia - wycinanie węzłów (odcinków, w których pręty są przegubowe); metoda Rittera; Metoda wymiany pręta Henneberga. W nowoczesnych programach komputerowych częściej stosuje się metodę wycinania węzłów.

Lepiej skorzystać z gotowego standardowego projektu lub naszych zaleceń dotyczących wyboru profili. Montaż farmy o prostej konstrukcji trapezowej lub trójkątnej nie jest zbyt trudny, a jeśli masz doświadczenie w spawaniu i montażu konstrukcji metalowych, samodzielny montaż szop i altan jest całkiem możliwy. Jeśli chcesz zbudować duży baldachim o długości kratownicy 10 m lub więcej, musisz wykonać projekt ze specjalistami.

Wpływ kąta pochylenia

Na projekt farmy wpływ ma przede wszystkim kąt nachylenia skarp (pochylni). Kąt nachylenia dobierany jest przede wszystkim w zależności od kształtu dachu i umiejscowienia konstrukcji metalowej. Wiaty sąsiadujące z budynkami powinny mieć większy kąt nachylenia dachu – dla szybszego toczenia śniegu zsuwającego się z dachu i płynącej wody.

W przypadku pojedynczych konstrukcji kąt nachylenia dachu może być mniejszy. Kąt nachylenia zależy również od ilości opadów w twoim regionie - im więcej opadów, tym większy powinien być kąt nachylenia dachu. Im bardziej stromy dach, tym mniej opadów się na nim utrzymuje.

Na małych zadaszeniach wolnostojących stosuje się lekkie nachylenie stoku - do 15°. Wysokość skarpy jest w przybliżeniu równa 1/7-1/9 długości przęsła. Stosowane są kratownice trapezowe.

Nachylenie od 15° do 22° - wysokość zbocza to 1/7 rozpiętości przęsła.

Nachylenie od 22° do 30° - 35° - wysokość skarpy to 1/5 rozpiętości przęsła, przy takim nachyleniu stosuje się zwykle konstrukcje trójkątne, czasem z łamanym dolnym pasem dla ułatwienia budowy.

Opcje kąta bazowego

Do prawidłowego obliczenia liczby i długości poszczególnych elementów kratownicy z profesjonalnej rury konieczne jest określenie podstawowych kątów między elementami. Na ogół pas dolny jest prostopadły do ​​podpór, pas górny jest nachylony do poziomu w zależności od kąta nachylenia dachu. Optymalny kąt pochylenia stężeń do poziomu/pionu to 45°, słupki muszą być ściśle pionowe.

Dokładny kąt nachylenia dachu jest ustalany przez projekt lub wyznaczany zgodnie z powyższymi współczynnikami ( dla nachylenia do 15 ° - wysokość nachylenia jest w przybliżeniu równa 1/7-1/9 długości przęsła; dla nachylenia od 15 ° do 22 ° - 1/7 długości przęsła; dla spadku od 22° do 30° - 35° - wysokość spadku to 1/5 rozpiętości przęsła).

Po określeniu dokładnego kąta dachu określ długość półfabrykatów do produkcji farmy - ta informacja będzie wymagana podczas wykonywania pracy.

Istotne czynniki wyboru miejsca

Jeśli istnieje wybór, do montażu konstrukcji metalowych należy wybrać płaski obszar, który nie jest narażony na osunięcia się ziemi i zalanie wodą. Ale na małych działkach domowych najczęściej nie ma wyboru - wiata znajduje się bezpośrednio przed bramą, weranda w pobliżu domu, altana w głębi działki. Witryna może wymagać wyrównania, czasami wysuszenia.

Jeśli istnieje niebezpieczeństwo ześlizgiwania się warstw ziemi lub mieszkasz w obszarze podatnym na trzęsienia ziemi, projektowanie konstrukcji dowolnej konstrukcji nad budą należy pozostawić profesjonalistom, aby zapewnić sobie własne bezpieczeństwo.


Jak obliczyć obciążenie

Obciążenie śniegiem na 1 m² dachu oblicza się według SP 20.13330.2017 „Obciążenia i uderzenia. Zaktualizowana wersja SNiP 2.01.07-85" w zależności od regionu. Przy obliczaniu nie bierze się pod uwagę powierzchni dachu, ale powierzchni rzutu dachu na poziom. Podobnie obliczana jest waga skrzyni i zadaszenia. Zgodnie z rysunkiem waga jednego gospodarstwa jest obliczana i mnożona przez ich liczbę.

Obciążenie jednej kratownicy oblicza się, dzieląc sumę całkowitego obciążenia dachu śniegu, ciężaru skrzyni i pokrywy, ciężaru samych konstrukcji przez liczbę kratownic.

Drzwi wejściowe i baldachim

Daszki nad drzwiami wejściowymi są małe i wspornikowe.

Szerokość daszka powinna być równa szerokości ganku + 300 mm z każdej strony. W głębi baldachim powinien zakrywać stopnie. Długość przyłbicy jest równa sumie długości platformy i stopni. Długość górnej platformy powinna być półtora raza szersza niż drzwi, to znaczy 0,9 × 1,5 \u003d 1,35 m. Plus 250 mm na każdy stopień.

Na przykład:

dla ganku dwustopniowego i szerokości 1200 mm wymiary zadaszonej powierzchni (poziomy rzut zadaszenia) to:

długość (głębokość szczytu) = 1,35 + 2 × 0,25 = 1,85 m;

szerokość \u003d 1,2 + 0,3 × 2 \u003d 1,8 m.



Darmowe programy do obliczeń

  • online http://sopromatguru.ru/raschet-balki.php.
  • online http://rama.sopromat.org/2009/?gmini=off.

Przykład obliczenia

Przykład obliczenia kratownicy wolnostojącego zadaszenia dla samochodu klasy średniej (D):

Szerokość pojazdu 1,73 m, długość 4,6 m.

Minimalna szerokość kratownicy między podporami:

1,73+1 = 2,73m, dla wygody otwierania drzwi przyjmujemy szerokość 3,5m.

Szerokość kratownicy wraz z okapami dachu:

3,5 + 2 × 0,3 = 4,1 m.

Długość czaszy:

4,6 + 1 = 5,6 m, weź długość 6 m.

Przy tej długości możesz zamontować podpory o długości 2 m lub mniej. Dla ułatwienia konstrukcji nośnych przyjmujemy odległość między podporami 1,5 m.

Przyjmujemy dach dwuspadowy w kształcie trójkąta - jest najłatwiejszy w produkcji i jednocześnie ekonomiczny pod względem materiałochłonności. Kąt nachylenia dachu przyjmujemy jako 30° - przy tym kącie nachylenia śnieg i opadłe liście nie będą zalegać na dachu.

Wysokość kratownicy pośrodku (słupek środkowy) będzie wynosić:

Razem: długość dolnego pasa zagrody 4,1 m; pas górny - dwie połówki po 2,355 m każda, długość całkowita 4,71 m, trybuna pośrodku ma wysokość 1,16 m.

W przypadku tak krótkich kratownic wystarczy zastosować kwadratową rurę 40 × 40 mm o grubości ścianki 3 mm.


Główne etapy prac przy produkcji i montażu kratownic własnymi rękami

Przed montażem wiązarów wykonywane są prace na miejscu planowania, montaż podpór, betonowanie fundamentów podpór, spawanie stężeń bocznych lub wiązarów bocznych. Następnie montuje się kratownice poprzeczne.

Procedura wykonywania prac przy produkcji i montażu kratownic:

  • Farmy są spawane na płaskiej powierzchni.
  • Farmy są pokryte podkładem antykorozyjnym, dwukrotnie malowanym. Nie maluj miejsc do spawania kratownic do podpór. Możliwe jest wykonanie tych prac po zamontowaniu kratownic, ale niewygodne jest malowanie na wysokości.
  • Farmy są podnoszone, montowane na podporach, sprawdzane są kąty i poziomość, przyspawane do podpór. Prace te wykonuje kilkuosobowy zespół.
  • Pomaluj spawy.
  • Zamontuj skrzynię, połóż dach.

Jak spawać kratownice

Gospodarstwa są montowane na płaskim terenie. Przed montażem detale są cięte, oczyszczane z rdzy, a na odcinkach szlifowane są zadziory. Elementy farmy są mocowane zaciskami, sprawdzane są wymiary, kąty, płaskość. Konstrukcja jest spawana z jednej strony, pozostawiona do ostygnięcia, odwrócona na drugą stronę. Zdejmij zaciski i zagotuj drugą stronę. Następnie zmiel wałek na szwie. Możesz zobaczyć cechy spawania kratownicy w naszym filmie:

Jeśli masz niewielkie umiejętności jako spawacz i monter, możesz zlecić wykonanie gospodarstwa w wyspecjalizowanej organizacji lub zespole.

Wniosek

Montaż baldachimu, montaż kratownic to skomplikowana praca wykwalifikowana. Małe zadaszenia i altany można wykonać samodzielnie z pomocą członków rodziny.

Lepiej powierzyć montaż dużych konstrukcji metalowych zespołowi profesjonalistów. Ale profesjonaliści również potrzebują kontroli. Żegnamy się z naszym szanownym czytelnikiem i mamy nadzieję, że nasz artykuł pomoże Ci zrozumieć rodzaje gospodarstw, dobór projektu, materiału oraz procedurę budowy szop i altan na Twojej stronie. Zapisz się do newslettera naszej strony, przyprowadź znajomych, dziel się ciekawymi informacjami ze swoimi rozmówcami w sieciach społecznościowych.

Kratownice metalowe z rury profilowej to konstrukcje metalowe, których montaż odbywa się za pomocą metalowych prętów kratowych. Ich produkcja jest dość skomplikowanym i czasochłonnym procesem, ale wynik zwykle uzasadnia oczekiwania. Ważną zaletą można nazwać opłacalność powstałego projektu. W procesie produkcyjnym sparowany metal i szaliki są często używane jako łączące części metalowe. Dalszy proces montażu opiera się na nitowaniu lub spawaniu.

Zalety konstrukcji metalowych

Metalowa kratownica ma wiele zalet. Z ich pomocą można łatwo zablokować przęsło o dowolnej długości. Należy jednak rozumieć, że właściwa instalacja obejmuje wstępne kompetentne obliczenie kratownicy z rury profilowej. W takim przypadku będzie można mieć pewność jakości wykonanej konstrukcji metalowej. Warto też trzymać się zaplanowanych planów, rysunków i oznaczeń, aby produkt okazał się zgodny z wymaganiami.

Na tym zalety tego produktu się nie kończą. Można również wyróżnić następujące zalety:

  1. Trwałość produktu metalowego.
  2. Lekka waga w porównaniu z innymi podobnymi projektami.
  3. Wytrzymałość.
  4. Odporność na uszkodzenia i negatywne czynniki środowiskowe.
  5. Mocne sęki, które przyczyniają się do odporności na każdy rodzaj obciążenia.
  6. Możliwość zaoszczędzenia finansów poprzez samodzielny montaż, ponieważ gotowy produkt metalowy nie jest tani.
  7. Cechy konstrukcyjne kratownic

    Kratownica z rury profilowej ma charakterystyczne cechy, o których należy wcześniej pamiętać. Na podstawie podziału można wyróżnić pewne parametry. Główną wartością jest liczba pasów. Można wyróżnić następujące typy:


    Drugim ważnym parametrem, bez którego nie można stworzyć rysunku farmy, są kontury i kształt. W zależności od tego ostatniego można wyróżnić kratownice proste, szczytowe lub jednospadowe, łukowe. Wzdłuż konturu konstrukcje metalowe można również podzielić na kilka opcji. Pierwsza to projekty z równoległym paskiem. Są uważane za najlepsze rozwiązanie do tworzenia miękkiego dachu. Metalowy wspornik jest niezwykle prosty, a jego elementy są identyczne, maskownica ma taki sam rozmiar jak pręty, co ułatwia montaż.

    Druga opcja to jednospadowe konstrukcje metalowe. Oparte są na sztywnych węzłach, które zapewniają odporność na obciążenia zewnętrzne. Stworzenie takiego projektu wyróżnia się ekonomią materiału i odpowiednio niskimi kosztami. Trzeci typ to gospodarstwa wielokątne. Wyróżniają się długą i dość skomplikowaną instalacją, a ich zaletą staje się zdolność do wytrzymania dużego ciężaru. Czwartą opcją są kratownice trójkątne z rury profilowej. Stosuje się je, jeśli planowane jest stworzenie metalowej kratownicy o dużym kącie nachylenia, ale wadą będzie obecność odpadów po budowie.

    Kolejnym ważnym parametrem jest kąt nachylenia. W zależności od tego metalowe kratownice z rur profilowych dzielą się na trzy główne grupy. Pierwsza grupa obejmuje konstrukcje metalowe o kącie nachylenia 22-30 stopni. W tym przypadku długość i wysokość produktu są reprezentowane przez stosunek 1:5. Wśród zalet takiej metalowej konstrukcji można wyróżnić niewielką wagę. Najczęściej w ten sposób powstają metalowe kratownice trójkątne.

    W takim przypadku może być konieczne zastosowanie stężeń montowanych od góry do dołu, jeśli rozpiętość przęsła przekracza 14 metrów. W pasie górnym zostanie umieszczony panel o długości 150-250 cm, w wyniku czego uzyskamy wzór z dwoma pasami i parzystą liczbą paneli. Przy rozpiętości powyżej 20 metrów należy zamontować metalową konstrukcję podkrokwiową, łącząc ją ze słupami wsporczymi.

    Druga grupa obejmuje farmy z rur kwadratowych lub z rur profesjonalnych i innych odmian, jeśli kąt nachylenia wynosi 15-22 stopni. Stosunek wysokości i długości między sobą sięga 1:7. Maksymalna długość ramy nie powinna przekraczać 20 metrów. Jeśli konieczne jest zwiększenie wysokości, wymagane są dodatkowe procedury, na przykład powstaje zerwany pas.

    Trzecia grupa obejmuje konstrukcje metalowe o kącie nachylenia mniejszym niż 15 stopni. W tych projektach zastosowano trapezowy system kratownicy. Posiadają dodatkowe krótkie stojaki. Pozwala to zwiększyć odporność na ugięcie wzdłużne. Jeśli montowany jest dach jednospadowy, którego kąt nachylenia sięga 6-10 stopni, należy wziąć pod uwagę asymetryczny kształt. Podział rozpiętości może się różnić w zależności od cech konstrukcyjnych i może wynosić do siedmiu, ośmiu lub dziewięciu części.

    Oddzielnie wyodrębniono farmę Polonso, montowaną ręcznie. Jest reprezentowany przez dwie trójkątne kratownice, które są połączone zaciągnięciem. Eliminuje to montaż długich stężeń, które musiałyby znajdować się w środkowych panelach. Dzięki temu waga konstrukcji będzie optymalna.

    Jak poprawnie obliczyć czaszę?

    Obliczenia i produkcja kratownic z rury profilowej powinny opierać się na podstawowych wymaganiach określonych w SNiP. Przy obliczaniu ważne jest sporządzenie rysunku produktu, bez którego późniejsza instalacja będzie niemożliwa. Początkowo należy przygotować schemat, który wskaże główne zależności między połacią dachu a długością konstrukcji jako całości. W szczególności należy wziąć pod uwagę:

    1. Kontur pasów nośnych. Pomogą określić przeznaczenie konstrukcji metalowej, kąt nachylenia i rodzaj dachu.
    2. Przy wyborze należy kierować się zasadą oszczędności, chyba że z wymagań wynika coś przeciwnego.
    3. Wymiary są obliczane z uwzględnieniem obciążeń konstrukcji. Należy pamiętać, że kąty krokwi mogą się różnić, ale panel musi do nich pasować.
    4. Ostatnie obliczenie dotyczy luki między węzłami. Najczęściej dobiera się go tak, aby pasował do szerokości panelu.

    Należy pamiętać, że zwiększenie wysokości własnymi rękami doprowadzi do zwiększenia nośności. W takim przypadku pokrywa śnieżna nie będzie trzymana na dachu. Aby dodatkowo wzmocnić metalową konstrukcję, będziesz musiał zamontować usztywniacze. Aby określić wymiary farmy, należy kierować się następującymi danymi:

  • konstrukcje o szerokości do 4,5 metra montowane są z części o wymiarach 40x20x2 mm;
  • produkty o szerokości 5,5 metra powstają z elementów o wymiarach 40x40x2 mm;
  • jeśli szerokość konstrukcji przekroczy 5,5 metra, optymalnie jest wybrać części 40x40x3 mm lub 60x30x2 mm.

Następnie musisz obliczyć krok, w tym celu brana jest pod uwagę odległość od jednego do następnego wspornika czaszy. Często jest to standard i osiąga 1,7 metra. Jeśli złamiesz tę niewypowiedzianą zasadę, siła konstrukcji może zostać nieco naruszona. Po obliczeniu wszystkich wymaganych parametrów konieczne jest uzyskanie schematu projektowego. Aby to zrobić, użyj programu, aby osiągnąć wymaganą siłę. Większość programów ma nazwy podobne do uruchomionego procesu. Możesz wybrać program "Obliczanie kratownicy", "Obliczanie kratownicy 1.0" i inne podobne.

Przy obliczaniu należy wziąć pod uwagę koszt jednej tony metalu przy zakupie, a także koszt samej konstrukcji metalowej, czyli koszty spawania, obróbki antykorozyjnej i instalacji. Teraz pozostaje dowiedzieć się, jak spawać kratownicę z rury profilowej.

Aby spawanie kratownicy było wysokiej jakości, należy przestrzegać szeregu zaleceń. Wśród nich są następujące:


Aby projekt okazał się zgodny z wymaganiami, ważne jest przestrzeganie określonego algorytmu pracy. Początkowo witryna jest oznaczona. Aby to zrobić, zamontuj wsporniki pionowe i części osadzone. W razie potrzeby metalowe rury profilowe można natychmiast umieścić w dołach i zabetonować. Montaż podpór pionowych jest weryfikowany pionem i w celu kontroli równoległości ciągną za linkę.

Ładowanie...Ładowanie...