Metallkonstruktioner fackverksberäkning. Ett exempel på beräkning av en triangulär fackverk

I olika konstruktionssektorer används ofta takstolar från ett profilrör. Strukturellt är sådana takstolar metallstrukturer som består av individuella stavar och har en gitterform. Takstolar skiljer sig från strukturer gjorda av solida balkar genom lägre kostnad och högre arbetsintensitet. För att ansluta profilrör kan både svetsmetoden och nitar användas.

Metallprofilfackverk är lämpliga för att skapa vilken spännvidd som helst, oavsett längd – men för att kunna göra detta måste strukturen beräknas med största noggrannhet innan montering. Om beräkningen av metallfackverket var korrekt och allt monteringsarbete av metallkonstruktionerna utfördes korrekt, behöver den färdiga fackverket bara lyftas och installeras på den förberedda selen.

Fördelar med att använda metall takbjälkar

Takstolar från ett profilrör har många fördelar, inklusive:

Lättviktsdesign;
Lång livslängd;
Utmärkta styrka indikatorer;
Förmåga att skapa strukturer med komplex konfiguration;
Acceptabel kostnad för metallelement.

Klassificering av takstolar från ett profilrör

Alla fackverkskonstruktioner i metall har flera gemensamma parametrar, som säkerställer indelningen av fackverk i typer.

Dessa alternativ inkluderar:

Antalet bälten. Metallfackverk kan bara ha ett bälte, och då kommer hela strukturen att ligga i ett plan, eller två bälten. I det senare fallet kommer gården att kallas hängande. Utformningen av den hängande fackverket inkluderar två bälten - övre och nedre.
Formen. Det finns en välvd fackverk, rak, enkellutning och dubbellutning.
Krets.
Lutningsvinkel.

Beroende på konturerna särskiljs följande typer av metallstrukturer:

Parallella bältesstolar. Sådana strukturer används oftast som ett stöd för att arrangera ett tak av mjuka takmaterial. En fackverk med ett parallellt bälte skapas av samma delar med identiska dimensioner.
Skjul takstolar. Enkellutningsdesigner är billiga eftersom få material krävs för att göra dem. Den färdiga strukturen är ganska hållbar, vilket säkerställs av nodernas styvhet.
Polygon gårdar. Dessa strukturer har en mycket bra bärighet, men du måste betala för det - polygonala metallstrukturer är mycket obekväma att installera.
triangulära takstolar. Som regel används takstolar med en triangulär kontur för installation av tak som ligger i en stor sluttning. Bland nackdelarna med sådana gårdar är det värt att notera det stora antalet onödiga kostnader som är förknippade med massan av avfall under produktionen.

Hur man beräknar lutningsvinkeln

Beroende på lutningsvinkeln är gårdar indelade i tre kategorier:

22-30 grader. I det här fallet är förhållandet mellan längden och höjden på den färdiga strukturen 5:1. Gårdar med en sådan lutning, som är lätta i vikt, är utmärkta för att ordna korta spann i privat konstruktion. Som regel har takstolar med en sådan lutning en triangulär kontur.
15-22 grader. I en design med en sådan lutning överstiger längden höjden med sju gånger. Gårdar av denna typ kan inte vara längre än 20 m. Om det är nödvändigt att öka höjden på den färdiga strukturen får det nedre bältet en bruten form.
15 eller mindre. Det bästa alternativet i det här fallet skulle vara metallbjälkar från ett profilrör, anslutna i form av en trapets - korta ställningar kommer att minska effekten av längsgående böjning på strukturen.

Vid spann vars längd överstiger 14 m är det nödvändigt att använda hängslen. Det övre bältet ska förses med en panel ca 150-250 cm lång.Med ett jämnt antal paneler erhålls en struktur bestående av två bälten. För spännvidder längre än 20 m måste metallkonstruktionen förstärkas med ytterligare stödelement sammankopplade med stödpelare.

Om du behöver minska vikten på den färdiga metallstrukturen bör du vara uppmärksam på Polonso-gården. Den innehåller två triangulära system som är sammankopplade genom åtdragning. Med hjälp av detta schema kan du göra utan stora hängslen i mittpanelerna.

När du skapar takstolar med en lutning på cirka 6-10 grader för skjultak måste du komma ihåg att den färdiga strukturen inte bör vara symmetrisk i formen.

Beräkning av en metallfackverk

Vid beräkning är det nödvändigt att ta hänsyn till alla krav på metallkonstruktioner enligt statliga standarder. För att skapa den mest effektiva och tillförlitliga designen är det nödvändigt att i designstadiet förbereda en högkvalitativ ritning, som visar alla delar av fackverket, deras dimensioner och egenskaper i anslutningen till den bärande strukturen.

Innan du beräknar en takstol för en kapell bör du ta ställning till kraven för en färdig takstol och sedan utgå från besparingar, undvika onödiga kostnader. Fackverkets höjd bestäms av typen av golv, strukturens totala vikt och möjligheten till dess ytterligare förskjutning. Metallkonstruktionens längd beror på den förväntade lutningen (för konstruktioner längre än 36 m krävs också en beräkning av byggnadens hiss).

Paneler ska väljas på ett sådant sätt att de tål de belastningar som kommer att falla på gården. Hängslen kan ha olika vinklar, så denna parameter måste också beaktas vid val av paneler. Vid triangulära galler är vinkeln 45 grader och med lutande galler - 35 grader.

Beräkningen av ett tak från ett profilrör slutar med att bestämma avståndet vid vilket noder kommer att skapas i förhållande till varandra. Som regel är denna indikator lika med bredden på de valda panelerna. Den optimala indikatorn för stigningen för stöden för hela strukturen är 1,7 m.

När du beräknar en fackverk med en lutning måste du förstå att med en ökning av konstruktionens höjd kommer dess bärighet också att öka. Dessutom, vid behov, är det värt att komplettera fackverksschemat med flera förstyvningar som kan stärka strukturen.

Räkneexempel

När du väljer rör för metallstolpar är det värt att utgå från följande rekommendationer:

För arrangemang av strukturer med en bredd på mindre än 4,5 m är rör med en sektion på 40x20 mm med en väggtjocklek på 2 mm lämpliga;
Med en konstruktionsbredd på 4,5 till 5,5 m är 40 mm fyrkantiga profilrör med 2 mm vägg lämpliga;
För större metallkonstruktioner är samma rör lämpliga som i föregående fall, men med en 3 mm vägg, eller rör med en sektion på 60x30 mm med en 2 mm vägg.

Den sista parametern, som också bör uppmärksammas vid beräkning, är materialkostnaden. Först måste du överväga kostnaden för rör (kom ihåg att priset på rör bestäms av deras vikt, inte längd). För det andra är det värt att fråga om kostnaden för komplext arbete med tillverkning av metallkonstruktioner.

Rekommendationer för val av rör och tillverkning av metallkonstruktioner

Innan du lagar gårdar och väljer de bästa materialen för framtida konstruktion, bör du bekanta dig med följande rekommendationer:

När man studerar utbudet av rör som finns på marknaden är det värt att föredra rektangulära eller kvadratiska produkter - närvaron av förstyvningar ökar deras styrka avsevärt;
När du väljer rör för fackverkssystemet skulle det vara bäst att välja rostfria produkter gjorda av högkvalitativt stål (rörstorlekar bestäms av projektet);
Vid installation av gårdens huvudelement används stift och dubbla hörn;
I de övre ackorden används vanligtvis I-balkar med olika sidor för att ansluta ramen, varav den mindre är nödvändig för dockning;
För montering av det nedre bältet är hörn med lika sidor ganska lämpliga;
Huvudelementen i stora strukturer är fästa vid varandra med överliggande plattor;
Hängslen är monterade i en vinkel på 45 grader, och ställningarna är monterade i en 90-graders lutning.
När en metallfackverk för en baldakin svetsas, är det värt att se till att varje svets är tillräckligt tillförlitlig (läs också: "");
Efter svetsning förblir metallkonstruktionselementen belagda med skyddande föreningar och färg.

Slutsats

Profilrörsfackverk är ganska mångsidiga och lämpar sig för att lösa ett brett spektrum av uppgifter. Tillverkningen av takstolar kan inte kallas enkel, men om du närmar dig alla stadier av arbetet med allt ansvar, blir resultatet en pålitlig och högkvalitativ design.

Baldakiner på en metallram gör livet enklare. De kommer att skydda bilen från vädret, täcka sommarverandan, lusthuset. De ska byta ut taket på verkstaden eller kapellet över entrén. Om du vänder dig till proffs, kommer du att få alla typer av baldakin. Men många kommer att klara installationsarbetet själva. Det är sant att du behöver en exakt beräkning av gården från profilröret. Du kan inte klara dig utan lämplig utrustning och material. Självklart behövs även svets- och skärkunskaper.

rammaterial

Basen för baldakinerna är stål, polymerer, trä, aluminium, armerad betong. Men oftare består ramen av metallfackverk från ett profilrör. Detta material är ihåligt, relativt lätt, men hållbart. I avsnittet ser det ut så här:

rektangel;
fyrkant;
oval (liksom halv- och platt-oval figur);
polyeder.

Vid svetsning från ett fackverksprofilrör väljs ofta en kvadratisk eller rektangulär sektion. Dessa profiler är lättare att bearbeta.

Variation av rörprofiler

Tillåten belastning beror på väggtjocklek, metallkvalitet, tillverkningsmetod. Materialet är ofta högkvalitativt konstruktionsstål (1-3ps/sp, 1-2ps(sp)). För speciella behov används låglegerade legeringar och galvanisering.

Längden på profilrör varierar vanligtvis från 6 m för små sektioner till 12 m för stora. Minimiparametrar från 10×10×1 mm och 15×15×1,5 mm. Med en ökning av väggtjockleken ökar profilernas styrka. Till exempel på sektioner 50 × 50 × 1,5 mm, 100 × 100 × 3 mm och mer. Produkter med maximala dimensioner (300 × 300 × 12 mm eller mer) är mer lämpade för industribyggnader.

När det gäller parametrarna för ramelementen finns det följande rekommendationer:

för skärmtak i små storlekar (upp till 4,5 m breda) används rörmaterial med en sektion på 40 × 20 × 2 mm;
om bredden är upp till 5,5 m rekommenderas parametrar 40 × 40 × 2 mm;
för baldakiner av större storlekar, rekommenderas att ta rör 40 × 40 × 3 mm, 60 × 30 × 2 mm.

Vad är en gård

Gården kallas för kärnsystemet, grunden för byggnadsstrukturen. Den består av rätlinjiga element kopplade vid noder. Till exempel överväger vi utformningen av en fackverk från ett profilrör, där det inte finns någon felinriktning av stängerna och det inte finns några off-nodalbelastningar. Då kommer endast drag- och tryckkrafter att uppstå i dess beståndsdelar. Mekaniken i detta system gör att det kan förbli geometriskt oförändrat när man ersätter styvt fästa noder med ledade.

Gården består av följande delar:

övre bälte;
nedre bälte;
stå vinkelrätt mot axeln;
stag (eller stag), lutande mot axeln;
extra stödstag (sprengel).

Gittersystemet kan vara triangulärt, diagonalt, halvdiagonalt, kors. För anslutning används halsdukar, parade material, nitar, svetsar.

Monteringsmöjligheter i knop

Tillverkningen av takstolar från ett profilrör innebär montering av ett bälte med vissa konturer. Efter typ är de:

segmentet;
polygonal;
gavel (eller trapetsformad);
med parallella bälten;
triangulär (d-i);
med ett upphöjt brutet nedre bälte;
luta mot;
trösta.

Vissa system är lättare att installera, andra är mer ekonomiska när det gäller materialförbrukning och andra är lättare när det gäller stödnoder.

Grunderna för gårdsberäkning

Påverkan av lutningsvinkeln

Valet av utformningen av takstolar från ett profilrör är förknippat med lutningen på den designade strukturen. Det finns tre möjliga alternativ:

från 6° till 15°;
från 15° till 22°;
från 22° till 35°.

Med en minsta vinkel (6°-15°) rekommenderas trapetsformade konturer av bältena. För att minska vikten tillåts en höjd på 1/7 eller 1/9 av den totala spännlängden. När du designar en sluttande baldakin av komplex geometrisk form är det nödvändigt att höja det i mitten ovanför stöden. Dra nytta av Polonso-gårdarna som rekommenderas av många experter. De är ett system av två trianglar förbundna med en puff. Om du behöver en hög struktur är det bättre att välja en polygonal struktur med en upphöjd nedre korda.

När lutningsvinkeln överstiger 20° bör höjden vara 1/7 av den totala spännlängden. Den senare når 20 m. För att öka strukturen görs det nedre bältet brutet. Då blir ökningen upp till 0,23 spännlängd. Tabelldata används för att beräkna de nödvändiga parametrarna.

Tabell för bestämning av fackverkssystemets lutning

Med en lutning på mer än 22 ° utförs beräkningar enligt speciella program. Baldakiner av detta slag används oftare för takläggning av skiffer, metall och liknande material. Här används triangulära fackverk från ett profilrör med deras höjd på 1/5 av spännets hela längd.

Ju större lutningsvinkeln är, desto mindre nederbörd och tung snö kommer att samlas på kapellet. Systemets bärighet ökar med dess höjd. Ytterligare förstyvande ribbor tillhandahålls för ytterligare styrka.

Basvinkelalternativ

För att förstå hur man beräknar en fackverk från ett profilrör är det absolut nödvändigt att ta reda på parametrarna för basnoderna. Till exempel bör spännvidden vanligtvis anges i uppdragsbeskrivningen. Antalet paneler, deras dimensioner är förutbestämda. Beräkna den optimala höjden (H) i mitten av spannet.

Om bältena är parallella, polygonala, trapetsformade, H=1/8×L, där L är fackverkets längd. Det övre bältet bör ha en lutning på ca 1/8xL eller 1/12xL.
För triangulär typ, i genomsnitt H=1/4×L eller H=1/5×L.

Gallerbyglar bör ha en lutning på cirka 45° (inom 35°-50°).

Använd ett färdigt standardprojekt, då behöver du inte göra beräkningen

För att baldakinen ska vara pålitlig och hålla länge kräver dess projekt noggranna beräkningar. Efter beräkningen köps material, och sedan monteras ramen. Det finns ett dyrare sätt - att köpa färdiga moduler och montera strukturen på plats. Ett annat alternativ är svårare - att göra beräkningarna själv. Då behöver du data från speciella referensböcker om SNiP 2.01.07-85 (påverkan, laster), samt SNiP P-23-81 (data om stålkonstruktioner). Du måste göra följande.

Bestäm blockschemat i enlighet med baldakinens funktioner, lutningsvinkeln, stavarnas material.
Välj inställningar. Ta hänsyn till förhållandet mellan takets höjd och minimivikt, dess material och typ, lutning.
Beräkna paneldimensionerna för strukturen enligt avståndet mellan de enskilda delarna som ansvarar för överföringen av laster. Avståndet mellan intilliggande noder bestäms, vanligtvis lika med panelens bredd. Om spännvidden är mer än 36 m beräknas byggnadslyften - den omvända släckböjen, som verkar på grund av belastningarna på konstruktionen.

Bland metoderna för att beräkna statiskt bestämda takstolar är en av de enklaste att skära ut noder (områden där stängerna är gångjärn). Andra alternativ är Rittermetoden, Hennebergspöbytesmetoden. Samt en grafisk lösning genom att rita upp ett Maxwell-Cremona-diagram. I moderna datorprogram används metoden att skära noder oftare.

För en person som har kunskap om mekanik och materialstyrka är det inte så svårt att beräkna allt detta. Resten bör ta hänsyn till att takets livslängd och säkerhet beror på noggrannheten i beräkningarna och storleken på felen. Det kan vara bättre att kontakta experterna. Eller välj ett alternativ från färdiga designlösningar, där du helt enkelt kan byta ut dina värderingar. När det är klart vilken typ av fackverk som behövs från ett profilrör, kommer en ritning för det säkert att hittas på Internet.

Betydande platsvalsfaktorer

Om kapellet tillhör ett hus eller annan byggnad krävs myndighetstillstånd, vilket också måste tas om hand.

Först väljs en plats där strukturen ska placeras. Vad tas hänsyn till?

Konstant belastning (fast vikt av svarv, tak och andra material).
Varierande belastningar (påverkan av klimatfaktorer: vind, nederbörd, inklusive snö).
En speciell typ av last (finns det seismisk aktivitet i regionen, stormar, orkaner etc.).

Också viktiga är markens egenskaper, påverkan av närliggande byggnader. Konstruktören måste ta hänsyn till alla väsentliga faktorer och klargörande koefficienter som ingår i beräkningsalgoritmen. Om du planerar att göra beräkningarna på egen hand, använd 3D Max, Arkon, AutoCAD eller liknande program. Det finns ett beräkningsalternativ i onlineversioner av byggräknare. Se till att ta reda på för det avsedda projektet det rekommenderade steget mellan lagerstöden, lådan. Samt parametrarna för material och deras kvantitet.

Ett exempel på en mjukvaruberäkning för en kapell täckt med polykarbonat

Arbetssekvens

Monteringen av ramen från metallprofiler bör endast utföras av en specialist inom svetsarbete. Denna ansvarsfulla verksamhet kräver kunskap och skicklig hantering av verktyget. Det är nödvändigt att inte bara förstå hur man svetsar en fackverk från ett profilrör. Det är viktigt vilka noder som är mer korrekta att montera på marken, och först då höja dem till stöden. Om strukturen är tung kommer utrustning att krävas för installation.

Vanligtvis sker installationsprocessen i följande ordning:

Områdesmarkering pågår. Inbäddade delar, vertikala stöd är installerade. Ofta placeras metallrör omedelbart i groparna och betongs sedan. Installationens vertikalitet kontrolleras med ett lod. För att kontrollera parallellitet sträcks en sladd eller tråd mellan de extrema stativen, resten sätts längs den resulterande linjen.
Längsgående rör fixeras till stöden genom svetsning.
På marken är noder och element av takstolar svetsade. Med hjälp av hängslen och byglar är bältena i strukturen anslutna. Sedan ska blocken höjas till önskad höjd. De är svetsade till de längsgående rören i de områden där de vertikala stöden är placerade. Längsgående överliggare svetsas mellan takstolarna längs sluttningen för ytterligare infästning av takmaterialet. De gör hål för fästelement.
Alla anslutningsområden är noggrant rengjorda. Speciellt de övre kanterna på ramen, där taket kommer att ligga i framtiden. Ytan på profilerna rengörs, avfettas, behandlas med en primer och målas.

Med hjälp av det färdiga projektet kommer du snabbt att börja montera kapellet

Experter rekommenderar att utföra sådant ansvarsfullt arbete endast med relevant erfarenhet. Det räcker inte att veta i teorin hur man korrekt svetsar en fackverk från ett profilrör. Att ha gjort något fel, ignorera nyanserna, riskerar hemmästaren. Baldakinen kommer att kollapsa och kollapsa. Allt som kommer att vara under det kommer att lida - bilar eller människor. Så ta till dig dina kunskaper!

Video: hur man svetsar en fackverk från ett profilrör

Idag anses profilrörsfackverk vara den idealiska lösningen för att bygga ett garage, ett bostadshus och uthus. Robusta och hållbara, dessa konstruktioner är billiga, snabba att bygga, och alla med lite matematik och skär- och svetsfärdigheter kan hantera dem.

Och hur man väljer rätt profil, beräknar gården, gör hoppare i den och installerar, vi kommer nu att berätta i detalj. För att göra detta har vi förberett för dig detaljerade workshops för att göra sådana gårdar, videotutorials och värdefulla tips från våra experter!

Så vad är en gård? Detta är en struktur som binder ihop stöden till en enda helhet. Med andra ord tillhör gården enkla arkitektoniska strukturer, bland de värdefulla fördelarna som vi lyfter fram följande: hög hållfasthet, utmärkt prestanda, låg kostnad och bra motståndskraft mot deformationer och externa belastningar.

På grund av det faktum att sådana takstolar har hög bärighet placeras de under alla takmaterial, oavsett vikt.

Användningen vid konstruktion av metallstolpar från nya eller rektangulära slutna profiler anses vara en av de mest rationella och konstruktiva lösningarna. Och av goda skäl:

Huvudhemligheten ligger i besparingar på grund av profilens rationella form och anslutningen av alla element i gittret.
En annan värdefull fördel med profilrör för användning vid tillverkning av fackverk är lika stabilitet i två plan, utmärkt strömlinjeformning och användarvänlighet.
Med all sin låga vikt tål sådana takstolar allvarliga belastningar!

Takstolar skiljer sig åt i formen på bältena, typen av sektion av stängerna och typerna av galler. Och med rätt tillvägagångssätt kan du självständigt svetsa och installera en fackverk från ett profilrör av vilken komplexitet som helst! Även denna:

Steg II. Vi skaffar oss en kvalitetsprofil

Så innan du utarbetar framtida gårdar måste du först bestämma dig för sådana viktiga punkter:

konturer, storlek och form på det framtida taket;
material för tillverkning av fackverkets övre och nedre ackord, såväl som dess galler;

Kom ihåg en enkel sak: profilrörsramen har så kallade balanspunkter, som är viktiga att bestämma för stabiliteten i hela fackverket. Och det är mycket viktigt att välja högkvalitativt material för denna last:

Gårdar byggs av ett profilrör av sådana typer av sektioner: rektangulära eller kvadratiska. Dessa finns i olika sektionsstorlekar och diametrar, med olika väggtjocklekar:

Vi rekommenderar de som säljs speciellt för små byggnader: dessa blir upp till 4,5 meter långa och har en sektion på 40x20x2 mm.
Om du kommer att göra gårdar längre än 5 meter, välj sedan en profil med parametrarna 40x40x2 mm.
För en fullskalig konstruktion av taket på ett bostadshus behöver du profilrör med följande parametrar: 40x60x3 mm.

Stabiliteten hos hela strukturen är direkt proportionell mot profilens tjocklek, så använd inte rör för tillverkning av takstolar, som endast är avsedda för svetsställningar och ramar - här är andra egenskaper. Var också uppmärksam på vilken metod produkten tillverkades: genom elektrisk svetsning, varmformad eller kallformad.

Om du åtar dig att göra sådana takstolar på egen hand, ta sedan ämnen med kvadratisk sektion - det är lättast att arbeta med dem. Få en fyrkantig profil 3-5 mm tjock, som kommer att vara tillräckligt stark och nära metallstänger i sina egenskaper. Men om du kommer att göra en gård bara för ett visir, kan du föredra ett mer budgetalternativ.

Var noga med att ta hänsyn till snö- och vindbelastningar i ditt område när du designar. När du väljer en profil (med tanke på belastningen på den) är lutningsvinkeln på takstolarna av stor betydelse:

Du kan designa en fackverk mer exakt från ett profilrör med hjälp av onlineräknare.

Vi noterar bara att den enklaste designen av en profilrörsfackverk består av flera vertikala stolpar och horisontella nivåer på vilka takbjälkar kan fästas. Du kan köpa en sådan ram färdiggjord på egen hand, även på beställning i vilken stad som helst i Ryssland.

Steg III. Vi beräknar den inre spänningen hos takstolarna

Den viktigaste och ansvarsfulla uppgiften är att korrekt beräkna fackverket från profilröret och välja önskat format på det inre gittret. För att göra detta behöver vi en kalkylator eller annan mjukvara som liknar den, samt några tabelldata för SNiP: er, som för detta:

SNiP 2.01.07-85 (påverkan, belastningar).
SNiP p-23-81 (data om stålkonstruktioner).

Vänligen granska dessa dokument om möjligt.

Takform och lutning

Gården behövs för vilket specifikt tak? Skjul, gavel, kupolformad, välvd eller höftad? Det enklaste alternativet är naturligtvis tillverkningen av en standard skjulkapell. Men du kan också beräkna och tillverka ganska komplexa gårdar själv:

En standard truss består av så viktiga element som de övre och nedre ackorden, racks, hängslen och hjälpstag, som också kallas sprengels. Inuti takstolarna finns ett gallersystem; svetsar, nitar, speciella parade material och halsdukar används för att ansluta rör.

Och om du ska göra ett tak med en komplex form, kommer sådana takstolar att vara ett idealiskt alternativ för det. Det är väldigt bekvämt att göra dem enligt en mall precis på marken, och först då lyfta upp dem.

Oftast, vid konstruktionen av ett litet hus på landet, garage eller byteshus, används de så kallade Polonso-fackverken - en speciell design av triangulära takstolar förbundna med puffar, och det nedre bältet här kommer ut upphöjt.

Faktum är att i det här fallet, för att öka höjden på strukturen, görs den nedre kordan bruten, och då är den 0,23 av flyglängden. För det inre utrymmet i rummet är mycket bekvämt.

Så totalt finns det tre huvudalternativ för att göra en fackverk, beroende på takets lutning:

från 6 till 15°;
från 15 till 20°;
från 22 till 35°.

Vad är skillnaden frågar du? Till exempel, om strukturens vinkel är liten, bara upp till 15 °, är det rationellt att göra takstolarna i trapetsform. Och samtidigt är det fullt möjligt att minska vikten på själva strukturen och ta i höjden från 1/7 till 1/9 av den totala flyglängden.

De där. följ denna regel: ju lägre vikt, desto större höjd på fackverket. Men om vi redan har en komplex geometrisk form, måste du välja en annan typ av fackverk och galler.

Typer av takstolar och takformer

Här är ett exempel på specifika takstolar för varje typ av tak (enkel, dubbel, komplex):

Låt oss titta på typerna av gårdar:

triangulär takstolar är en klassiker för att göra basen för branta taksluttningar eller bodar. Tvärsnittet av rör för sådana gårdar måste väljas med hänsyn till vikten av takmaterialen, såväl som driften av själva byggnaden. Triangulära takstolar är bra eftersom de har enkla former, är lätta att beräkna och utföra. De är värderade för undertak som ger naturligt ljus. Men vi noterar också nackdelarna: dessa är ytterligare profiler och långa stavar i de centrala segmenten av gittret. Och även här kommer du att behöva möta vissa svårigheter när du svetsar skarpa referenshörn.
Nästa syn är polygonal gårdar från ett profilrör. De är oumbärliga för byggandet av stora ytor. Deras svetsning har redan en mer komplex form, och därför är de inte designade för lätta strukturer. Men sådana takstolar kännetecknas av större metallbesparingar och styrka, vilket är särskilt bra för hangarer med stora spännvidder.
Den anses också vara stark fackverk med parallella bälten. En sådan gård skiljer sig från andra genom att den har alla detaljer - upprepande, med samma längd på stavar, bälten och galler. Det vill säga, det finns ett minimum av fogar, och därför är det lättast att beräkna och laga en från ett profilrör.
En separat art är enkel sluttning trapetsformad fackverk som stöds av kolumner. En sådan gård är idealisk när en styv fixering av strukturen är nödvändig. Hon har sluttningar (stag) på sidorna och det finns inga långa stavar i den övre lådan. Lämplig för tak där tillförlitlighet är särskilt viktig.

Här är ett exempel på att göra takstolar från ett profilrör som ett universellt alternativ som passar alla trädgårdsbyggnader. Vi pratar om trekantiga gårdar, och du har säkert redan sett dem många gånger:

En triangulär fackverk med en tvärstång är också ganska enkel och är ganska lämplig för att bygga lusthus och byta hus:

Men välvd gårdar är redan mycket svårare att tillverka, även om de har ett antal värdefulla fördelar:

Din huvudsakliga uppgift är att centrera elementen i metallfackverket från tyngdpunkten i alla riktningar, enkelt uttryckt, för att minimera belastningen och fördela den korrekt.

Välj därför den typ av gård som är mer lämpad för detta ändamål. Utöver de som listas ovan är också en saxfackverk, asymmetrisk, U-formad, tvågångsbar, en fackverk med parallella bälten och en vindsfackverk med och utan stöd populära. Samt vindsvyn över gården:

Gallertyper och punktbelastning

Du kommer att vara intresserad av att veta att en viss utformning av fackverkens inre galler inte alls väljs av estetiska skäl, utan av ganska praktiska skäl: för takets form, takets geometri och beräkning av belastningar.

Du måste designa din gård på ett sådant sätt att alla krafter koncentreras specifikt till noderna. Då blir det inga böjmoment i bältena, hängslen och takstolarna - de kommer bara att fungera i kompression och spänning. Och sedan reduceras tvärsnittet av sådana element till det erforderliga minimumet, samtidigt som man sparar avsevärt på materialet. Och själva gården, till allt, kan du enkelt göra ledad.

Annars kommer kraften som fördelas över stängerna ständigt att verka på fackverket, och ett böjmoment kommer att uppstå, förutom den totala spänningen. Och här är det viktigt att korrekt beräkna de maximala böjvärdena för varje enskild stång.

Då borde tvärsnittet av sådana stavar vara större än om själva fackverket belastades med spetskrafter. För att sammanfatta: takstolar, på vilka den fördelade lasten verkar jämnt, är gjorda av korta element med gångjärnsförsedda noder.

Låt oss se vad som är fördelen med en eller annan typ av galler när det gäller lastfördelning:

triangulär Gittersystem används alltid i fackverk med parallella ackord och trapetsformad fackverk. Dess främsta fördel är att den ger den minsta totala gallerlängden.
Diagonal systemet är bra vid låga takstolshöjder. Men förbrukningen av material för det är betydande, för här går hela ansträngningens väg genom gittrets noder och stavar. Därför är det viktigt när man designar att lägga så många stavar som möjligt så att de långa elementen sträcks och ställen komprimeras.
Ett annat synsätt - trussed gitter. Den är gjord vid belastningar av det övre bältet, såväl som när det är nödvändigt att minska längden på själva gittret. Här är fördelen att upprätthålla det optimala avståndet mellan elementen i alla tvärgående strukturer, vilket i sin tur gör att du kan upprätthålla ett normalt avstånd mellan löpningarna, vilket kommer att vara ett praktiskt ögonblick för installationen av takelement. Men att skapa ett sådant galler med egna händer är en ganska mödosam uppgift med extra metallkostnader.
korsformad gallret gör att du kan fördela belastningen på gården åt båda håll samtidigt.
En annan typ av rutnät korsa där hängslen fästs direkt på fackverksväggen.
Och slutligen halvdiagonal och rombisk galler, den mest stela av de listade. Här samverkar två system av hängslen samtidigt.

Vi har förberett en illustration åt dig, där vi har samlat alla typer av takstolar och deras galler:

Här är ett exempel på hur en triangulär gallerfackverk görs:

Att göra en fackverk med ett diagonalt galler ser ut så här:

Därmed inte sagt att en typ av fackverk definitivt är bättre eller sämre än den andra - var och en av dem är värdefulla för mindre materialåtgång, lättare vikt, bärighet och sätt att fästa. Figuren är ansvarig för vilket belastningsschema som kommer att agera på det. Och vilken typ av galler som väljs kommer direkt att bero på fackverkets vikt, utseendet och komplexiteten i dess tillverkning.

Vi noterar också en sådan ovanlig version av tillverkningen av en gård, när den själv blir en del eller stöd för en annan, trä:

Steg IV. Vi tillverkar och installerar gårdar

Vi kommer att ge dig några värdefulla tips om hur du svetsar sådana gårdar på egen hand utan större svårighet direkt på din webbplats:

Alternativ ett: du kan kontakta fabriken, och de kommer att beställa alla nödvändiga individuella element enligt din ritning, som du bara behöver svetsa på plats.
Det andra alternativet: köp en färdig profil. Då behöver du bara mantla takstolarna från insidan med brädor eller plywood och däremellan lägga isolering vid behov. Men den här metoden kommer naturligtvis att kosta dyrare.

Här är till exempel en bra videohandledning om hur man förlänger ett rör genom att svetsa och uppnå den perfekta geometrin:

Här är också en mycket användbar video om hur man skär ett rör i en 45° vinkel:

Så, nu kommer vi direkt till monteringen av själva gårdarna. Följande steg-för-steg-instruktioner hjälper dig att hantera detta:

Steg 1: Förbered takstolarna först. Det är bättre att svetsa dem i förväg direkt på marken.
Steg 2. Installera vertikala stöd för framtida gårdar. Det är absolut nödvändigt att de är riktigt vertikala, så testa dem med ett lod.
Steg 3. Ta nu de längsgående rören och svetsa dem till stödstolparna.
Steg 4 Lyft upp takstolarna och svetsa fast dem på de längsgående rören. Efter det är det viktigt att rengöra alla korsningar.
Steg 5. Måla den färdiga ramen med specialfärg, efter att ha rengjort och avfettat den tidigare. Var i det här fallet särskilt uppmärksam på profilrörens korsningar.

Vad mer möter de som gör sådana gårdar hemma? Tänk först på i förväg stödborden som du ska lägga fackverket på. Det är långt ifrån det bästa alternativet att kasta den på marken - det kommer att vara väldigt obekvämt att arbeta.

Därför är det bättre att sätta små stödbroar som kommer att vara något bredare än fackverkets nedre och övre ackord. När allt kommer omkring kommer du manuellt att mäta och sätta in byglar mellan bältena, och det är viktigt att de inte faller till marken.

Nästa viktiga punkt: profilrörsfackverk är tunga i vikt, och därför behöver du hjälp av minst en person till. Dessutom kommer hjälp inte att skada i ett så tråkigt och mödosamt arbete som att slipa metall före matlagning.Tänk också på att du kommer att behöva kapa många gårdar för alla element, och därför råder vi dig att antingen köpa eller bygga ett hem- gjorde en sådan maskin i vår mästarklass. Så här fungerar det:

På så sätt, steg för steg, kommer du att rita en ritning, beräkna fackverkets galler, göra ämnen och svetsa strukturen som redan är på plats. Dessutom kommer du också att ha rester av profilrör i din konsumtion, därför behöver du inte kasta något - allt detta kommer att behövas för de sekundära delarna av kapellet eller hangaren!

Steg V. Vi rengör och målar färdiga takstolar

När du har installerat takstolarna på deras permanenta plats, var noga med att behandla dem med korrosionsskyddsmedel och måla med polymerfärger. Idealisk för detta ändamål färg, som är hållbar och resistent mot ultraviolett strålning:

Det är allt, profilrörsgården är klar! Allt som återstår är efterarbetet med att mantla takstolarna från insidan med ytbehandling och från utsidan med takmaterial:

Tro mig, att göra en metallfackverk från ett profilrör är verkligen inte svårt för dig. En väldesignad ritning, högkvalitativ svetsning av en fackverk från ett profilrör och viljan att göra allt korrekt och exakt spelar en stor roll.

Förr eller senare måste ägarna av ett privat hus bygga ett skjul för en bil eller en sommarsemester, ett lusthus, ett litet staket med tak för husdjur, en baldakin över en vedhög på platsen. För att taket över en sådan struktur ska fixeras säkert är det nödvändigt att korrekt designa och installera metallbärande strukturer.

Vi välkomnar vår uppskattade läsare och erbjuder honom en artikel om vad fackverk från ett profilrör är, hur man beräknar och monterar dem korrekt.

En fackverk är en struktur av rätlinjiga element som är sammankopplade vid noder till ett solidt system med oföränderlig geometrisk form. Oftast finns det platta strukturer, men i stora belastade strukturer används volymetriska (rumsliga) takstolar. Praktiskt taget i privata hus är gårdar gjorda av trä och metall. Små strukturer av takbjälkar, baldakiner, arbors är gjorda av trä. Men hållbar och högteknologisk metall är ett nästan idealiskt material för bärande metallkonstruktioner.

För tillverkning av komplexa strukturer används valsade solida sektioner och rör. Profilrör (kvadrat, rektangel) har större motståndskraft mot krossning och böjning, små strukturer för huset är monterade utan svetsning, därför används ett profilrör oftast för fastighetsbyggnader.

Strukturella egenskaper hos takstolar

De ingående delarna av gårdsstrukturen:

Bälte.
Rack - ett vertikalt element som förbinder de övre och nedre ackorden.
Stag (stag).
Sprengel - stödstag.
Utskärningar, överlägg, halsdukar, nitar, bultar - alla typer av hjälp- och fästmaterial.

Gårdens höjd räknas från den lägsta punkten på det nedre bältet till den högsta punkten. Spännvidd - avståndet mellan stöden. Rise - förhållandet mellan fackverkets höjd och spännvidden. Panelen är avståndet mellan bältets noder.

Typer av gårdar från ett professionellt rör

Gårdar är indelade efter bältens konturer. Det finns tvålagers och trelagers varianter. I små konstruktioner används enklare tvåbandsfackverk. Varje sort har en viss lutning och höjd beroende på spännvidden och fackverkets form.

Typer av takstolar enligt ackordens konturer: balkar med parallella ackord (rektangulära), triangulära (dubbel och enkel stigning), trapetsformad (dubbel och enkel stigning), segmentell (parabolisk), polygonal (polygonal), fribärande; med en bruten upphöjd eller konkav nedre ackord och en varierad form av den övre ackord; välvd med ett horisontellt och välvt nedre bälte; komplexa kombinerade former.

Gårdar kännetecknas också av typerna av galler - se figuren. I privata byggnader finns oftast triangulära och diagonala galler - enklare och mindre metallintensiva. Triangulära gitter används vanligtvis i rektangulära och trapetsformade strukturer, diagonala gitter - i triangulära.

Innan du bygger någon struktur bör du bestämma dig för valet av material. När du köper en metallprofil eller rör bör du noggrant undersöka arbetsstyckena - för sprickor, skal, häng, inkonsekvenser längs sömmen, ett stort antal buckliga och böjda arbetsstycken. När du köper galvaniserade material - det är tillrådligt att se till kvaliteten på beläggningen - om det finns några delaminationer och hängande.

Vid köp måste du kräva en kopia av intyget och ett kvitto. Se till att se till att rörets väggtjocklek anges i dokumenten. Du kan inte göra rör i ett garage på ditt knä, och det finns inga förfalskningar, men du kan stöta på material av dålig kvalitet, så det är bättre att köpa i ganska stora butiker.

Vilket material att välja för ramen

I de flesta fall väljs stål för stommen av herrgårdsbyggnader eller taket på ett hus. För mycket små strukturer används ibland aluminium och - vanligtvis i köpta produkter (markiser, gungstolar). För uppförande av metallstrukturer kan rör av en ihålig sektion och en profil av en solid sektion (cirkel, remsa, kvadrat, kanal, I-balk) användas.

En stor fördel med rektangulära och fyrkantiga rör jämfört med en profil med samma vikt är den höga motståndskraften mot krossning och andra deformationer. Därför kan solida profiler ersättas med mycket lättare korrugerade rör - detta underlättar avsevärt (2 gånger eller mer) och minskar kostnaden för rörformad konstruktion.

Dimensionerna på rörsektionen väljs beroende på spännlängden och avståndet mellan stöd och takstolar. I privata egendomar är skjul och andra strukturer inte särskilt stora, och du kan ta råd från experter eller hitta färdiga ritningar på Internet.

Med ett avstånd mellan stöden på upp till 2 m, för små baldakiner med spännvidder upp till 4 m långa, är en profil på 40 × 20x2 mm lämplig, med spännvidder på upp till 5 m - 40 × 40x3, 60 × 30x3 mm; spänner längre än 5 m - 60 × 40x3, 60 × 60x3 mm. Om en carport för två bilar med en bredd på 8-10 m planeras, kommer profilen att krävas från 60 × 60 till 100 × 100 med en väggtjocklek på 3-4 mm. Profilens mått beror på avståndet mellan takstolarna.

Professionella rör säljs i längder på 6 och 12 m. Med en längd på 12 m förbrukas metall mer ekonomiskt, men en längdmätare behövs för att transportera sådana rör. Innan du köper material bör du överväga hur du ska skära ämnen och hur många av dem som passar i ett rör 6 m eller 12 m långt, och beräkna hur många sektioner av det professionella röret du behöver.

Det är omöjligt att fokusera på den nominella vikten - vikten är 1 r.m. i en viss sats kommer att skilja sig från den nominella, och troligen uppåt (det är mer lönsamt för säljare att tillverka produkter med en tjockare vägg - priset är per ton). Vid viktköp måste materialet köpas och transporteras – och det är extra kostnader.

För- och nackdelar med olika metaller

I praktiken, för strukturella profilrör, används följande typer av stål: kol vanlig kvalitet och hög kvalitet, strukturell, legerad. Rör kommer med en skyddande zinkbeläggning. Aluminium används också - men sällan, för små, oftare säsongsbetonade strukturer. Aluminiumprofiler används för små strukturer.

Traditionellt, för små konstruktioner i en privat egendom, för konstruktion av stålkonstruktioner med takstolar, används kolstål St3sp, St3ps, ibland galvaniserat. Sådant stål har tillräcklig styrka för att säkerställa strukturens tillförlitlighet, det finns praktiskt taget ingen skillnad i korrosionsbeständighet för alla tre typer av stål.

Om nederbörd faller på strukturer kommer både strukturella och legerade stålprodukter förr eller senare att rosta. En liten mängd legeringselement skyddar inte mot korrosion (för strukturer kan låglegerade stål som 30KhGSA, 30KhGSN, 38XA användas - innehållet av legeringselement i dem är 2-4%, och denna mängd påverkar inte korrosion motstånd).

När det gäller hållfasthet bör konstruktionsstål och legerade stål vara något mer hållbara än kolstål - de är mer motståndskraftiga mot cykliska belastningar. Men denna kvalitet i stål visar sig efter värmebehandling - och härdning med härdning kan förvränga rör, och vanligtvis gör ingen sådan värmebehandling på färdiga produkter. Glödgning kan utföras på sömlösa rör - efter glödgning avlägsnas restspänningar (härdning) i metallen, men den blir mjukare.

Konstruktionsstål (20A, 45, 40, 30A) är av högre kvalitet och högre pris. Legerade stål är ännu dyrare (och det finns en chans att du kommer att säljas stål 3-rör istället för legerade). Därför, när du installerar strukturer med en bredd på mindre än 20 m, är det ingen mening att köpa professionella rör gjorda av legerat eller konstruktionsstål. Det är definitivt vettigt att använda ett galvaniserat professionellt rör om installationen kommer att utföras med hjälp av krabbasystem.

Om monteringen ska utföras genom svetsning kommer svetsarna att rosta lika snabbt som vanlig obelagd metall.. Men om du noggrant övervakar sömmarna och regelbundet utför antikorrosionsbehandling (rengöring, grundning, målning), är ett galvaniserat rör att föredra. Om du behöver ett tillfälligt skjul i 10 år för byggmaterial, och sedan kommer du att riva skjulet - desto mer bry dig inte, köp vanliga kolstålrör utan beläggning.

Om du planerar att bygga ett mycket stort skjul eller en hangar med lång spännvidd på platsen bör du kontakta professionella byggare och göra ett projekt - de kommer att avgöra vilket stål du väljer.

Gör det själv eller beställ

Takstolar för en baldakin över en bil eller ett lusthustak är små i storleken och har en enkel design - oftast triangulära med flera stag och ställ. Du kan också slutföra en sådan design själv om du har åtminstone de initiala färdigheterna hos en svetsare och du inte är rädd för att lära dig nya jobb.

Men tillverkningen av gårdar kräver noggrannhet, närvaron av en assistent, ett mycket plant område i gården - för att lägga ut och svetsa strukturer, närvaron av en svetsmaskin och tid. Du kan beställa färdiga konstruktioner på en fabrik eller ett byggföretag och montera det själv.

Krav för beräkning av ett profilrör för byggande av en gård

När du beräknar dimensionerna och väggtjockleken på profilrör som krävs för konstruktionen av dina metallkonstruktioner; följande villkor beaktas:

Måtten på metallstrukturen, och i synnerhet längden, stödens stigning - avståndet mellan stöden.
Höjden på stöd och takstolar.
Gårdsform.
Möjliga egenskaper hos geologiska förhållanden (seismisk aktivitet, möjligheten till jordskred).
Beläggningsvikt.

Vad händer om man räknar fel

Vid felaktiga beräkningar är följande konsekvenser möjliga:

Gårdsstrukturer kommer att deformeras under tyngden av snö, vått lövverk.
I det mest olyckliga fallet kommer strukturerna att deformeras under sin egen vikt.
Hela strukturen kan kollapsa i hårda vindar.
Deformation kommer förr eller senare att leda till att gården och hela strukturen förstörs, vilket är farligt för människor och kan skada föremål under ett tak - till exempel en bil.
En ömtålig och rörlig struktur kommer att leda till att taket som lagts på gården förstörs.
När du använder en profil som är för kraftfull och tung ökar kostnaderna för material och arbete under konstruktionen av en metallkonstruktion orimligt.

Vi designar en gård och dess element

En fullständig och exakt beräkning av belastningen på gården, tillsammans med diagram, är komplex, och för dess genomförande bör du kontakta specialisterna.

När du designar stora skjul, hangarer, garage gjorda av metallkonstruktioner är en noggrann beräkning av den erforderliga profilen nödvändig, men för konstruktion av inte för stora skjul eller lusthus i en privat egendom kan du använda de välkända rekommendationerna från specialister.

För mycket små strukturer (skjul i ett djurhägn, skjul över ett lager av ved) räcker det att använda rör som mäter 40 × 20 mm med en väggtjocklek på 2 mm; för lusthus och baldakiner över bord, grillar eller viloplatser - 40 × 40 mm med en väggtjocklek på 3 mm; baldakin över en plats för en bil - från 60 × 40 till 100 × 100 mm med en väggtjocklek på 3-4 mm.

Om det finns flera takstolar och stöd vid kapellet och stödens steg är mindre än 2 m, kan du ta ett tunnare rör, om det bara finns 4 stöd och två takstolar och en spännvidd på 6-8 m eller mer - en tjockare.

Tillåtna laster på takstolar visas i tabellen:

Spännvidd, m Rörstorlek per väggtjocklek, mm	1	2	3	4	5	6
För profilrör
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
För ett rektangulärt rör (när den större sidan är vertikal)
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

Ritningar och diagram

Vid tillverkning av metallkonstruktioner är en ritning med exakta mått obligatorisk! Detta gör att du kan köpa rätt mängd material, spara tid när du monterar och förbereder ämnen och låter dig enkelt kontrollera dimensionerna på metallstrukturen under installationen och den färdiga strukturen. I det här fallet beror säkerheten för dig och ditt hushåll på monteringens noggrannhet - en byggnad som kollapsade från snö eller vind kan ge mycket problem.

Grunderna för gårdsberäkning

Typerna av takstolar beror på takets form, och formen på taket på byggnaden i gården väljs beroende på syftet och placeringen av metallkonstruktionerna. Cantilever och angränsande takstolar är vanligtvis gjorda med enkelsidiga triangulära, fristående baldakiner - med polygonala, triangulära, segmentstrukturer och bågar. Arbors kan ha ett tak med sex och åtta lutning eller ett fantasitak med specialdesignade takstolar.

För att beräkna takstolarna är det nödvändigt att beräkna belastningen på taket och på en takstol. Beräkningarna tar hänsyn till belastningen på snötäcket, takläggning, läkt, vikten av själva strukturerna. Noggranna beräkningar är en uppgift för en professionell byggare. Grunden för beräkningen är SP 20.13330.2016 ”Belastningar och stötar. Uppdaterad version av SNiP 2.01.07-85” och SP 16.13330.2011 “Stålkonstruktioner. Uppdaterad version av SNiP II-23-81".

För beräkningar används skärmetoden - skära ut noder (sektioner där stängerna är gångjärn); Ritter-metod; Hennebergs spöbytesmetod. I moderna datorprogram används metoden att skära noder oftare.

Det är bättre att använda ett färdigt standardprojekt eller våra rekommendationer för att välja profiler. Det är inte för svårt att montera en gård med en enkel trapetsformad eller triangulär design, och om du har erfarenhet av svetsning och installation av metallkonstruktioner är självmontering av skjul och berså mycket möjligt. Om du vill bygga en stor baldakin med en fackverkslängd på 10 m eller mer måste du slutföra projektet med specialister.