Навес из профильной трубы своими руками — разбираемся подробно

Подготовка к постройке конструкции

Требования, предъявляемые к навесам, отражены в СНИП 2.01.07-85. В документе указано как правильно определить нагрузки и их величины, которые должна выдерживать конструкция. Помимо этого нужно учитывать климатические особенности региона. Если зимы снежные и случаются сильные порывы ветра сечение профиля увеличивается.

Также следует учитывать размеры навеса. При увеличении расстояния между опорами сечение профиля выбирается больше. Шаг установки ферм регламентируется СНИП, однако, следует учитывать ширину кровельного материала. При использовании ондулина или поликарбоната чертеж составляется с учетом размера их листов.

От величины угла наклона навеса зависит количество скапливающегося снега. С крутой крыши он скатывается самопроизвольно, но для такой конструкции увеличивается расход материала. Для регионов с обильным выпадением снега угол делается не менее 25 — 30⁰.

Сначала составляется чертеж с размерами элементов. Без инженерного образования сделать расчет нагрузок не получится, поэтому следует привлечь специалиста или воспользоваться онлайн калькулятором. Зная характеристики навеса, можно поискать в свободном доступе подходящий чертеж.

Для защиты автомобиля от непогоды чаще всего строят односкатные навесы размером 4×6 м. Фермы треугольной формы изготавливаются из профиля 30×30×1,2 мм. Верхние трубы имеют длину 3,9 м, нижние — 3,1 м. Три вертикальные стойки для их соединения вырезаются из такого же профиля. Крайняя делается высотой 0,6 м, остальные — по степени убывания. Для увеличения прочности в получившиеся участки зигзагообразно устанавливаются семь раскосов сечением 20×20 мм.

Для навеса длиной 6 метров нужно 5 ферм, устанавливаемых с шагом 1,5 м. Поверху они будут соединяться перемычками из профиля 20×20 мм через 0,5 м. Получившаяся обрешетка надежно удержит поликарбонат, не давая ему провисать под тяжестью снега. Для опорных стоек подготавливаются трубы сечением 80×80 или 100×100 мм. Поверху на них укладываются балки из профиля 30×30 мм.

Без инженерного образования сделать расчет нагрузок не получится, поэтому следует привлечь специалиста или воспользоваться онлайн калькулятором

Без инженерного образования сделать расчет нагрузок не получится, поэтому следует привлечь специалиста или воспользоваться онлайн калькулятором

Процесс сборки

Монтаж навеса производится в следующей последовательности:

  1. Нарезаются шесть стоек. Их длина берется из расчета, что 0,6 — 0,8 вкапываются в землю. Высоты 2,1 м над поверхностью для легкового автомобиля достаточно. Для микроавтобуса с учетом бетонирования площадки потребуется 2,6 м.
  2. Выкапываются шесть ямок — 4 по углам навеса и 2 посредине длинных сторон. Они необязательно должны располагаться по краям конструкции. Лучше стойки устанавливать с отступом 0,6 м внутрь. Это уменьшает нагрузку на провисание.
  3. После заливки бетона необходимо дождаться его полного высыхания. Затем, отрезая лишнее, стойки выравниваются по высоте. Если расхождение небольшое, его устраняют подкладыванием металлических пластин.
  4. При монтаже навеса впритык к стене вместо соответствующих опор в нее вмуровывают закладные.
  5. Сварка ферм производится на земле.
  6. После их готовности 3 стойки обоих рядов соединяются балками, на которые устанавливаются фермы.
  7. Затем на верхнем поясе между фермами привариваются продольные перемычки.
  8. Швы на собранной обрешетке зачищаются шлифовальной машинкой, чтобы не мешали укладке поликарбоната.
  9. Готовая конструкция окрашивается. В обрешетке высверливаются отверстия для крепления кровли.
  10. Листы поликарбоната прикручиваются саморезами с термошайбами так, чтобы они выступали за пределы каркаса на 10 — 15 см. Такие козырьки обеспечат защиту металла от дождевой воды.

детали

При сварке и монтаже навеса возле одной из стен здания, длину и ширину опорной конструкции лучше сделать несколько короче. Такая операция позволит обеспечить выпуск укрывного материала и сток дождевой воды в желоба. Еще одно преимущество способа – это экономия более 2-х м профильной трубы на каждой ферме.

Самый низкий срез навеса должен быть высотой не менее 2,2 м. При заезде газели, высоту следует увеличить до 2,6 м. Величина самого высокого места зависит от фантазии и возможностей бюджета.

Но следует учесть одно правило кровельщиков. Угол наклона ската крыши не должен превышать 120, поэтому общая высота конструкции должна быть менее 4-х м.

При расположении и выборе места, следует обязательно учитывать основные направления ветров и количество осадков характерных для региона.

В зависимости от этих значений подбирают размеры полок основного профиля для сварки, трубы на стойки и квадрата на раскрепления. Для основных частей навеса из профильных труб подготавливают отдельный чертеж со всеми размерами, местами раскреплений и жесткостей.

размеры профильной трубы для навеса

Вариантов формы крыши навесов довольно много – односкатные, арочные, двускатные (домиком), сложные. Каждая конструкция имеет свои минусы и плюсы.

Самая распространенная – односкатная крыша, сварка которой не представляет трудностей. Угол наклона фермы не должен быть менее 8%. При несоблюдении этого значения на крыше навеса в зимнее время будет собираться снег, и такой козырек долго не прослужит.

Составляющие элементы конструкции фермы:

  • Пояс.
  • Стойка – вертикальный элемент, соединяющий верхний и нижний пояс.
  • Раскос (подкос).
  • Шпренгель – опорный раскос.
  • Фасонки, накладки, косынки, заклепки, болты – всевозможные вспомогательные и крепежные материалы.

Высоту фермы считают от самой нижней точки нижнего пояса до самой верхней точки. Пролет – расстояние между опорами. Подъем – отношение высоты фермы к пролету. Панелью называют расстояние между узлами пояса.

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

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

Навес состоит из:

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

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

Если же планируется оборудовать навес над местом парковки или бассейном, горизонтальные перекрытия и стропильные ноги будут иметь большую длину. Такие протяжённые элементы уязвимы перед нагрузкой. Чтобы её распределить и придать конструкции жёсткость, на этих участках используют не отдельные трубы, а фермы (усиленные детали конструкции, состоящие из двух труб и соединяющих их вертикальных и наклонных элементов – стоек и раскосов).

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

При составлении чертежа нужно иметь в виду оптимальный угол ската крыши, принятый нормативами. 25˚- 30˚ –лучший скос для северных регионов с большой толщиной выпавшего снега. Кровля изготавливается из профильного листового металла.

15˚- 20˚. Такой уклон у односкатного навеса надежнее устанавливать для областей с сильными постоянными ветрами. Наибольшее расстояние для пролета из труб – 20 метров. Крыша делается из профнастила, поликарбоната или металл черепицы.

До 15˚. С данным уклоном кровли устанавливаются небольшие навесы или козырьки. Покрытием может быть поликарбонат или волновой листовой материал.

Незатейливым вариантом, понятным при самостоятельном изготовлении, является односкатный навес из профильной трубы, показанным схематично ниже.

Каркас для односкатного навеса

Произведем расчет квадратных труб, который нужен для изготовления опор и ферм.  Достоинство такого каркаса – простота применения и маленькая масса конструкции для навеса из профильных труб. Наверху устанавливается четыре фермы с наибольшей высотой три метра и собраны они из облегченных профильных труб размером 25 мм.

Площадь крыши навеса составляет 30,25 м2 (5,50×5,50 м). При вычислении комплектующих элементов выявилось, что масса всей конструкции из профильных труб не превысит 350 кг, что для шести опорных стоек из профиля с размером 50 мм составит около 20% наибольшей статистической нагрузки.

Учитывая, что снеговой покров дает усиление на опоры и фермы до 800 кг, запас прочности при этом составляет 1,4 единицы. Более вероятной проблемой при расчетах профиля является боковой ветер, который может опрокинуть постройку.

При условии жесткой фиксации опорных труб в бетонированном фундаменте, получается, что нагрузка от ветра со скоростью 15 м/сек на наклонную кровлю около 30 градусов составит 24 кг/м2. А это означает, что общее усиление на профильные трубы не превысит 150 кг. Такой показатель вполне приемлемый для данного строения.

Таблица для расчета каркаса под навес из профильных труб

Чертеж ферм и постройки в целом надо делать в заданном масштабе, чтобы было удобно высчитать необходимое количество деталей.

До того, как приступить к проведению работ по установке, следует:

  • произвести расчет предполагаемых нагрузок – в случае необходимости;
  • составить подробные чертежи каркаса навеса из профильной трубы – размеры на них также нужно указать;
  • подготовить набор инструментов;
  • выбрать и приобрести стройматериалы.

Самостоятельно из профильных изделий можно возвести несколько вариантов навесов, а именно:

  • арочный;
  • односкатный;
  • двускатный.

Внешний вид и форма будущей конструкции во многом зависят от личных предпочтений владельца дачи или дома и размера незанятого пространства на земельном участке. Наиболее быстровозводимым и самым компактным относительно занимаемой площади считается навес из профтрубы односкатный.

Требования к расчету профильной трубы для строительства фермы

Анализируя любой чертеж навеса из профильной трубы, конструкцию можно представить в двух частях: металлический каркас и крыша. Основание — вертикальные столбы из круглой трубы или квадратного профиля, по верхним оголовкам которого идет обвязка металлопрокатом либо нижний пояс фермы. Это придает металлической конструкции жесткость, помогает сохранить геометрию даже при значительных нагрузках.

Столбы рекомендуется размещать на расстоянии 1,5-2 м друг от друга. Если строение будет примыкать к дому, гаражу, бане и т.д., то желательно возле основного строения так же разместить опорные колонны, которые будут держать навес. При отсутствии такой возможности, чтобы привязать навес к дому из металлопрофиля, своими руками следует на несущую стену прикрепить поперечную балку, которая послужит опорой для фермы. В работе используют длинные анкера. Решение поможет распределить нагрузки равномерно по всей несущей стене.

На стропильную систему навеса ложится основная нагрузка от осадков, порывов ветра, поэтому важно сделать правильный расчет ферм, определиться с толщиной профиля для его изготовления. Навесы из металлопрофиля, фото-примеры ниже, устраивают под одно-, двускатной либо арочной крышей.

Какие можно изготовить навесы из профильной трубы своими руками, фото-примеры разных видов крыш

Фермы бывают:

  • Треугольные, полигональные, параллельные, ломанные – определяется контуром пояса.
  • Внутри пояса могут быть решетки – треугольные, ромбические, раскосые и полураскосые.
  • По способу опирания – консольная, балочная, арочная, балочно-консольная.

Типовые фермы-арки для металлических навесов

Чтобы правильно сделать расчет фермы из профильной трубы для навеса, необходимо учесть снеговые, ветровые нагрузки, угол наклона крыши, размер конструкции. Избежать ошибок в достаточно сложных инженерных вычислениях помогут специалисты или следует использовать онлайн калькулятор.

Для изготовления маленьких или средних металлических навесов, в частном порядке лучше пользоваться готовыми чертежами и проектами, делать универсальные фермы, которые подходят для всех видов конструкций.

Стандартные фермы для навесов

Оптимальный уклон крыши 15-25о, подходит для всех видов кровельного материала: поликарбонат, профнастил, мягкая кровля, металлочерепица и пр.

Чтобы каркас для навеса из профильной трубы соответствовал стандартам качества необходимо выполнить ряд условий:

  • Недопустимо использовать профиль с трещинами для изготовления узлов, несущих элементов навеса.
  • Торец опорных ребер должен иметь шероховатость — Ra £12,5 мкм, что регламентировано ГОСТом 2789-73.
  • Для ферм нижнего пояса используется сталь без внутренних расслоев, грубые шлаковые включения запрещены категорически.
  • Согласно ГОСТу в разделе 14771-76 соединения следует выполнять механической сваркой, с использованием углекислой среды или смеси углерода с аргоном.
  • Руководствуясь пунктами 2246-70 и 26271-84 ГОСТа для сварки необходима проволока ПП-АН-8.
  • ГОСТ в части 7798-70 гласит: стропила крепятся к вертикальным опорам и подстропильным деталям болтами класса 5.8.

Схема с размерами, по которой можно построить стандартный навес для авто своими руками из металла

Особенного внимания при расчетах требуют габаритные навесы – для автомобиля, бассейна, зоны отдыха и т. д. Небольшие козырьки для односкатных навесов своими руками можно делать без учета СНиП.

Грамотный расчет и создание хорошего чертежа подразумевают соблюдение ряда стандартов и требований, предъявляемых к конструкциям из профильных труб. Впрочем, маленькие односкатные навесы не нужно рассчитывать так уж точно – небольшой козырек из профильной трубы большим весом не отличается, поэтому никакой опасности такого рода конструкции не представляют. Крупногабаритные навесы для стоянок или бассейнов нужно обязательно рассчитать, чтобы избежать проблем.

Чертеж навеса из профтрубы всегда начинается с эскиза – простого наброска, на котором указан тип конструкции, ее основные особенности и примерные габариты. Чтобы точно определить размеры будущего навеса, стоит провести замеры на участке, где конструкция и будет располагаться. В том случае, если навес будет пристраиваться к дому, то необходимо также измерить стену, чтобы точно знать размеры профильной трубы для навеса.

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

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

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

Закончив с чертежами, подбирается соответствующий материал и его количество. Расчет нужно проводить точный, а перед приобретением стоит добавить около 5% допуска – при работе очень часто происходят небольшие потери, да и брак встречается нередко. По подобным расчетам можно сделать и каркас гаража из профильной трубы, что достаточно востребовано.

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

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

Фермы подразделяются по очертанию поясов. Бывают двухпоясные и трехпоясные разновидности. В небольших сооружениях применяются более простые двухпоясные фермы. Каждая разновидность имеет определенный уклон и высоту в зависимости от длины пролета и формы фермы.

Типы ферм по очертаниям поясов: балки с параллельными поясами (прямоугольные), треугольные (двускатные и односкатные), трапецеидальные (двускатные и односкатные), сегментные (параболические), полигональные (многоугольные), консольные; с ломаным приподнятым или вогнутым нижним поясом и разнообразной формой верхнего пояса; арочные с горизонтальным и арочным нижним поясом; сложные комбинированные формы.

Фермы также различают по типам решеток – см. на рисунке. В частных постройках чаще всего встречаются решетки треугольного и раскосного типа – более простые и менее металлоемкие. Треугольные решетки обычно применяются в прямоугольных и трапецеидальных конструкциях, раскосные – в треугольных.

При расчетах размеров и толщины стенки профильных труб, требуемых для сооружения Ваших металлоконструкций; учитываются следующие условия:

  • Размеры металлоконструкции, и в частности, длина, шаг опор – расстояние между опорами.
  • Высота опор и ферм.
  • Форма ферм.
  • Максимальная снеговая нагрузка зимой.
  • Ветровая нагрузка.
  • Возможные особенности геологических условий (сейсмическая активность, возможность оползней).
  • Вес покрытия.

При неправильных расчетах возможны следующие последствия:

  • Конструкции фермы будут деформироваться под весом снега, мокрой листвы.
  • В самом неудачном случае конструкции будут деформироваться под собственным весом.
  • Вся конструкция может обрушиться при сильном ветре.
  • Деформация рано или поздно приведет к разрушению фермы и всей конструкции, что опасно для человека и может повредить предметы, находящиеся под навесом – машину, например.
  • Непрочная и подвижная конструкция будет приводить к разрушению кровли, положенной на ферму.
  • При применении слишком мощного и тяжелого профиля неоправданно возрастают затраты на материалы и работы при возведении металлоконструкции.

Выбор профильных труб для изготовления ферм

Навес из профильной трубы своими руками — разбираемся подробно

Прежде чем возводить любую конструкцию, следует определиться с выбором материала. При покупке металлического профиля или труб следует внимательно осмотреть заготовки – нет ли трещин, раковин, наплывов, нестыковок по шву, большого количества помятых и погнутых заготовок. При покупке оцинкованных материалов – желательно убедиться в качестве покрытия – нет ли отслоений и наплывов.

При покупке необходимо потребовать копию сертификата и чек. Обязательно нужно убедиться в соответствии толщине стенки трубы заявленной в документах. Трубы в гараже на коленке не сделаешь, и подделок не бывает, но на плохое качество материала можно натолкнуться, поэтому покупать лучше в достаточно крупных магазинах.

В большинстве случаев для каркаса усадебных построек или кровли дома выбирают сталь. Для очень небольших конструкций иногда используют алюминиевые и стеклопластиковые профиля – обычно в покупных изделиях (тентах, качалках). Для возведения металлоконструкций можно использовать трубы полого сечения и профиля сплошного сечения (круг, полосу, квадрат, швеллер, двутавр).

Огромным преимуществом прямоугольных и квадратных труб по сравнению с профилем того же веса является высокая устойчивость к смятию и другим деформациям. Поэтому сплошные профиля можно заменить гораздо более легкими профтрубами – это очень значительно облегчает (в 2 раза и больше) и удешевляет конструкцию трубчатого типа.

Размеры сечения труб выбирают в зависимости от длины пролета и расстояния между опорами и фермами. В частных усадьбах навесы и другие конструкции не очень большие, и можно воспользоваться советами специалистов или найти готовые чертежи в интернете.

При расстоянии между опорами до 2 м для небольших навесов с пролетами длиной до 4 м подойдут профиля 40×20х2 мм, при пролетах до 5 м – 40×40х3, 60×30х3 мм; пролетах длиннее 5 м – 60×40х3, 60×60х3 мм. Если планируется автомобильный навес на две машины шириной 8-10 м, то профиль потребуется от 60×60 до 100×100 с толщиной стенки 3-4 мм. Размеры профиля зависят от расстояния между фермами.

Профтрубы поступают в продажу отрезками длиной 6 и 12 м. При длине 12 м металл расходуется экономнее, но для транспортировки таких труб нужен длинномер. Перед покупкой материалов следует продумать, как вы будете отрезать заготовки и сколько их разместится в трубе длиной 6 м или 12 м, и подсчитать, сколько отрезков профтрубы Вам понадобится.

Ориентироваться на номинальный вес нельзя – вес 1 м.п. в конкретной партии будет отличаться от номинального, и скорее всего в сторону увеличения (изготавливать изделия с более толстой стенкой выгоднее продавцам – цена идет за тонну). При покупке по весу материал придется докупать и довозить – а это лишние расходы.

Практически для конструкционных профильных труб используются стали следующих видов: углеродистые обыкновенного качества и качественные, конструкционные, легированные. Трубы бывают с защитным цинковым покрытием. Используют и алюминий – но редко, для небольших, чаще сезонных конструкций. Алюминиевые профиля применяют для небольших конструкций.

Традиционно для небольших конструкций в частной усадьбе для возведения стальных конструкций с фермами применяют углеродистую сталь Ст3сп, Ст3пс, иногда оцинкованную. Такая сталь имеет достаточную прочность для обеспечения надежности конструкции, разницы по коррозионной стойкости у всех трех типов сталей практически нет.

Если на конструкции будут попадать осадки, рано или поздно проржавеют и изделия из конструкционных и изделия из легированных сталей. Небольшое количество легирующих элементов от коррозии не защищают (для конструкций можно применять низколегированные стали типа 30ХГСА, 30ХГСН, 38ХА – в содержание легирующих элементов в них 2-4 %, и на коррозионную стойкость это количество не влияет).

По прочности конструкционные и легированные стали должны быть немного долговечнее углеродистых – они более устойчивы к циклическим нагрузкам. Но это качество у сталей проявляется после термообработки – а закалка с отпуском могут покоробить трубы, и обычно такую термообработку на готовых изделиях никто не делает. На бесшовных трубах может быть проведен отжиг – после отжига в металле снимаются остаточные напряжения (наклеп), но он становится более мягким.

Конструкционные стали (20А, 45, 40, 30А) имеют более высокое качество и более высокую цену. Легированные стали еще дороже (и есть вероятность, что Вам продадут трубы из стали 3 взамен легированной). Поэтому при монтаже конструкций шириной менее 20 м не имеет смысла покупать профтрубы из легированной или конструкционной стали. Применять оцинкованную профтрубу однозначно имеет смысл, если монтаж будет производиться при помощи краб-систем.

Если монтаж будет производиться путем сварки, сварные швы будут ржаветь так же быстро, как и обычный металл без покрытия. Но если тщательно следить за швами, регулярно проводить антикоррозионную обработку (очистку, грунтовку, окраску), то оцинкованная труба предпочтительней. Если же Вам нужен временный навес на 10 лет для стройматериалов, а затем Вы навес будете сносить – тем более не заморачивайтесь, покупайте обычные трубы из углеродистой стали без покрытия.

Если Вы планируете возводить на участке очень большой навес или ангар с большой длиной пролета, стоит обратиться к профессиональным строителям и сделать проект – они определят, какую сталь Вам выбрать.

До монтажа ферм выполняют работы по планировке участка, установке опор, бетонированию фундаментов опор, привариванию боковых связей или боковых ферм. Затем монтируют поперечные фермы.

Порядок выполнения работ по изготовлению и монтажу ферм:

  • На ровной поверхности сваривают фермы.
  • Обрабатывают фермы антикоррозионной грунтовкой, дважды окрашивают. Не окрашивают места под приварку ферм к опорам. Можно эти работы выполнить и после монтажа ферм, но на высоте красить неудобно.
  • Поднимают фермы, устанавливают на опоры, выверяют углы и горизонтальность, приваривают к опорам. Эти работы выполняет бригада из нескольких человек.
  • Закрашивают места сварки.
  • Монтируют обрешетку, укладывают кровельное покрытие.

Как сварить фермы

Металлический профиль сегодня стал одним из самых популярных и востребованных материалов для изготовления навесов различных видов и типов с поликарбонатным покрытием, так как главным его преимуществом является длительный срок службы. Если за такой постройкой ухаживать должным образом, то она сможет простоять не один десяток лет. Такие навесы могут применяться в самых различных местах:

  • на автостоянках;
  • в загородных частных домах для создания больших крытых участков территории;
  • в различных общественных местах.

Наиболее популярным на сегодняшний день является арочный тип изделия. Сделать его намного сложнее, чем одно- или двускатный, но зато смотрится он очень эффектно. Такой навес строится отдельно от дома или примыкают его боковой частью.

Кроме этого, существуют навесы купольной, дуговой, пирамидальной формы, а также односкатные и двухскатные.

Помимо поликарбоната, для устройства крыши можно использовать шифер или металлический профнастил. Поэтому, можно сказать, что сложность возведения навеса из профтрубы напрямую зависит от выбора конструкции каркаса и материалов, выбранных для устройства кровли.

Навес арочного типа из профильной трубы выглядит очень красиво

Выпускается несколько разновидностей профильных труб: неокрашенные, с оцинкованным покрытием против коррозии, со специальным напылением. Экономия может дойти до 30 процентов, если взять чистое изделие, а затем окрасить его самостоятельно.

Самая простая конструкция навеса — односкатная на основе простых прогонов, так как при её изготовлении отсутствует необходимость загиба профильных труб. Они собираются с помощью ферм с параллельными поясами, закреплённых на опорах под углом.

Односкатный навес является самой простой конструкцией

Далее необходимо сделать несколько шагов:

  1. Сначала нужно отмерить и нарезать из профильной трубы все силовые элементы конструкции.
  2. Для сборки рамы надо разложить элементы на горизонтальной плоскости и по возможности закрепить струбцинами для защиты от ненужных движений. Прихватите места стыка сваркой, убедившись в соответствии размеров по чертежу, проварите стыки полностью.

    Готовая рама для конструкции

    Сборка рамы проводится в несколько шагов

Изготовление ферм

Металлическая ферма — несущая конструкция с зигзагообразно расположенными силовыми элементами между поясами. Существуют различные конструкции ферм, применяемых при постройке навеса из профильной трубы.

Конструкция фермы конкретного навеса может быть разной

Последовательность изготовления фермы:

  1. Эти элементы свариваются согласно чертежу на горизонтальной плоскости. При этом нужно прижимать их струбцинами сначала на прихватки. Затем, убедившись в правильности размеров, провариваются стыки полностью.
  2. Первая изготовленная ферма будет шаблоном для сварки остальных.
  3. После окончания работ швы нужно зачистить болгаркой, далее просверлить отверстия для крепежа кровли по верхней стороне фермы.

Фермы из профильной трубы делаются по шаблону

Как согнуть трубы

Навес из профильной трубы

Для арочных ферм необходимо загибать профильные трубы. Для этого можно воспользоваться ручным или электрическим гибочным станком. Если такового нет, то можно сделать данную работу вручную, одним из нескольких способов.

Размеры комплектующих деталей конструкции для навеса из профильной трубы зависят от общей площади этого строения.

Расчет профиля

Согласно ГОСТ– 23119-78 для изготовления навеса из труб применяют следующие материалы:

  1. Для сооружений размером до 5 метров потребуются изделия с сечением 40×20×2 мм.
  2. Для строений с пролетом от 5 до 8 метров – профильная труба 40×40×2 мм.
  3. Для навесов из профильных труб с прогоном свыше 8 метров конструкция делается из материала с размерами 40×40×3 мм или 60×30×2 мм.
  4. Опоры готовятся из квадратного профиля с сечением 80×80×3 мм.

Как сделать навес из металла своими руками – поэтапная инструкция

Стандартная схема, по которой будем строить навес из металлопрофиля своими руками, фото типовой конструкции с арочной крышей

Фундамент

Площадку огораживаем колышками, натягиваем веревку, намечаем место установки столбов, проверяем геометрию, диагонали должны быть равны. Снимаем верхний мягкий слой грунта, выкапываем ямы под опоры, глубиной 700 мм.

Дно засыпаем щебнем и песчаником, слои по 100 мл, подушку трамбуем. Площадку можно выстелить тротуарной плиткой или залить бетоном. Для бетонирования площадки делается из рифленых прутов армирующий каркас, ячейка 100*100, 200*200 мм, укладывается на подушку, чтобы арматура не касалась дна на 50 мм, следует подложить камушки или готовые подставки.

Как забетонировать металлический столб

На дно ям наливаем бетон, слой 100 мм, вставляем столбы из профильной трубы, проверяем вертикали, заливаем раствор до уровня земли. При необходимости ставим подборки до полного застывания бетона, чтобы сохранить геометрию каркаса для навеса.

Через неделю, когда раствор наберет прочность, подпиливаем столбы по размеру. Привариваем по верхним оголовкам обвязку, это скрепит постройку и придаст ей жесткости.

Ферму лучше изготавливать на земле, затем поднять на каркас. Чтобы изогнуть профиль можно воспользоваться специальной машинкой или сделать своими руками жесткий шаблон, по которому будут гнуться детали фермы. В больших магазинах предоставляется услуга по сгибанию металлопрофиля по стандартным радиусам.

Как крепить ферму к металлическому каркасу на болты

Навес из профильной трубы своими руками — разбираемся подробно

Запиливаем элементы фермы в размер, варим основные узлы стропильной системы. Когда все детали готовы, поднимаем их краном на каркас, затем крепим к обвязке на болты или сваркой на стальную косынку. Далее привариваем обрешетку из профиля 40*25*2 мм, расстояние 750 мм.

Обработка

После сборки каркас зачищаем жесткой щеткой, снимаем окалину, удаляем признаки коррозии, затем проходимся наждачной бумагой, чтобы окончательно избавиться от поражений, а также увеличить адгезию поверхностей. Перед покраской, для обезжиривания каркаса, его следует промыть ветошью, смоченной в растворителе, когда он полностью испарится, можно грунтовать.

Грунтовка защитит навес от коррозии, значительно сократит расход краски. Если красящий состав не обладает хорошей укрывистостью, то грунтовочный слой обеспечит надежную защитную прослойку и равномерный цвет. Под молотковые составы достаточного одного слоя, для покрытия обычными красками лучше нанести грунт 2 раза.

Стандартные цвета краски с молотковым эффектом

Для металлических навесов лучше использовать сотовый поликарбонат. Резать болгаркой с диском по металлу. Края обработать мелким абразивом, чтобы удалить заусеницы. Крепить поликарбонат можно на термошайбы или с помощью специального профиля.

В первом случае делаются отверстия на 2 мм больше, чем диаметр ножки крепления. На шайбу одевается резиновый уплотнитель, который препятствует попаданию пыли и влаги внутрь, деталь вставляется в отверстие до характерного щелчка. Точечное крепление позволяет материалу немного маневрировать, что предохраняет поликарбонат от деформации, появления трещин во время работы материала при остывании или нагреве.

Крепление на термошайбу

Профильное соединение более герметично, оно оправдано, когда надо стыковать панели. Края садятся на термошайбы. Какой вид профиля выбрать, зависит от вида кровли, поэтому подбирается индивидуально.

Подробная схема-инструкция, как правильно гнуть и крепить поликарбонат

Навес из профильной трубы своими руками — разбираемся подробно

Впоследствии бока навеса можно зашит глухими панелями, застеклить, навесить шторы либо высадить виноград, плетистые розы, вьющиеся растения, когда они разрастутся, получится красивая, живая галерея.

Обязательно посмотрите, как сделать навес своими руками из металла, видео подробно рассказывает, как стыковать основные узлы конструкции, варить ферму, усилить каркас. В ролике подробно рассказано с какими ошибками пришлось столкнуться на практике, а также как их устранить.

Фермы для навеса над машиной или кровли беседки имеют небольшие размеры и простую конструкцию – чаше всего треугольную с несколькими подкосами и стойками. Выполнить такую конструкцию можно и самостоятельно, если у Вас имеются хотя бы начальные навыки сварщика и Вы не боитесь осваивать новые работы.

Но изготовление ферм требует аккуратности, наличия помощника, очень ровного участка в усадьбе – для раскладки и сварки конструкций, наличия сварочного аппарата и времени. Можно заказать готовые конструкции на заводе или строительной фирме, а смонтировать самому.

Виды креплений элементов навеса и их размеры

Полный и точный расчет нагрузки на ферму вместе с эпюрами сложен, и для его выполнения следует обратиться к специалистам.

При проектировании крупных навесов, ангаров, гаражей из металлоконструкций точный расчет требуемого профиля необходим, но для строительства не слишком больших навесов или беседок в частной усадьбе можно воспользоваться общеизвестными рекомендациями специалистов.

Для очень маленьких конструкций (навес в вольере для животных, навес над запасом дров) достаточно использовать трубы размером 40×20 мм с толщиной стенки 2 мм; для беседок и навесов над столами, барбекю или местами отдыха – 40×40 мм с толщиной стенки 3 мм; навес над местом для автомобиля – от 60×40 до 100×100 мм с толщиной стенки 3-4 мм.

Если ферм и опор у навеса несколько и шаг опор менее 2 м, можно взять более тонкую трубу, если всего 4 опоры и две фермы и длина пролета 6-8 м и больше – более толстую.

Ширина пролета, м

Размер трубы на толщину стенки, мм

1 2 3 4 5 6
Для профильной трубы
40×40х2 709 173 72 35 16 5
40×40х3 949 231 96 46 21 6
50×50х2 1165 286 120 61 31 14
50×60х3 1615 396 167 84 43 19
60×60х2 1714 422 180 93 50 26
60×60х3 2393 589 250 129 69 35
80×80х3 4492 1110 478 252 144 82
100×100х3 7473 1851 803 430 253 152
100×100х4 9217 2283 990 529 310 185
120×120х4 113726 3339 1484 801 478 296
140×140х4 19062 4736 2069 1125 679 429
Для прямоугольной трубы (при вертикальном расположении большей стороны)
50×25х2 684 167 69 34 16 6
60×40х2 1255 308 130 66 35 17
80×40х2 1911 471 202 105 58 31
80×40х3 2672 658 281 146 81 43
80×60х3 3583 884 380 199 112 62
100×50х4 5489 1357 585 309 176 101
120×80х3 7854 1947 846 455 269 164

Чертежи и схемы

При изготовлении металлоконструкций выполнение чертежа с точными размерами обязательно! Это позволит закупить нужное количество материала, сэкономит время при сборке и подготовке заготовок, позволит без проблем проконтролировать размеры металлоконструкции в процессе монтажа и уже готового сооружения.

Фермы могут иметь следующую форму:

  • треугольную;
  • арочную;
  • прямоугольную;
  • ломанную;
  • трапециевидную.

Внутри ферм дополнительно монтируют стойки, прогоны, раскосы, подкосы. В чертеже должны быть указаны как размеры, так и перечень и количество материалов, которые потребуются.

Далее монтируют обрешетку из бруса высотой 50 миллиметров. Она нужна для фиксации покрытия кровли. Деревянный брус следует предварительно обработать антисептическим средством, либо покрасить краской, чтобы не допустить порчу древесины.

Основы расчета фермы

Перед тем, как рассчитать размеры, выбирают форму крыши сооружения и его габаритные размеры. Затем рассчитывают размеры кровли, определяют количество и форму ферм, расстояние между ними.

Типы ферм зависят от формы кровли, а формы кровли сооружения в усадьбе выбирают в зависимости от назначения и места расположения металлоконструкций. Консольные и примыкающие к дому фермы обычно выполняют односкатными треугольными, отдельно стоящие навесы – с полигональными, треугольными, сегментными конструкциями и арками. Беседки могут иметь шести- и восьмискатную кровлю или кровлю фантазийной конструкции с фермами нестандартной конструкции.

Для расчета ферм необходимо рассчитать нагрузку на кровлю и на одну ферму. При расчетах учитывают нагрузку снегового покрова, кровельного покрытия, обрешетки, вес самих конструкций. Точные расчеты – задача для профессионала-строителя. Основой для расчета служат СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85» и СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81».

Для расчетов применяются метод вырезания вырезание узлов (участков, где стержни соединены шарнирно); метод Риттера; метод замены стержней Геннеберга. В современных компьютерных программах чаще применяется метод вырезания узлов.

Лучше воспользоваться готовым типовым проектом или нашими рекомендациями по выбору профилей. Собрать ферму простой трапециевидной или треугольной конструкции не слишком сложно, и при наличии опыта сварки и монтажа металлоконструкций самостоятельный монтаж навесов и беседок вполне возможен. Если Вы хотите соорудить большой навес с длиной фермы 10 м и больше – нужно выполнить проект у специалистов.

На конструкцию фермы в первую очередь влияет угол наклона скатов (ската). Угол наклона выбирается в первую очередь в зависимости от формы кровли и размещения металлоконструкции. У примыкающих к зданиям навесов должен быть больший угол наклона кровли – для более быстрого скатывания сползающего с кровли снега и стока льющейся воды.

У одиночных конструкций угол наклона кровли может быть меньше. Угол наклона зависит также от количества выпадающих в Вашем регионе осадков – чем больше осадков, тем больше должен быть угол наклона кровли. Чем круче кровля, тем меньше осадков на ней задерживается.

Для правильного расчета количества и длин отдельных элементов фермы из профтрубы необходимо определить базовые углы между элементами. В общем случае нижний пояс перпендикулярен опорам, верхний пояс имеет наклон к горизонтали в зависимости от угла наклона кровли. Оптимальный угол наклона раскосов к горизонтали/вертикали — 45°, стойки должны быть строго вертикальны.

Точный угол наклона кровли либо задается проектом, либо находится по соотношениям, приведенным выше (для уклона до 15° — высота ската примерно равна 1/7-1/9 длины пролета; для уклона от 15° до 22° — 1/7 длины пролета; для уклона от 22° до 30°- 35° — высота ската равна 1/5 длины пролета).

Определив точный угол наклона кровли, определяют длины заготовок для изготовления фермы – эта информация потребуется при выполнении работ.

Если есть выбор, для установки металлоконструкций следует выбрать ровный участок, не подверженный оползням и заболачиванию. Но в небольших приусадебных участках выбора чаще всего нет – навес для машины размещают сразу за воротами, веранду возле дома, беседку в глубине участка. Возможно, участок придется выровнять, иногда осушить.

Если есть опасность сползания пластов земли, или Вы проживаете в сейсмоопасном районе, проектирование проекта любой конструкции выше собачьей конуры следует предоставить профессионалам для обеспечения Вашей же безопасности.

Снеговая нагрузка на 1 м² кровли рассчитывается по СП 20.13330.2017 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85» в зависимости от региона. При расчетах берется не площадь кровли, а площадь проекции кровли на горизонталь. Аналогично рассчитывается вес обрешетки и кровельного покрытия. По чертежу рассчитывается вес одной фермы и умножается на их количество.

Нагрузка на одну ферму рассчитывается делением суммы общей нагрузки на кровлю снега, веса обрешетки и покрытия, веса самих конструкций, на количество ферм.

Козырьки над входной дверью имеют небольшие размеры и выполняются консольными.

В ширину козырек должен быть равен ширине крыльца по 300 мм с каждой стороны. По глубине навес должен закрывать ступени. Длина козырька равна сумме длины площадки и ступеней. Длина верхней площадки должна быть в полтора раза шире двери, то есть 0,9×1,5 = 1,35 м. Плюс по 250 мм на каждую ступеньку.

Лучше ориентироваться на реальные размеры крыльца. Размеры козырька определяются, исходя из размеров накрываемой площади и конструкции (формы) ферм.

Веранда – легкий навес, примыкающий к стене здания, под которым размещают зону отдыха или обеденный стол. Конструктивно навес бывает консольным или балочно-опорным.

Фермы, как правило, имеют односкатную треугольную форму. Изредка встречаются плоские кровли и конструкции трапециевидной формы, но использование таких навесов приводит к намоканию стены дома в дождь и в период таяния снега. Минимальная ширина навеса над верандой – 2 м, максимальная обычно не превышает 3 м (горизонтальная проекция). Можно сделать навес и меньшей ширины, но тогда на веранде поместятся только кресла и журнальный стол, обеденный стол со стульями не разместишь.

Навес треугольной формы должен иметь скос от 15° до 35° на Ваш выбор. Длину верхнего пояса рассчитывают самым простым способом – через синусы-косинусы или по теореме Пифагора.

(это вытекает из теоремы Пифагора, где сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы).

Высота до нижнего пояса фермы должна быть не меньше 2 м, а еще лучше 2,5 м или чуть выше – под низкой крышей высоким членам семьи будет некомфортно ходить.

Размеры стоянки для машин рассчитываются, исходя из следующих факторов:

  • Количества автомобилей.
  • Ширины автомобилей – от 1,6 у класса А (мини) до 1,82 и больше у класса F (представительских).
  • Длины автомобилей – от 3,6 у мини до 4,9 и больше у представительских машин.
  • Высоты навеса.
  • Особенностей расположения места для стоянки – отдельно от дома или вплотную к нему.

Ширина навеса между опорами равна ширине машины 1 метр для свободного открывания дверей. Если есть возможность, сделайте ширину немного больше – будет легче парковаться и легче выходить из машины (если предусмотреть 1 м для открывания дверей, то нормально открывать двери Вы сможете только между опорами). Если машин две, то к суммарной ширине машин добавляют расстояние между автомобилями – минимум 0,8 м и 1 м на открывание дверей.

Ширина кровли навеса должна быть шире расстояния между опорами на величину свесов. Величина свеса с одной стороны составляет 300-350 мм.

По длине также следует предусмотреть запас длины минимум 1 м и больше. Чем больше размеры навеса, тем лучше он защищает автомобиль от осадков. Высокий навес защищает от косого дождя хуже, поэтому он должен иметь большие размеры, чем низкий навес.

Для стоянки, примыкающей к дому, обычно применяют консольные или односкатные конструкции треугольной формы. Для отдельно стоящих стоянок чаще всего используют треугольные двускатные, сегментные (полукруглые) и полигональные фермы. Впрочем, для отдельно стоящих навесов применимы фермы любой конфигурации.

Навесы на приусадебном и дачном участке бывают самых разнообразных назначений и размеров. Навесы устанавливаются над запасом топлива, в загородках для домашних животных и вольерах для собак, местах для работы на воздухе и сушки трав и фруктов, в местах отдыха.

Размеры навесов диктуются назначением и наличием выделенного места для навесов. Кровли и фермы могут быть самых разнообразных форм. Для расчетов навеса можно воспользоваться рекомендациями для веранд и навесов для машины.

Типы навесных строений

naves iz profilnoy truby

Навесы из профтрубы классифицируют по типу опорной и стропильной систем.

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

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

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

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

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

Заключение

Кроме односкатных конструкций, для навесов широко применяются арочные и двухскатные варианты кровли. Такие схемы имеет смысл устанавливать за пределами двора, на удалении от дома и хозпостроек, в местах, где существуют сильные порывы ветра. Технически постройка двухскатного навеса из профильной трубы ничем не отличается от односкатного варианта.

Для изготовления простого навеса достаточно квалификации начинающего сварщика. Особое внимание уделяется качеству шва, соединяющего нижний пояс с опорами, так как на него приходится основная нагрузка. При использовании волнистых кровельных материалов, отверстия для их крепления делаются в верхней точке волны.

Устройство навеса, монтаж ферм – сложная квалифицированная работа. Небольшие навесы и беседки можно выполнить самостоятельно с помощью членов семьи.

Расчет значений для стоек навеса

Делая подбор параметров стоек, предварительно выполняют расчет оказываемых нагрузок и рисуют подробный чертеж. На жесткость изделия влияют ширина и толщина его стенок, которые в свою очередь зависят от длины продукции.

Например, при выборе, какую профильную трубу использовать для навеса, задействовать можно как толстостенное изделие с небольшой величиной сечения, так и с тонкими стенками, но с большой шириной полки.

Для постройки со средними параметрами оптимальным вариантом будут изделия, имеющие сечение в пределе от 50 до 100 миллиметров. Если стойки расположены часто, допустимо уменьшение размера используемых труб. В том случае, когда у односкатного навеса будет четыре опоры, тогда задействуют трубную продукцию большого сечения.