Абсолютно любой владелец коттеджа или загородного дома сталкивается с необходимостью обустройства навеса для своего железного друга. Это обстоятельство обусловлено в первую очередь универсальностью конструкции, поскольку она может использоваться не только для автомобиля, но и для складирования садовых принадлежностей и небольших технических приспособлений. Вдобавок к этому эта постройка приобретает большую актуальность, когда необходимо припарковать транспортное средство на незначительное количество времени. В статье мы расскажем как сделать металлический навес своими руками для машины, предоставим пошаговые инструкции, фото и видеоматериалы.
Перед выполнением строительных работ следует определить будущее месторасположение навеса , его стиль, определиться с предназначением и типом возводимой конструкции. Кроме этого, стоит сделать выбор между стационарным и передвижным видом.
Достоинствами стационарной постройки являются практичность и долговечность, а подвижной – мобильность. Однако подвижный навес требует изготовления прочного каркаса, поэтому его строят в редких случаях, когда необходимо временно защитить автомобиль от осадков, прямых солнечных лучей и пыли.
По типу размещения навесы бывают отдельно стоящие и выполненные в качестве пристройки. Пристроенные сооружения образуют единую конструкцию с близлежащим зданием и объединяются часто общей крышей.
Крыша отдельно стоящего навеса может быть купольной, дуговой, арочной, односкатной и двускатной.
В качестве опорных столбов могут быть использованы обычные металлические или профильные трубы , кирпич и древесина. Вместе с тем кровельные материалы также изобилуют многообразием: профнастил, натуральная черепица, поликарбонат, металлочерепица и т. д.
Тип навеса и материал определяют сложность и продолжительность монтажа конструкции. Как правило, для более простой и экономичной сборки используют металлопрофиль и профнастил. Толщина столбов и перекрытий выбирается в зависимости от размеров конструкции и предполагаемой нагрузки.
Для успешного выполнения поставленной задачи необходимо составить примерный эскиз будущего навеса, подготовить инструмент, приобрести расходные материалы и фурнитуру. Требуемый инструментарий:
- строительный уровень и рулетка;
- болгарка или пила для резки металла;
- дрель с перфоратором и набором сверл и бит;
- клепальник;
- саморезы по металлу или заклепки.
От четкого составления чертежа зависит полная и объективная оценка количества расходного материала, а также необходимого объема крепежных приспособлений, поэтому к составлению названного документа стоит отнестись с особым вниманием. Кроме этого, не забывайте о технике безопасности при работе с металлическими изделиями.
Приступая к выполнению работ, стоит провести подготовку площадки под конструкцию. Для этого согласно составленному эскизу разравниваем и утрамбовываем землю на месте предполагаемого возведения. Затем по периметру выкапываем ямы под опорные столбы глубиной от 50 до 100 см. Углубления оборудуются, таким образом, чтобы получился прямоугольник, как правило, в два ряда по 2–3 ямы.
Металлический профиль следует нарезать по количеству опорных столбов, их дина должна составлять 3 м. В зависимости от выбранного вами типа конструкции определяется способ крепления стоек. При строительстве стационарного навеса опоры устанавливаются по уровню и бетонируются, а при возведении передвижного его аналога требуется дополнительная нарезка металлических труб с диаметром, несколько большим, чем у опорной трубы, и длиной, равной глубине фундамента . Подготовленные металлические отрезки монтируются в ямы и заливаются цементным раствором. Затем в каждый из обрезков труб вставляется профиль В трубе и профиле просверливаются отверстия и вся опора стягивается болтами.
Для придания жесткости и предотвращения преждевременного разрушения можно использовать описанные защитные «кожухи» и при обустройстве стационарной конструкции. Единственное отличие от передвижных навесов будет заключаться в том, что профиль необходимо приварить к металлической трубе.
Крыши бывают цельными и разборными. Их преимущественное отличие заключается в способе крепления элементов между собой: в первом случае составные части свариваются , а во втором – стягиваются болтами. Кроме этого, конструкции бывают односкатными и двускатными.
На примере неразборной двускатной крыши рассмотрим технологию ее монтажа. К опорным столбам потребуется приварить куски металлического профиля, таким образом, чтобы получился правильный прямоугольный каркас. Затем, приступаем к сварке стропил. На земле к балке с одной и с другой стороны привариваем куски металлического профиля с шагом в 1 м под углом не более 30º. Важно учитывать, что получившаяся конструкция должна несколько выступать за пределы сваренного верхнего каркаса. Далее размещаем сваренные элементы на опорном прямоугольнике, в местах стыков провариваем.
Для упрощения процедуры сооружения каркаса для крыши следует усилить металлическое прямоугольное основание, находящееся на опорах, поперечными балками по центру каждой из сторон. Затем к центральной страховочной балке навариваем 20–30 см отрезки профильной трубы, которые будут выступать в роли опоры будущего конька. Далее трубами из профиля нарощенные отрезки скрепляем друг с другом и прямоугольным основанием.
Закончив с установкой каркаса, приступаем к обшивке профнастилом. Крепление листов осуществляется непосредственно к подготовленному каркасу на стропила внахлест друг на друга посредством заклепок, саморезов или болтов.
При самостоятельном изготовлении навеса для машины важно следовать инструкции и соблюдать размеры составных элементов, отраженные в подготовленных чертежах на основании точных расчетов. Все эти условия в совокупности с правильным подходом и надлежащим усердием позволят вам соорудить качественный металлический навес.
Видео
В этом видеоматериале подробнее рассказывается о тонкостях изготовления металлического навеса:
Фото
На фотографиях можно увидеть различные варианты обустройства металлического навеса:
Схемы
Если вы решили сделать металлический навес, то предоставленные схему могут помочь вам в изготовлении подходящей для вас конструкции:
Сегодня фермы из профильной трубы по праву считаются идеальным решением для строительства гаража, жилого дома и приусадебных построек. Прочные и долговечные, такие конструкции обходятся недорого, быстры в исполнении, и с ними способен справиться любой, кто хоть немного разбирается в математике и имеет навыки резки и сварки.
А как правильно подобрать профиль, рассчитать ферму, сделать в ней перемычки и установить, мы сейчас подробно расскажем. Для этого мы подготовили для вас подробные мастер-классы изготовления таких ферм, видео-уроки и ценные советы от наших экспертов!
И так, что такое ферма? Это конструкция, которая связывает опоры вместе в одно единое целое. Другими словами, ферма относится к простым архитектурным конструкциям, среди ценных преимуществ которой выделим такие: высокая прочность, отличные показатели эксплуатации, невысокая стоимость и хорошая устойчивость к деформациям и внешним нагрузкам.
Благодаря тому, что такие фермы обладают высокой несущей способностью, их ставят под любые кровельные материалы, независимо от их веса.
Использование в строительстве металлических ферм из новых или прямоугольных замкнутых профилей считается одним из самых рациональных и конструктивных решений. И неспроста:
- Главный секрет – в экономии благодаря рациональной форме профиля и соединения всех элементов решетки.
- Еще одно ценное преимущество профильных труб для использования их изготовлении фермы – это равная устойчивость в двух плоскостях, замечательная обтекаемость и удобство эксплуатации.
- При всем своем малом весе такие фермы выдерживают серьезные нагрузки!
Отличаются стропильные фермы по очертанию поясов, типу сечения стержней и видам решетки. И при правильном подходе вы самостоятельно сможете сварить и установить ферму из профильной трубы любой сложности! Даже такую:
Этап II. Приобретаем качественный профиль
Итак, прежде, чем составить проект будущих ферм, сначала нужно определиться с такими важными пунктами:
- контуры, размер и форма будущей крыши;
- материал изготовления верхнего и нижнего пояса фермы, а также ее решетки;
Запомните одну простую вещь вещь: у каркаса из профильной трубы есть так называемые точки равновесия, которые важно определить для устойчивости всей фермы. И очень важно подобрать под эту нагрузку качественный материал:
Строят фермы из профильной трубы таких видов сечений: прямоугольного или квадратного. Таковые выпускаются разного размера сечения и диаметра, с разной толщиной стенок:
- Мы рекомендуем те, которые специально продаются для малогабаритных построек: такие идут до 4,5 метров длиной и имеют сечение 40х20х2 мм.
- Если вы будете изготавливать фермы длиннее 5 метров, тогда выбирайте профиль с параметрами 40х40х2 мм.
- Для полномасштабного строительства крыши жилого дома вам понадобятся профильные трубы с такими параметрами: 40х60х3 мм.
Устойчивость всей конструкции прямо пропорциональна толщине профиля, поэтому для изготовления ферм не используйте трубы, для которые предназначены только для сварок стоек и каркасов – здесь другие характеристики. Также обратите внимание, каким именно методом было изготовлено изделие: электросварным, горячедеформированным или холодным деформированнием.
Если же вы беретесь изготавливать такие фермы самостоятельно, тогда берите заготовки квадратного сечения – с ними работать проще всего. Приобретите квадратный профиль 3-5 мм толщиной, который будет достаточно прочным и по своим характеристикам близок к металлическим брусьям. Но если ферму вы будете изготавливать всего-то для козырька, тогда можете отдать предпочтение более бюджетному варианту.
Обязательно учитывайте при проектировании снеговые и ветровые нагрузки в вашей местности. Ведь большое значение при выборе профиля (в плане нагрузки на него) имеет угол наклона ферм:
Более точно спроектировать ферму из профильной трубы вы сможете при помощи онлайн-калькуляторов.
Отметим только, что самая простая конструкция фермы из профильной трубы представляет собой несколько вертикальных стоек и горизонтальные уровни, на которые можно крепить стропила для крыши. Приобрести такой каркас можно в готовом самостоятельно, даже под заказ в любом городе России.
Этап III. Рассчитываем внутреннее напряжение ферм
Самое важное и ответственное задание – это правильно произвести расчет фермы из профильной трубы и подобрать нужный формат внутренней решетки. Для этого нам понадобится калькулятор или подобное ему другое программное обеспечение, а также некоторые табличные данные СНиПов, которые за это:
- СНиП 2.01.07-85 (воздействия, нагрузки).
- СНиП п-23-81 (данные по стальным конструкциям).
По возможности ознакомьтесь с этими документами.
Форма крыши и угол наклона
Ферма нужна для какой конкретно кровли? Односкатной, двускатной, купольной, арочная или шатровой? Самый простой вариант, конечно же, это изготовление стандартного односкатного навеса. Но и достаточно сложные фермы вы также способны рассчитать и изготовить самостоятельно:
Стандартная ферма состоит из таких важных элементов, как верхний и нижний пояс, стойки, раскосы и вспомогательные подкосы, которые еще называют шпренгелями. Внутри ферм располагается система решеток, для соединения труб используется сварные швы, клепки, специальные парные материалы и косынки.
И, если вы собираетесь изготовить сложную по форме крышу, то такие фермы станут для нее идеальным вариантом. Их очень удобно изготавливать по шаблону прямо на земле, и только потом поднимать наверх.
Чаще всего при строительстве небольшого дачного домика, гаража или бытовки применяются так называемые фермы полонсо – особая конструкция треугольных ферм, соединенных затяжками, и нижний пояс здесь выходит приподнятым.
По сути, в этом случае, чтобы повысить высоту конструкции, нижний пояс делают ломаным, и он тогда составляет 0,23 от длины полета. Для внутреннего пространства помещения очень удобно.
Итак, всего есть три основных варианта изготовления фермы в зависимости от наклона крыши:
- от 6 до 15°;
- от 15 до 20°;
- от 22 до 35°.
В чем разница спросите вы? Например, если угол конструкции будет небольшой, всего до 15°, тогда фермы рационально делать трапециевидной формы. И при этом вполне можно уменьшить вес самой конструкции, беря в высоту от 1/7 до 1/9 от от общей длины полета.
Т.е. руководствуйтесь таким правилом: чем меньше вес, тем больше должна быть высота фермы. А вот если мы вас будет иметь уже сложную геометрическую форму, тогда нужно выбрать другой тип фермы и решеток.
Виды ферм и формы крыши
Вот пример конкретных ферм для каждого вида крыши (односкатной, двускатной, сложной):
Давайте разберемся с видами ферм:
- Треугольные фермы – классика изготовления основы для крутых скатов крыши или навесов. Сечение труб для таких ферм нужно подбирать с учетом веса кровельных материалов, а также эксплуатации самой постройки. Треугольные фермы хороши тем, что обладают простыми формы, просты в расчете и исполнении. Их ценят за подкровельное обеспечение естественным светом. Но отметим и недостатки: это дополнительные профили и длинные стержни в центральных сегментах решетки. А также здесь вам придется столкнуться с некоторыми сложностями при сварке острых опорных углов.
- Следующий вид – полигональные фермы из профильной трубы. Они незаменимы при сооружении больших площадей. Сварка у них уже более сложной формы, а поэтому для облегченных конструкций их не проектируют. Зато такие фермы отличаются большей экономией металла и прочностью, что особенно хорошо для ангаров с большими пролетами.
- Прочной считается также ферма с параллельными поясами . Отличается от других такая ферма тем, что у нее все детали – повторяющиеся, с одинаковой длиной стержней, поясов и решеток. То есть здесь минимум стыков, а поэтому рассчитывать и варить такую из профильной трубы проще всего.
- Отдельный вид – это односкатная трапециевидная ферма с опорой на колонны. Такая ферма идеальна, когда необходима жесткая фиксация сооружения. У нее есть уклоны (раскосы) по боковым сторонам и отсутствуют длинные стержни верхней обрешетки. Подходит для крыш, которым особенно важна надежность.
Вот пример изготовления ферм из профильной трубы как универсального варианта, который подходит для любых садовых построек. Речь идет о треугольных фермах, и вы наверняка их уже видели много раз:
Треугольная ферма с ригелем тоже достаточно проста, и вполне подходит для строительства беседок и бытовки:
А вот арочные фермы в изготовлении уже намного сложнее, хотя и обладают рядом своих ценных преимуществ:
Главное ваша задача – центрировать элементы фермы из металла от центра тяжести по всем направлениям, говоря простым языком, минимизировать нагрузку и грамотно ее распределить.
Поэтому выбирайте тот вид ферм, который подходит для этой цели больше. Кроме перечисленных выше, популярностью пользуются также ферма-ножницы, асимметричная, П-образная, двухшарнирная, ферма с параллельными поясами и мансардная ферма с опорами и без них. А также мансардный вид фермы:
Типы решеток и точечная нагрузка
Вам будет интересно узнать, что определенный дизайн внутренних решеток ферм подбирается вовсе не из эстетических соображений, а вполне практичных: под форму крыши, геометрию потолка и расчет нагрузок.
Вам нужно спроектировать свою ферму таким образом, чтобы все силы сосредотачивались конкретно в узлах. Тогда в поясах, раскосах и шпренгелях изгибающих моментов не будет – они станут работать только на сжатие и растяжение. И тогда сечение таких элементов уменьшают до необходимого минимума, значительно при этом экономя на материале. И саму ферму ко всему вы спокойно можете сделать шарнирной.
В противном случае, на ферму будут постоянно действовать распределенная по стержням сила, и появится изгибающий момент, в дополнение к общему напряжению. И здесь тогда важно грамотно просчитать максимальное изгибающее значения для каждого отдельного стержня.
Тогда сечение таких стержней должно быть больше, чем если бы сама ферма была нагружена точечными силами. Подведем итог: фермы, на которых распределенная нагрузка действует равномерно, изготавливают из коротких элементов с шарнирными узлами.
Давайте разберемся, в чем преимущество того или иного вида решетки в плане распределения нагрузки:
- Треугольная система решетки всегда применяются в фермах с параллельными поясами и трапецеидальной ферме. Ее основное преимущество в том, что она дает самую маленькую суммарную длину решетки.
- Раскосная система хороша при небольшой высоте ферм. Но расход материала на нее немалый, ведь здесь весь путь усилия идет через узлы и стержни решетки. А поэтому при проектировании важно заложить максимум стержней, чтобы длинные элементы оказались растянутыми, а стойки – сжатыми.
- Еще один вид – шпренгельная решетка. Ее изготавливают в случае нагрузок верхнего пояса, а также тогда, когда нужно уменьшить длину самой решетки. Здесь преимущество в соблюдении оптимального расстояния между элементами всех поперечных конструкций, которое, в свою очередь, позволяет сохранить нормальное расстояние между прогонами, что будет практичным моментом для монтажа элементов кровли. Но создавать такой решетку своими руками – довольно трудоемкое занятие с дополнительным расходам металла.
- Крестовидная решетка позволяет распределить нагрузку на ферму сразу в обоих направлениях.
- Еще один вид решетки – перекрестная , где раскосы крепятся прямо к стенке фермы.
- И, наконец полураскосная и ромбическая решетки, самая жесткая из перечисленных. Здесь взаимодействует сразу две системы раскосов.
Мы подготовили для вас иллюстрацию, где собрали все виды ферм и их решеток вместе:
Вот пример того, как изготавливают ферму с треугольной решеткой:
Изготовление фермы с раскосной решеткой выглядит так:
Нельзя сказать, что какой-то из видов ферм определенно лучше или хуже другого – каждый из них ценен меньшим расходом материалов, более легким весом, несущими способностями и методом крепления. Рисунок отвечает за то, какая схема нагрузок будет на нее действовать. И от выбранного типа решетки напрямую будет зависеть то, какой будет вес фермы, внешний вид и трудоемкость ее изготовления.
Отметим еще такой необычный вариант изготовления фермы, когда она сама по себе становится частью или опорой для другой, деревянной:
Этап IV. Изготавливаем и устанавливаем фермы
Мы дадим вам несколько ценных советов, как самостоятельное без особых сложностей сварить такие фермы прямо у себя на участке:
- Вариант первый: можно обратиться к заводу, и они сделают на заказ по вашему рисунку все нужные отдельные элементы, которые вам останется только сварить уже на месте.
- Второй вариант: приобретите готовый профиль. Тогда вам останется только обшить фермы изнутри досками или фанерами, а в промежутке уложить по необходимости утеплитель. Но и обойдется этот способ, конечно же, дороже.
Вот, к примеру, хороший видео-урок, как удлинить трубу при помощи сварки и достичь идеальной геометрии:
Вот также очень полезное видео, как отрезать трубу под углом 45°:
Итак, теперь подходим непосредственно к сборке самих ферм. Справиться с этим вам поможет такая пошаговая инструкция:
- Шаг 1. Сначала подготовьте фермы. Лучше их заранее сваривать прямо на земле.
- Шаг 2. Установите вертикальные опоры для будущих ферм. Крайне важно, чтобы они были действительно вертикальными, поэтому проверьте их отвесом.
- Шаг 3. Теперь возьмите продольные трубы и приварите их к опорным стойкам.
- Шаг 4. Поднимите фермы и приварите их к продольным трубам. После этого все места соединения важно очистить.
- Шаг 5. Готовый каркас покрасьте специальной краской, предварительно очистив и обезжирив его. Особое внимание при этом уделите местам соединения профильных труб.
С чем еще сталкиваются те, кто изготавливает такие фермы в домашних условиях? Во-первых, заранее продумайте опорные столики, на которых вы будете класть ферму. Далеко не лучший вариант бросить ее на землю – работать будет очень неудобно.
Поэтому лучше поставить небольшие мосты-опоры, которые будут немного шире, чем нижний и верхний пояс фермы. Ведь вы будете вручную замерять и вкладывать между поясами перемычки, и важно, чтобы они не проваливались на землю.
Следующий важный момент: фермы из профильной трубы тяжеловаты на вес, а поэтом вам понадобится помощь минимум еще одного человека. Кроме того, не помешает подмога и в такой нудной и кропотливой работе, как зашкуривание металла перед варкой.Еще учитывайте, что нарезать фермы вам нужно будет много, для всех элементов, а поэтому советуем вам либо приобрести, либо соорудить самодельный станок по типу того, что в нашем мастер-классе. Вот как он работает:
Во так, шаг за шагом, вы составите чертеж, рассчитаете решетку фермы, сделаете заготовки и сварите конструкцию уже на месте. Причем у вас в расходе будут также и остатки профильных труб, поэтому, ничего не нужно будет выбрасывать – все это понадобится для второстепенных деталей навеса или ангара!
Этап V. Зачищаем и окрашиваем готовые фермы
После того, как вы установите фермы на их постоянное место, обязательно обработайте их антикоррозийными составами и окраски полимерными красками. Идеально подойдет для этой цели краска, которая отличается долговечностью и устойчивостью к ультрафиолету:
Вот и все, ферма из профильной трубы готова! Остаются только финишные работы по обшивке ферм изнутри отделкой и снаружи кровельным материалом:
Поверьте, изготовить металлическую ферму из профильной трубы для вас на самом деле не составит большого труда. Огромную роль играет грамотно составленный чертеж, качественная сварка фермы из профильной трубы и желание все сделать правильно и аккуратно.
У владельцев частных домов и дач нередко появляется необходимость установить на свой участок навес, открытый гараж, беседку или сарай. Далеко не все знают, что сделать долговечный навес можно быстро и с минимумом вложений. Помимо защиты от солнечных лучей, ветра, дождя и снега, навес также является прекрасным дизайнерским решением для оформления участка.
Сделать навес из труб своими руками совсем не сложно, как это может показаться на первый взгляд. Для этого не потребуется сложных специальных навыков, смонтировать навес сможет даже новичок в строительном деле. Навес из профильных труб – простая и бюджетная конструкция, монтирование которой не займет много времени, а затраты при этом будут минимальными. Инструменты:
Что нужно знать до строительства?
Перед началом монтажных работ надо определиться, где будет располагаться навес, c его формой и для чего должен в дальнейшем применяться. Важно определиться с конструкцией навеса, ведь их строят как для стационарного использования, так и демонтируемые. Стационарные навесы используют круглый год: например, для защиты от непогоды входной двери и автомобиля. Демонтируемые (передвижные) ставят, когда защита нужна лишь временно: дачные навесы, теплица. Основное требование к демонтируемым конструкциям — это простота сборки, прочность и хорошая ветроустойчивость. Навес из профильной трубы строят как отдельно, так и пристраивают к стене здания, образовывая с ним единую конструкцию. По применению навесы делят на хозяйственные, используемые для защиты имущества (дом, автомобиль, инвентарь, летняя кухня), и навесы, которые размещают в зоне отдыха (беседка, навес над детской площадкой, бассейном). Существует целое разнообразие форм крыш у навеса: купольная форма, дуговая, арочная, пирамидой, односкатная или двускатная. Само собой, чем изысканнее форма у навеса, тем сложнее становится процесс его монтирования. Забудьте о долгих часах, проведенных в расчете правильной конструкции, когда есть уже готовые фото и чертежи навеса из профильной трубы. В зависимости от нагрузки, необходимо будет просчитать количество и толщину опор у навеса, и выбрать металл, из которого они будут сделаны. Сложность строительства напрямую зависит от конструкции, которая будет выбрана, и материалов, используемых в процессе монтажных работ. Потому заранее продумайте материал, из которого будет сделано укрытие для навеса. Самый простой вариант — шифер — одновременно и один из самых тяжелых материалов. Куда привлекательнее смотрится навес из профнастила, хотя это и не самый дешевый материал. В то же время легкий и полупрозрачный поликарбонат хоть и выглядит эстетично и дорого, но пропускает солнечный свет и задерживает тепло, создавая парниковый эффект. Так что хорошо подумайте, прежде чем монтировать настил из поликарбоната для навеса над автомобильной площадкой. Под воздействием солнечных лучей краска автомобиля начнет выгорать. А в беседке с поликарбонатной крышей будет жарко и некомфортно. Навес из профильной трубы. С чего начать?
Строительства навеса начинают с подготовки строительной площадки и монтирования опор для навеса. Для строительства опор можно взять железные трубы с диаметром от 50 мм и толщиной стенок от 3.5 мм. Герметичность не играет никакой роли, так что можно выгодно приобрести б/у прохудившиеся трубы, тем самым снизив общие затраты на строительство. Диаметр и толщина стенок труб подбираются исходя из нагрузки на планируемый навес: учитывайте вес самой конструкции, материала, используемого для крыши, и снежную нагрузку зимой. В среднем, пара труб с диаметром в 80 мм, установленные на расстоянии трех метров друг от друга, выдерживают нагрузку до 250 кг. Но чем тяжелее сама конструкция, тем на меньшее расстояние между опорами придется рассчитывать. Так для навеса, крытого шифером или натуральной черепицей, лучше придерживаться дистанции между соседними опорами в 1 – 1.5 метра. Основной материал формирования для каркаса рамы — это профильные трубы. Стенки труб могут быть разными по форме и толщине. Они подбираются в зависимости от нагрузки и величины готового навеса. Лучше всего использовать профильные металлические трубы квадратного или прямоугольного сечения: это бюджетный вариант, они рассчитаны на высокие нагрузки, и в то же время за счет своего малого веса создают меньшую нагрузку на дом и опоры. Самый простой вариант строительства — это состыковать навес со стеной дома, что значительно уменьшит количество затрачиваемого материала. Подготовка стройплощадки перед монтажными работами
Перед началом работ готовят площадку для строительства. Равняют основание, после трамбуют и размечают место для крепления опор. Все расчеты должны проводиться точно и согласно плану. Перед проведением земельных работ также следует убедиться, что кабель или водопровод не будут повреждены. Материал для опор используется самый разный. Их делают из камня, кирпича, дерева, используют кованый металл и, конечно же, металлический профиль. В чем же преимущество использования профиля перед всеми остальными? Металлический профиль — простой и экономичный материал. Высокая износостойкость, лаконичный дизайн, эстетическая привлекательность, все это делает его отличным выбором для строительства надежного и долговечного навеса. Углубления для крепления опор располагают прямоугольником в несколько рядов, в зависимости от размера крыши. После того, как места для углублений размечены и просчитано расстояние между ними, вам понадобится лопата. Размер углубления копают не менее 60 см в глубину, в зависимости от габаритов навеса и промерзания грунта. На дно углубления ставят подложку из утрамбованного песка и гравия.
Кроме труб для опор также понадобятся обрезки труб со схожим диаметром. Опоры вставляют в обрезки труб и сваривают вместе для получения стоек. Их затем устанавливают в углубления, заливают цементным составом и оставляют отстаиваться, как минимум, на несколько суток. Время зависит от качества цементного раствора и погодных условий. Перед тем, как перейти к монтажу каркаса, нужно убедиться, что цемент хорошо застыл, и основы стоят крепко и надежно. Делаем каркас своими руками
Для работы над каркасом понадобится ровная рабочая поверхность и сварочный инструмент. Каркас собирают и сваривают на земле, чтобы добиться точности в изготовлении конструкции рамки. Перед началом монтажных работ профильные трубы тщательно зачищают от окалины и ржавчины, заглушают металлическим листом для предотвращения процессов коррозии, затем грунтуют и приступают уже непосредственно к сборке рамы. Рассмотрим для начала порядок работы сборки демонтируемого (передвижного) каркаса:
Куда проще собирается стационарный навес из труб. Стропила и поперечные трубы каркаса при этом просто приваривают к стойкам. Места сварки затем тщательно зачищают и закрашивают по необходимости. Существует два вида конструкции каркаса: с использованием ферм и без них. Выбор конструкции напрямую зависит от размера навеса и его габаритной высоты. Чем больше навес и выше, чем серьезнее на него идет нагрузка, тем мощнее должен быть каркас. Вот простой вариант сборки надежного каркаса без использования ферм:
Рамка для навеса без использования ферм подходит для небольших навесов с низкой нагрузкой. Если же нужно монтировать габаритную конструкцию с тяжелой кровлей, без использования ферм обойтись не удастся. Как же собрать каркас с использованием ферм?
Теперь, когда каркас для навеса собран, можно приступать к кровельным работам и монтировать крышу для навеса. Как правило, в крышах для навеса не предусмотрена канавка для водостока, потому профнастил укладывают так, чтобы обеспечить нормальный отток воды непосредственно с поверхности крыши. Для этого листы необходимо уложить по определенной схеме. Из двух листов профнастила собирается нижний ряд крыши. Затем параллельно к карнизу закрепляется третий лист профнастила, первый во втором ряду. Потом поверх него в перехлест ставится еще один ряд. Так продолжают, пока не заполнят всю крышу. При правильной и грамотной установке кровли, ее вес будет распределен равномерно, и крыша выдержит любые погодные сюрпризы. Для того чтобы обеспечить сток воды с крыши подальше от стоек навеса, крыша должна быть больше, чем расстояние между опорами. Для дополнительного удобства, можно установить вокруг навеса желоб для отвода воды. Навес из труб своими руками. Видео |
Для любого двора частного дома строительство навеса из труб — это лишь вопрос времени. Рано или поздно, но хозяева самостоятельно придут к пониманию того, что нужно делать навес из профильной трубы своими руками. Нехитрая конструкция из профиля не только защитит от снега, дождя и солнечного света, но и значительно расширит жилое пространство дома. Но постройка из профилированных труб требует немалых затрат на приобретение материала, кроме того, немалый вес металла над головой может нести угрозу здоровью, поэтому строительство придется выполнять по всем правилам, на основании чертежей и расчетов.
Как сделать конструкцию навеса из профильной трубы
В самодеятельном строительстве навес из профильной трубы, если он не имеет фундамента, кровли и боковых стен из горючих материалов, можно спокойно оставить без оглядки на архитектурные и противопожарные ограничения. Единственное, что нужно будет сделать:
- Подобрать подходящий проект навеса из профильной трубы;
- Спланировать конструкцию на конкретной площадке;
- Выполнить проверочный расчет навеса из профильной трубы на устойчивость конструкции под весом снежной шапки максимальной толщины;
- Составить смету и последовательность выполнения операций.
Важно! При разработке проекта потребуется сделать оценку наиболее приемлемого варианта фундамента, которого было бы достаточно для удержания тяжелого стального каркаса из профильной трубы для навеса.
Размер сечения профилированной трубы, из которой будет планироваться постройка навеса, напрямую зависит от размеров площадки, и в первую очередь от длины балки перекрытия между опорами. Чтобы определить количество и сортамент необходимого материала, потребуется, используя чертеж навеса из профильной трубы, составить деталировку, и только после этого планировать смету.
Конструкция и расчет навеса
Наиболее простым вариантом, доступным для изготовления своими руками, является односкатный навес из профильной трубы, изображенный на чертеже.
Расчета на прочность опор и горизонтальных прогонов проводить нет необходимости, так как вес постройки относительно небольшой, и прочности металла стоек более чем достаточно. К преимуществам приведенной конструкции можно отнести простоту и небольшой вес постройки из стального профиля. В основе устройства каркаса односкатной крыши применяется ферма из профильной трубы клиновидной формы. На крышу 5,45х5,45 м будет установлено три фермы, максимальной высотой в 120 мм. Ферма сделана из облегченного профиля 25х25 мм с пятью подкосами.
Данные оценочного расчёта и выбранных размеров конструктивных элементов показывают, что вес металлического каркаса крыши из трех ферм не превысит 200 кг, что для шести опор сечением 50х50 мм составляет менее 15% максимальной статической нагрузки. Расчет по массе и нагрузке на кровлю массы максимального снежного покрова дает увеличение распределенного давления на вертикальные опоры до 780 кг, что обеспечивает запас прочности конструкции в 1,3 единицы.
Более серьезной проблемой может быть наличие горизонтальной реакции, способной опрокинуть навес или придать конструкции небольшой наклон. Если навес строится с жестким защемлением профильной опоры в бетонном основании фундамента, то реакция при 27 о уклоне ската составит 30% от массы снега. Опора из профилированной трубы 50х50х3, длиной 2 м, способна выдержать боковую нагрузку почти в 150 кг, шесть опор обеспечат сопротивление усилию в 900 кг, что втрое превышает максимальное горизонтальное давление от снежной массы.
Даже если на горизонтальное сечение крыши будет добавлена ветровая нагрузка при скорости 20 м/с, а это составит 24 кг/м 2 клиновидной поверхности, то общее увеличение горизонтального усилия не превысит 144 кг, что значительно меньше горизонтальной реакции от давления снега, и на прочность опор практически не повлияет.
Конструкция большого навеса
Для обычного двора приведенного варианта навеса из профильных труб малого сечения вполне достаточно для того, чтобы укрыть автомобиль, или использовать его в качестве места отдыха на свежем воздухе. Но зачастую требуется сделать навес большего размера, например, такой, как приведен на чертеже. Конструкция 9х8 м из профильной трубы позволяет закрыть пространство, которого хватило бы для стоянки четырех легковых или двух грузовых автомобилей.
Несмотря на внешнюю схожесть с предыдущим проектом, вес нового навеса уже составляет более двух тонн, количество ферм из профильной трубы увеличено вдвое, кроме того, нижняя и верхняя кромка односкатного навеса из профильной трубы усилены с каждой стороны прямоугольной фермой, увеличивающей жесткость в продольном направлении. С увеличением размеров навеса возрастает сечение используемых в каркасе профилированных труб, увеличивается количество несущих ферм крыши.
В данном проекте односкатного навеса для вертикальных опор используется квадратная профильная труба 120х120 мм, для горизонтальных балок перекрытия профиль 80х80 мм. Для обустройства каркаса односкатной кровли применяется профильная труба 50х50 мм. Односкатную крышу образуют семь рамных ферм, длиной восемь метров. Такое устройство обеспечивает максимальную жесткость при небольшой массе. Шаг между подкосами фермы составляет 1740 мм, высота козырька 370 мм.
Расчет несущего каркаса из профильной трубы для навеса в данном случае выполнить вручную достаточно сложно, да и в этом нет особой необходимости. Размеры профильной трубы можно получить расчетом с помощью специализированной строительной программы, например, как на видео:
В данном проекте навеса все размерные цепи на чертежах прошли дополнительные расчеты и проверку на прочность и устойчивость, поэтому их можно просто использовать в качестве опорных или базовых при строительстве навеса из профильной трубы.
Какой из навесов более подойдет для использования в частном доме, зависит, прежде всего, от цели и финансовых возможностей хозяев. С помощью таких навесов можно накрыть дом или зону отдыха с бассейном и игровой площадкой. При этом часть козырька и ската односкатной крыши можно покрыть прозрачным поликарбонатом, а вторую часть ондулином или металлопрофилем.
Технология сборки навеса из профильной трубы
Процесс постройки навесов из профильной трубы обоих вариантов во многом схож, но есть и различия. В первом случае большую часть соединений можно сделать на болтах или шпильках, более мощные и тяжелые конструкции навесов необходимо собирать только с помощью сварки, в противном случае добиться требуемой жесткости конструкции из профильной трубы будет намного сложнее.
Процесс сборки навеса состоит из пяти этапов:
- Подготовка фундамента под установку навеса из профилированных труб;
- Изготовление ферм из заранее раскроенных по чертежу профилей;
- Установка вертикальных опор, обвязка стоек горизонтальными балками перекрытия, установка прямоугольных ферм;
- Монтаж клиновидных ферм и соединение их в один каркас;
- Укладка кровельного материала и покраска профильных труб навеса защитной эмалью.
К сведению! Клиновидные фермы собираются на земле, с использованием углекислотной сварки и собранного заранее сварочного шаблона.
Применение сварки в защитной среде позволяет надежно соединить профилированную трубу 50х50 мм и 25х25 мм с минимальной толщиной стенки в 2 мм. Этот этап работы требует хорошего знания технологии соединения тонкостенных изделий. Если нет возможности использовать аргон или углекислоту, то лучше заменить сварку болтовым соединением, и после монтажа усилить стыки сварочными точками. Более толстую профильную трубу можно сварить, используя обычную электрическую сварку по схеме, показанной на видео:
Особенности подготовки и обустройства фундамента
Чем больше сечение профильной трубы, тем тяжелее и жестче получается конструкция односкатного навеса. Но в обоих проектах есть существенный недостаток - нижние части вертикальных стоек не обвязываются дополнительными горизонтальными перемычками из профиля. Поэтому жесткость нижнего яруса может быть обеспечена только за счет правильной привязки к основанию.
Для обустройства основания можно сделать малозаглубленный ленточный фундамент, еще лучше, если площадку под навесом заделывают монолитным бетоном в виде плиты. В обоих случаях бетонного массива фундамента будет достаточно, чтобы удержать навес без крена или перекоса под действием ветровых нагрузок.
Для навесов используется два типа заделки вертикальных стоек в фундамент.
В первом случае для каждой опоры выкапывается скважина на глубину в 60-70 см, в нее помещается кусок асбестоцементной трубы, диаметром в 200 мм, и оставшееся пространство между стенками скважины и трубой засыпается гравием с песком и проливается цементным молочком. Каждую вертикальную опору из профилированной трубы вставляют в подготовленное гнездо и заливают бетонным раствором. В течение 20-30 мин необходимо выровнять стойку по вертикали и подпереть двумя-тремя подкосами. После схватывания бетона оголовки стоек подрезают по одному уровню, и можно приступать к монтажу навеса из профилированной трубы.
Во втором случае для установки стоек используют специальные забетонированные опорные площадки из отрезка профильной трубы 100х100 мм, с приваренным на торце квадратом из листового металла. Для вертикальных опор навеса изготавливается ответная часть «пятки» с отверстиями под крепление анкерными шпильками. Такой способ крепления позволяет идеально точно выровнять опоры при сборке каркаса, и при необходимости подкорректировать их положение. Осталось только решить, как сварить навес из профильной трубы.
Последовательность сборки навеса из профильных труб
После того как были установлены вертикальные опоры, необходимо обвязать оголовки с помощью горизонтальных профилей. Первыми устанавливают короткие отрезки навеса, затем длинные. Прямоугольные фермы сваривают непосредственно на каркасе. Для этого первоначально приваривают горизонтальные отрезки профильной трубы, сначала выравнивают по водяному уровню, прихватывают сварочными точками или хомутом, и только после этого провариваются швы на каждом соединении.
Далее по чертежу вырезают из профильной трубы 50х50 мм отрезки для изготовления профиля. После подрезки углов подкосы прихватывают точками внутри фермы. Если после установки всех подкосов не появилось кривизны в горизонтальных прогонах, можно выполнять окончательную сварку всех элементов.
После этого выполняется подъем и установка крайних ферм крыши, чтобы не нарушить геометрию кровли, рамы временно усиливают с помощью деревянных брусов и планок, а на верхний и нижний свесы устанавливают горизонтальные продольные трубы.
После соединения сваркой всех узлов, оставшаяся часть ферм крепится на каркасе навеса.
Места и линии сварочных швов тщательно оббивают от шлака, зачищают и покрывают грунтовкой. Все металлические элементы навеса профильной трубы обязательно обрабатывают фосфатным антикоррозионным составом, грунтуют и окрашивают в два слоя алкидной эмалью для наружных работ.
Для кровли чаще всего используют сотовый поликарбонат или профнастил. Первый - очень удобный и красивый, второй дешевый и практичный.
Совет! Перед тем как приступать к укладке кровельного материала, необходимо осмотреть все сварочные швы на фермах и подкосах, если из-за ошибки или температурных напряжений сварка треснула, нужно будет наварить усиливающую косынку из листового материала.
Иногда, после укладки кровли, легкие варианты навеса под действием ветра могут раскачиваться и совершать незаметные глазу колебания в горизонтальном направлении. Чтобы увеличить поперечную жесткость каркаса, можно дополнительно наварить к навесу арочные подкосы между стойками и горизонтальными прогонами из профильной трубы. Такое решение позволит избавиться от малейших колебаний и, соответственно, сохранить целостность кровельного материала.
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. Арочные варианты сложнее из-за того, что приходится заказывать изготовление дуговых сегментов ферм, кроме того, это значительно увеличивает цену постройки.
Перекрытие небольшого пространства около дома позволяет защитить от осадков и непогоды места отдыха или хранения какого-то имущества. Зачастую для этой цели используют навесы. Этот вид сооружения не имеет по периметру стационарных стен, хотя может использоваться тканевая или иная лёгкая обшивка для усиления защитных функций.
рис1.Навес
Навес практически является лёгким каркасом с установленной на нём кровлей. Таким образом, навес выгоднее всего изготавливать из материалов, достаточно прочных на осевое сжатие и изгиб, имеющих минимальный вес при максимальной технологичности. Опыт показывает, что лучше всего навес изготавливать из профильной трубы. Своими руками при этом можно выполнить работу полностью или её значительную часть.
Виды стального профиля.
Современная индустрия производит огромный ассортимент трубных изделий из стального профиля, обычно имеющих прямоугольное или квадратное сечение. Ширина стенки варьируется от десяти миллиметров до десяти сантиметров и более. Толщина металла, использованного в изделии, может быть от одного миллиметра до полутора сантиметров. Отличаются трубы и по способу изготовления. Они бывают:
- холоднокатаные;
- горячекатаные;
- электросварные.
рис.2 Труба профильная стальная
Каждый вид трубы имеет свои достоинства и основную сферу применения. Для изготовления несложных строительных конструкций, к которым относятся навесы, лучше всего подходят холоднокатаные и электросварные трубы.
Элементы навеса из профильной трубы
Как любая пространственная конструкция, каркас навеса из профильной трубы будет состоять из стоек, прогонов перекрытия и элементов горизонтальных и вертикальных связей. Стойки или столбы для навеса могут изготавливаться из профильной трубы, хотя возможно применение и обыкновенной трубы круглого сечения. Некоторым недостатком столбов из круглой трубы станет более сложная конструкция узлов опирания и крепления элементов.
рис 3. Сечение трубы
Опоры лучше изготавливать из трубы квадратного сечения. Такая форма идеально подходит для сопряжения элементов, располагающихся под прямыми углами. На ровной и прямой поверхности стенки легко устанавливаются элементы крепления при помощи сварки, болтовых или резьбовых соединений. Форма сечения, представляющая собой равносторонний квадрат, обеспечивает равную жёсткость профиля в продольном и поперечном направлении.
Для изготовления прогонов или ферм лучше всего подойдёт труба прямоугольной конфигурации. В отличие от стоек, прогоны испытывают значительное усилие в поперечном направлении, то есть сверху вниз. И практически никаких нагрузок вдоль оси. Поэтому использование квадратного или круглого профиля совершенно не целесообразно.
Для изготовления элементов вертикальных и горизонтальных связей профили трубного сечения использовать нет необходимости. Лучше всего для этого подойдёт стальной уголок небольшой ширины.
Стойки навеса из профильной трубы
В зависимости от длины элемента следует выбрать ширину и толщину стенки. Подбор этих параметров лучше производить на основании расчёта нагрузок, но в то же время для строительства простого навеса такие сложности выглядят избыточными. Нужно учесть, что и толщина стенки, и ширина её, влияют на жёсткость стойки. Можно применить более толстую трубу меньшей ширины сечения или тонкостенную трубу с широкой полкой.
Вертикальная нагрузка от перекрытия навеса, воспринимаемая стойкой, не является очень большой и даже тонкостенная труба сможет её воспринимать без деформации. Жёсткость трубы напрямую зависит от высоты сечения. Поэтому применение стойки с широкой полкой и тонкой стенкой будет целесообразнее и экономичнее.
рис 4. Чертёж навеса
Размер профильной трубы для навеса среднего размера, например, легкового автомобиля, может быть от пятидесяти до ста миллиметров. Если стойки расположены чаще, то сечение трубы можно уменьшить. При опирании кровли навеса на четыре опоры, лучше их изготовить из труб большего сечения.
На стойки навеса закрепляются элементы связей, препятствующие смещению в вертикальной плоскости под воздействием ветровых нагрузок. Их следует закреплять на стойках жёстко, при помощи сварки или закрепления в двух точках на каждой плоскости опоры. Связи устанавливаются крестообразно в продольной и поперечной плоскости.
Стойки следует закреплять в фундаменте жёстко, замоноличивая в тело бетона или монтируя при помощи анкеров, установленных в верхнем срезе фундамента. Устанавливая столбы для навеса из профильной трубы, необходимо контролировать их вертикальность при помощи водяного уровня или лазерного отвеса. Стойку, закреплённую при помощи анкеров, можно выровнять в процессе монтажа. Замоноличенную в процессе установки, выровнять впоследствии практически невозможно.
Почти все работы, связанные с изготовлением несущих элементов каркаса навеса из профильной трубы, можно выполнить собственными руками. Бетонирование фундаментов и установка стоек не требует высокой квалификации и доступно любому застройщику. На этом этапе можно обойтись без сварочных работ.
Устройство кровли навеса
Кровля навеса является основной целью, ради которой и проводятся все остальные работы. Сложность её изготовления и монтажа напрямую зависит от длины перекрываемой стороны и шага стоек опор. Чем больше длина прогона или фермы навеса из профильной трубы, тем изделие будет сложнее и дороже. Оптимальным вариантом можно считать трёхметровый пролёт, позволяющий получить достаточно площади при минимальных затратах.
Более простым решением является односкатная крыша навеса, на основе простых прогонов из профильной трубы. Для изготовления прогонов лучше всего подходят элементы прямоугольного профиля. При этом большая сторона сечения балки устанавливается вертикально, а меньшая является основанием.
Расчёт балок навеса из профильной трубы можно поручить специалисту или подобрать размер профиля самостоятельно. Для этого следует посчитать предполагаемую нагрузку на балку, которая будет зависеть от климатического пояса, шага прогонов и их длины, веса кровельного покрытия. Для балки длиной три — четыре метра можно порекомендовать профиль высотой восемьдесят — сто миллиметров.
рис 5.Типы ферм
Уменьшить высоту профиля можно использовав вместо сплошного прогона сварную ферму. Чертежи ферм из профильной трубы для навеса проще всего поискать в интернете или сделать на основе чертежей металлических ферм, уменьшив пропорционально длине. Ферма не должна получаться сложной, помимо треугольной конструкции нижнего и верхнего пояса, связанных центральной стойкой, достаточно укрепить верхнюю балку подкосом. Для такой конструкции может оказаться достаточно профиля с высотой шестьдесят миллиметров по большей стороне в нижнем поясе и меньшего размера для остальных элементов фермы.
Не забывайте, что приведённые примеры соответствую минимальным пролётам и небольшой нагрузке на балку или ферму. При увеличении любого параметра, расчёты следует передоверить специалистам, обладающим необходимой квалификацией.
Элементы фермы следует скрепить при помощи сварки. Если вы не знаете, как правильно сварить ферму навеса своими руками, то нужно доверить эту работу знающему сварщику. Сварка сегментов трубчатого сечения непростая задача и этому ремеслу нужно учиться. Сварные швы следует зачистить и защитить от коррозии специальной грунтовкой.
На уложенные балки или фермы устанавливается обрешётка из бруса высотой пятьдесят миллиметров, называемого обрешёткой. Обрешётка предназначается для крепления листов кровельного покрытия. Если не гнаться за экзотикой, то наилучшим вариантом для этого типа сооружений является металлический профильный кровельный настил или листы на основе полимеров. Установить обрешётку и настелить кровельные листы навеса из профильной трубы своими руками, может практически любой застройщик. Брус, из которого делается обрешётка, должен быть заранее пропитан антисептическим составом или окрашен специальной краской, предотвращающей гниение древесины. После установки бруса в проектное положение, сделать это окажется труднее, а качество выполненных операций будет гораздо хуже.
Фермы или прогоны навеса скрепляют между собой с горизонтальной плоскости крестообразными связями из профильного металла небольшого сечения. Так же, как и на стойках, связи должны жёстко крепиться в точках опоры, лучше при помощи сварки.
Все металлические конструкции необходимо защитить от коррозии специальными красками для металла. Эту операцию лучше делать до монтажа элементов в проектное положение. После монтажа, требуется восстановить защитное покрытие в местах, где оно оказалось повреждено. Там, где производились сварочные или иные крепёжные работы в процессе установки элементов, нужно нанести покрытие на оголённые участки.
рис 6.Навес
Как видно из описания, несмотря на кажущуюся простоту конструкции, она содержит много элементов различного размера, устанавливаемых на разных отметках. Для предотвращения брака в работе и контроля исполнения задач приглашёнными специалистами, перед началом работ рекомендуется сделать максимально подробный чертёж навеса из профильной трубы. При изготовлении фермы перекрытия, на эту конструкцию тоже нужно сделать чертёж с нанесением размеров всех элементов. Чертёж каркаса навеса можно сделать собственными руками на бумаге или при помощи компьютера, если вы обладаете соответствующими навыками.
