Расчет металлического каркаса для навеса

Навес из профильной трубы – виды, расчёты и монтаж

Навес из профильной трубы уместен для обустройства крыльца, зоны отдыха, автостоянки или игровой площадки. Такая конструкция относится к категории быстровозводимых и выглядит довольно эстетично. Рассмотрим, какие существуют типы навесов. Подробно опишем этапы их возведения – от создания проекта и расчёта необходимых материалов до монтажа каркаса и отделки.

Особенности навесов

Навес из профиля – это конструкция, представляющая собой крытую площадку. Она может иметь разную форму и размер. Данное сооружение используется для защиты от негативных внешних воздействий.

Каркас для навеса из металлопрофиля – выигрышное решение. Данный материал устойчивый к негативным внешним воздействиям, долговечен и способен выдерживать значительные нагрузки. Подобные сооружения просты в проектировании и монтаже, что также имеет экономическую выгоду.

Конструкция навеса из профильной трубы подразумевает наличие следующих элементов:

• Фундамент. Обычно столбчатый из-за невысокой стоимости и простоты монтажа.
• Опоры. Представляют собой вертикальные несущие элементы.
• Подвесы. Формируют горизонтальную часть каркаса.
• Откосы. Являются боковыми соединяющими элементами.
• Стропильная система. Формируется из стропил, обрешётки, ферм.
• Кровля. Изготавливается из поликарбонатных листов, профилированного настила.

Навес из профтрубы формируется из разного набора несущих и дополнительных элементов. Все зависит от его функций, размера, конфигурации, предполагаемых нагрузок.

Стропильные системы покрытий значительного размера формируются с использованием ферм. Они состоят из двух горизонтальных труб, которые соединены между собой вертикальными (стояками) и наклонными (раскосами) элементами. Фермы придают конструкции необходимую пространственную жёсткость и несущую способность.

Сфера применения

Изготовление навесов из металлопрофиля не занимает много времени и сил. Поэтому подобные конструкции отличаются широкой сферой применения:

• летние кафе;
• автомобильные стоянки;
• входные группы для различных категорий зданий;
• зоны отдыха;
• детские, игровые и спортивные площадки;
• зоны хранения для различного оборудования и инвентаря.

Классификация

Крытые площадки принято разделять на несколько типов в зависимости от вида опорной и стропильной системы.

Тип опоры

Виды навесов из металлопрофиля по виду опор:

• Пристроенные. Пристраиваются несущим стенам здания. Конструкция подразумевает наличие дополнительных опор. Такие сооружения подходят для обустройства террас, входных групп, автостоянок.

Тип крыши

Крыша является основой навесной конструкции, сложность сооружения которой зависит от её размера и формы. Навес из труб по типу стропил:

• Односкатным. Самая простая в исполнении конструкция, которая отлично сочетается со всеми кровельными материалами. При создании покрытия под площадки большой площади для формирования стропильной системы используют фермы.

Расчёт и создание чертежа

Проект навеса из металлических конструкций необходим для расчёта материалов и для облегчения выполнения последующего монтажа. На чертеже отмечают местоположение основных и дополнительных элементов, указывают их размеры.

При создании проекта конструкции учитываются следующие значения:

Угол наклона скатов выбирается с учётом нормативной снеговой и ветровой нагрузки (выбирается для конкретного климатического региона по СНиП). Также учитывается тип выбранной кровли. Навес из профтрубы односкатный может иметь скаты, которые образуют с горизонтальной плоскостью угол 6-15%. Для других типов сооружений данный показатель должен быть в пределах 22-30%.

Чтобы рассчитать длину стропильной ноги, применяется формула:

• Односкатный навес из профильной трубы: L=В/cosQ, где В – ширина кровли.
• Двускатная конструкция: L=В/2cosQ.
• Арочная кровля: L =1,57× (h+В/2), где h – желаемая высота сооружения.

Чтобы избежать ошибок при расчёте стропильной системы, можно воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами. Они помогут очень точно определить размер всех конструктивных элементов сооружения.

Шаг между стропилами и стойками определяется таким образом, чтобы равномерно распределить вес кровли на нижестоящие опоры. Чем больше снеговая нагрузка и тяжелее кровельный материал, тем меньше расстояние между основными несущими элементами. Рекомендуемый шаг при установке стоек – до 1,75 м.

Столбы для навеса из профильной трубы должны иметь сечение не меньше 40х40 мм. Если ширина конструкции больше 5-6 м, нужно использовать элементы с параметрами 80х80-120х120 мм. Для создания стропильной системы подходит труба с сечением 40х20, 40х40 мм. Для формирования откосов и обрешётки используются элементы меньшего сечения. Это помогает уменьшить вес конструкции без потери её несущей способности.

Технология выполнения работ

Навесы из металлопрофиля во дворе частного дома обустраиваются с учётом общепринятых строительных норм. Перечень и объем выполняемых работ также зависит от выбранной конструктивной схемы сооружения.

Односкатная конструкция

Односкатный козырёк из профильной трубы изготавливается по следующей схеме:

• Подготовительные работы. Участок, где будет размещаться навес для машины из профильной трубы, очищается от мусора и выравнивается.
• Разметка. Обозначаются места установки опорных столбов.

Видео описание

Подробнее о том, как устанавливаются металлические навесы из металлоконструкций к дому, рассказывается в этом видео:

Двускатные

Двускатное сооружение возводится по аналогичной технологичной схеме. Единственное отличие – конструкция кровли. В качестве стропильных ног используются фермы, представляющие собой равносторонние треугольники. Внутри конструкции обязательно присутствуют вертикальные и наклонные элементы, обеспечивающие дополнительную жёсткость.

Если навес к дому из металлопрофиля изготавливается с использованием профнастила, для крепления листов к обрешётке применяются специальные саморезы. Они устанавливаются без предварительного высверливания отверстий и обеспечивают герметичность соединения за счёт присутствия резиновой прокладки.

Стык листов на двускатной кровли закрывается специальной коньковой планкой. Она прикрепляется при помощи таких же саморезов к верхнему жёлобу профнастила.

Видео описание

Другие тонкости создания двускатной конструкции показаны в этом видеоролике:

Дополнительные рекомендации

Навесы из металлопрофиля во дворе частного дома или общественного здания изготавливаются с учётом следующих правил:

• Перед устройством фундамента нужно узнать глубину промерзания грунта для конкретной местности. Столбы должны заглубляться не выше, чем этот уровень. Это будет гарантировать стойкость и долговечность конструкции.
• Все элементы металлического каркаса необходимо покрыть специальным грунтом и краской. Это предотвратит разрушение материала под действием влаги.
• Арки для навеса из профильной трубы изготавливаются при помощи специального оборудования, которое помогает согнуть металл под нужным радиусом. Самостоятельно это сделать невозможно.
• Для фиксации труб диаметром до 25 мм можно использовать систему краб. Это специальные хомуты, которые обеспечивают соединение одновременно нескольких элементов каркаса.

Коротко о главном

Навес для автомобиля из металлопрофиля – оптимальное с конструктивной, функциональной и эстетической точки зрения решение. Также такие сооружения отлично подходят для обустройства крытых площадок для отдыха, игр, занятий спорта, для оформления террас и входных групп.

Подобные конструкции состоят из фундамента, стоек, подвесов, откосов, стропильной системы и кровли. В зависимости от типа опоры они могут быть отдельно стоящими, консольными или пристроенными. По типу используемой кровли такие сооружения разделяют на односкатные, двускатные, арочные, шатровые.

Расчёт и установку навеса лучше всего доверить профессионалам. Это позволит получить надёжную конструкцию, которая прослужит много лет.

Источник статьи: http://blog.brigada174.ru/naves-iz-profilnoj-truby-vidy-raschjoty-i-montazh/

Односкатный навес из металлопрофиля

Отдельно стоящий односкатный навес из металлопрофиля — популярная из-за своей простоты конструкция. Обычно его ширина 3–4 метра, поскольку при большем расстоянии между опорами без изменения уклона крыши навес будет смотреться непропорционально. А при уменьшении наклона цена конструкции заметно возрастает: нужно менять марку профнастила на лист с большей высотой волны и брать трубы для колонн большего сечения и толщины.

У простоты конструкции, кроме очевидного плюса в виде легкости и скорости монтажа, есть еще одно важное преимущество — односкатные навесы из профнастила надежнее двускатных из-за отсутствия конька и меньшего количества соединений. Еще их можно ставить ближе к меже: если развернуть скат в сторону вашего участка, осадки, стекающие по нему, точно не будут попадать на землю соседей.

Конечно, если вам нужен большой навес, например, для двух автомобилей, то лучше поставить классический двускатный. Во всех остальных случаях односкатная конструкция предпочтительней, особенно если у вас нет опыта в строительстве или он совсем небольшой. Просто следуйте нашим инструкциям, и вы сможете всего на 2–3 дня поставить односкатный навес из металлопрофиля своими руками.

Проектируем односкатный навес из металлопрофиля: чертежи с размерами, расчетом нагрузок и материалов

По правилам стальные опоры для навеса нужно рассчитывать по СП 16.13330.2017 (актуализированная редакция СНиП II-23-81 Стальные конструкции). Но на практике это мало кто делает — просто опирают навес из профлиста односкатный на круглые или профильные трубы 80×80 мм либо 100×100 мм. Во-первых, при таких размерах расход материалов минимален и суммарная разница в цене между 6–10 трубами 80 мм и 100 мм исчезающе мала. Во-вторых, по выполненному по всем правилам расчету в качестве опор обычно нужно использовать профильные трубы сечением 65–70 мм. Учитывая, что нужен запас прочности, выбирают все равно все тот же профиль 80×80 мм. При этом чтобы сделать расчет, человеку без опыта может понадобиться не один час. То же касается и ферм — обычно их конструкцию берут из готовых чертежей, чтобы не тратить время не расчеты.

А вот ветровую и снеговую нагрузку по СП 20.13330.2016 (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия) рассчитать придется. От этого прямо зависит минимально допустимый уклон кровли и марка профлиста.

Сделать это просто. Снеговая нагрузка рассчитывается по формуле:

где S_g — табличное значение веса снегового покрова на 1 м², который зависит от того, в каком снеговом районе идет строительство, а μ — поправочный коэффициент, который определяется по уклону кровли:

• μ = 1 для уклона меньше 30°;
• μ = (60°−α)/(60°−30°) для уклона кровли, который равен α;
• μ = 0, если уклон крыши больше 60°.

Определить снеговой район можно по карте ниже.

Пример

Если вы ставите односкатный навес из металлопрофиля с уклоном кровли 35° около своего дома в Подмосковье (III снеговой район), то снеговая нагрузка будет равна:

Ветровая нагрузка определяется по формуле:

где w₀ — нормативная ветровая нагрузка, которая зависит от района строительства:

k(z_e) — поправочный коэффициент, который учитывает изменение ветрового давления в зависимости от высоты и определяется по таблице:

Таблица коэффициента k для типов местности

Высота ze, м	Коэффициент k
	А	В	С
≤ 5	0,75	0,5	0,4
10	1,0	0,65	0,4
20	1,25	0,85	0,55
40	1,5	1,1	0,8
60	1,7	1,3	1,0
80	1,85	1,45	1,15
100	2,0	1,6	1,25
150	2,25	1,9	1,55
200	2,45	2,1	1,8
250	2,65	2,3	2,0
300	2,75	2,5	2,2

Примечание

Тип А — открытые побережья водоемов, пустыни, степи, лесостепи, тундра, сельская местность, включая населенные пункты с высотой объектов менее 10 м; тип В — города, леса и другие местности, которые равномерно покрыты препятствиями высотой более 10 м; тип С — городские плотно застроенные районы со зданиями высотой более 25 м.

с — аэродинамический коэффициент, который в свою очередь рассчитывается как сумма коэффициентов:

Значения коэффициентов c_p1 и с_p2 листами можно посмотреть в таблице ниже, с_f равен 0,04 для кровель, закрытых волнистыми листами.

Аэродинамические коэффициенты в зависимости от схемы навеса и угла наклона

Схема навеса	α,°	cp1	cp2
10	+1,4	+0,4
20	+1,8	+0,5
30	+2,2	+0,6
	10	+1,3	+0,2
	20	+1,4	+0,3
	30	+1,6	+0,4

Нагрузку считают по обеим схемам и учитывают наибольшую. Для тех углов, которых нет в таблице, значения получают линейной экстраполяцией. Для этого стоят график по двум точкам, соединяют их линией и, при необходимости, продлевают ее.

Пример

Продолжим предыдущий расчет. Итак, мы строим навес из профнастила односкатный с уклоном 35°. Значение c_p1 каждые 5 градусов увеличивается на 0,2, следовательно, для 35° оно будет равно 2,4, значение c_p2 каждые 5 градусов растет на 0,05, следовательно в нашем случае c_p2 будет равно 0,65. Коэффициент k(z_e) будет равен 0,5, поскольку высота постройки меньше 5 м, а пригород относится к местности типа B. Подмосковье относится к первой зоне по ветровому давлению, поэтому w₀ равно 0,23 кН/м². Итого ветровая нагрузка:

Посчитанную снеговую и ветровую нагрузку суммируют, причем ветровую — с коэффициентом 0,9. После этого выбирают марку профнастила с несущей способностью, которая позволяет держать такую нагрузку.

Пример

Общая ветровая и снеговая нагрузка на односкатный навес из профлиста будет равна 1,245+0,9×0,355=1,5645 кН/м². Переводим это значение в кг/м² умножением на коэффициент 101,97 и получаем 159,53 кг/м². Поскольку максимальная несущая способность профнастила С21 при расстоянии между опорами 1,8 м и схеме опирания 2 равна 253 кг/м², этот лист отлично подходит для укладки на кровлю навеса. Более того — угол наклона можно даже снизить.

В наших примерах мы показали, как рассчитываются нагрузки. Для более наглядных расчетов угол наклона был взят равным 35°, но, конечно же, настолько крутая крыша у односкатных навесов практически не встречается. Обычно уклон берут намного меньше: 15°–20°, а иногда даже меньше — 10°. Поэтому профлист С21 подходит для таких навесов редко — его несущей способности просто не хватает для сопротивления ветровой и снеговой нагрузке даже в благополучной с климатической точки зрения Московской области. Поэтому на односкатный навес либо укладывают листы марки НС35 или НС44, либо делают более частую обрешетку.

Что касается чертежа — мы не рекомендуем самостоятельно заниматься проектированием навеса. Эту задачу лучше оставить специалистам с профильным опытом и знанием нормативов. Советуем воспользоваться готовыми чертежами стандартных односкатных навесов. Наиболее удачный вариант, с нашей точки зрения, приведен ниже.

Чертежи нужно использовать «как есть» — не пытайтесь пропорционально увеличить размеры или усовершенствовать схемы самостоятельно, за исключением случаев, когда у вас есть соответствующие знания, и вы точно знаете, что делаете. Это может привести к обрушению навеса снежной зимой или во время штормового ветра.

Как сделать односкатный навес из профнастила: пошаговая инструкция

Готовые чертежи у нас уже есть, теперь подробно расскажем, как построить односкатный навес из профнастила своими руками. Начнем с выбора для него места на участке. Навес, как и любая постройка:

• должен находиться на расстоянии не менее одного метра до межи и не менее пяти метров до красной линии проезжей улицы;
• ставится так, чтобы не затенять соседский участок;
• по возможности устанавливается скатом в сторону, встречную для преобладающего ветра в местности.

Кроме того, если при строительстве навеса будет использоваться дерево или другие легко воспламеняющиеся материалы, при выборе места нужно учитывать требования пожарной безопасности. В остальном — полная свобода выбора места.

Устройство фундамента навеса

Площадку под будущим навесом перед строительством нужно подготовить. Убрать мусор, скосить траву, как минимум по периметру снять верхние 100 мм почвы и выровнять поверхность грунта. После этого можно приступить к разметке фундамента:

1. В месте установки угловых опор вбейте колышки так, чтобы получился ровный прямоугольник.
2. Натяните между угловыми колышками капроновую нить или другую тонкую веревку. Убедитесь, что она строго горизонтальна.
3. Отмерьте расстояния до промежуточных опор и разметьте их, вбивая колышки точно под капроновой нитью, чтобы все колонны были на одной линии. Расстояния отмеряйте не по грунту, а только по веревке.
4. Снимите капроновую нить.

На этом разметка завершена, и можно приступать к монтажу стальных столбов. В месте установки колышков пробурите скважину ямобуром глубиной на 200–300 мм ниже уровня промерзания грунта в местности и насыпьте на ее дно песчано-гравийную смесь слоем 100 мм. Опустите точно по центру ямы трубу и аккуратно вбейте ее так, чтобы она стояла вертикально без дополнительной поддержки. Если грунт слишком твердый и вбить столб не получается, используйте деревянные бруски для его установки, но старайтесь вбивать их в грунт так, чтобы получилась своеобразная тренога. Распорки между трубой и стенками скважины ставьте только в крайнем случае. Проверьте опору на вертикальность и, если все в порядке, залейте бетоном.

Бетонируют трубы классической смесью М200 из щебня, песка и цемента, соединенных в соотношении 4,8:2,8:1. Бетон вливают в скважину постепенно, и при заполнении ямы примерно на каждую треть его тщательно уплотняют, погружая в массу лом или тонкий штырь пару десятков раз по кругу. Это убирает пустоты, которые появляются в толще раствора во время его заливки. После бетонирования столб еще раз проверяют на вертикальность и повторяют процесс для всех остальных опор.

Готовому фундаменту нужно дать выстоятся одну-две недели, чтобы бетон успел набрать прочность. Работы по бетонированию проводят, когда температура ночью уже не опускается до нуля и, тем более, минусовых значений. Также нежелательно заливать бетон в очень жаркие дни.

Монтаж каркаса с фермами

После застывания бетона приступают к монтажу каркаса. Сначала обрезают верхнюю часть колонн, если они не на одном уровне, и горизонтально приваривают по одной профильной трубе 80х80 мм к вершинам опор, расположенных по одной стороне. Затем, поскольку навес из профнастила односкатный, крепят наклонные трубы ската крыши, соединяя противоположные колонны. После этого приваривают нижний пояс фермы и ее внутренние каркасные трубы. Последней делают обрешетку.

При сварке каркаса элементы конструкции сначала «наживляются» прерывистым швом и их проверяют на горизонтальность или соответствие углов. Сплошной шов делают только после этого, поскольку срезать и передать его намного сложнее.

По окончании работ все сварные швы зачищаются, каркас грунтуют и красят в два слоя. Открытые части труб закрывают пластиковыми заглушками.

Зашивка крыши навеса профнастилом

Профлист начинают укладывать на скат крыши со стороны, которая противоположна направлению преобладающего ветра. Старайтесь использовать листы, длины которых хватит, чтобы полностью перекрыть ширину ската и избежать поперечных стыков. В этом нет ничего сложного: любой производитель металлопрофиля выпускает листы длиной до 6 м, а для большинства стандарт в два раза больше — до 12 м.

Профнастил на односкатный навес укладывают с небольшим свесом, выравнивают по внешнему краю и крепят в низ профиля через волну в каждую поперечную трубу обрешетки. Второй и последующие листы крепят с продольным нахлестом в одну волну по той же схеме. Но само крепление в месте нахлеста делается в верх профиля.

Для крепления профлиста используют кровельные саморезы в цвет металла с самогерметизирующимися прокладками. Если толщина металла обрешетки не позволяет ввинтить их сразу, в месте крепления делают отверстие тонким сверлом, диаметр которого меньше диаметра шурупа. Это позволяет саморезу надежно закрепиться в профильной трубе.

Саморез ввинчивают строго перпендикулярно плоскости листа, контролируя усилие: важно зажать шуруп достаточно сильно, чтобы прокладка плотно прижалась к металлу, но не пережать его, иначе соединение будет негерметичным. Пережатые саморезы легко отличить по выдавленной за пределы шайбы прокладке.

После монтажа кровельного покрытия, торцы односкатного навеса и его верхнюю сторону можно закрыть ветровой планкой. Это придаст навесу более завершенный и эстетичный вид, а также дополнительно закрепит покрытие и снизит вероятность его срыва сильным ветром.

Что в итоге

Односкатный навес из металлопрофиля — это стандартная конструкция, известная своей надежностью и простотой монтажа. Именно такой навес чаще всего выбирают для дач и коттеджей.

Перед строительством навеса нужно рассчитать снеговую и ветровую нагрузку для местности, чтобы определить, какую нагрузку должна выдерживать постройка. По полученным числам обычно подбирают только марку профнастила, поскольку расчет сечения колонн очень сложен для новичков и навесы почти всегда опирают на трубы 80×80 мм или 100×100 мм, которых хватит с запасом.

Сделать отдельностоящий односкатный навес из металлопрофиля своими руками проще, чем любой другой вид укрытия. Это, опять-таки, связано с простой конструкцией и минимальным количеством элементов. Завершить весь монтаж можно за 2–3 дня без учета времени, необходимого для набора бетоном прочности. Просто следуйте инструкции, и совсем скоро у вас на участке будет свой функциональный, долговечный и красивый навес.

Односкатные навесы из профнастила с примыканием к дому самые распространенные. Они надежны и недороги, а еще их очень легко построить — монтаж такой конструкции займет 1–2 дня, и для него не нужно нанимать специалистов. При этом односкатные навесы — это классика, которая хорошо вписывается в любой архитектурный ансамбль, будь то подчеркнуто грубый сруб или дом в современном стиле.

Полезная статья? Сохраните ее в соцсетях, чтобы не потерять ссылку!

Источник статьи: http://oprofnastile.ru/postrojki-iz-profnastila/odnoskatnyj-naves-iz-metalloprofilya.html