Как рассчитать дугу для навеса с поликарбоната

3D Расчет навеса

Инструкция для онлайн калькулятора расчета односкатного навеса

Чтобы рассчитать козырек над входом (арочный навес) или плоский навес, необходимые размеры укажите в миллиметрах:

X – ширина козырька – это расстояние между его крайними точками по фасаду. Для защиты от осадков ширину козырька необходимо выбирать немного больше размера входной двери. Если есть возможность, следует делать козырек на всю ширину крыльца с запасом по 500 мм с каждой стороны. Однако следует помнить, чем больше поверхность навеса, тем больше зимой на ней будет снега, а значит, конструкция должна быть надежной. Выбирая ширину козырька необходимо учитывать СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

Y – высота козырька (имеется ввиду значение высоты сегмента полукруглого козырька, а не уровень установки относительно порога дома), чем больше этот параметр, тем больше расход материала для накрытия.

Z – длина козырька – расстояние от фасада может быть разным, в зависимости от Ваших пожеланий и архитектуры дома. Минимальное значение длины для защиты от осадков составляет 700 мм. Можно ориентироваться на размеры крыльца с небольшим запасом. Обратите внимание, если длина навеса превышает 2000 мм, то под свободный край необходимо ставить дополнительные опоры.

Отметив пункт «Черно-белый чертеж» Вы получите чертеж, приближенный к требованиям ГОСТ и сможете его распечатать, не расходуя зря цветную краску или тонер.

Результаты расчета и их использование:

Ширина материала козырька – позволяет определить ширину необходимого покровного материала для накрытия полукруглого козырька или навеса. С помощью функции расчета этого параметра можно подобрать оптимальные размеры козырька для максимального использования материала заводских размеров. Зная площадь козырька, Вы сможете приобрести ровно столько материала для накрытия конструкции сколько нужно и не переплачивать за излишки. Обратите внимание, что калькулятор подсчитывает параметры только кровельного материала для козырька и не рассчитывает чего и сколько нужно для изготовления каркаса и его крепления (металлопрофиль, доска, бетон, метизы).

X – ширина козырька – это расстояние между его крайними точками по фасаду. Для защиты от осадков ширину козырька необходимо выбирать немного больше размера входной двери. Если есть возможность, следует делать козырек на всю ширину крыльца с запасом по 500 мм с каждой стороны. Однако следует помнить, чем больше поверхность навеса, тем больше зимой на ней будет снега, а значит, конструкция должна быть надежной. Выбирая ширину козырька необходимо учитывать СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

Y – высота козырька (имеется ввиду значение высоты сегмента полукруглого козырька, а не уровень установки относительно порога дома), чем больше этот параметр, тем больше расход материала для накрытия.

Z – длина козырька – расстояние от фасада может быть разным, в зависимости от Ваших пожеланий и архитектуры дома. Минимальное значение длины для защиты от осадков составляет 700 мм. Можно ориентироваться на размеры крыльца с небольшим запасом. Обратите внимание, если длина навеса превышает 2000 мм, то под свободный край необходимо ставить дополнительные опоры.

Отметив пункт «Черно-белый чертеж» Вы получите чертеж, приближенный к требованиям ГОСТ и сможете его распечатать, не расходуя зря цветную краску или тонер.

Нажмите «Рассчитать», чтобы получить расчеты и чертежи навеса.

Результаты расчета и их использование:

Ширина материала козырька – позволяет определить ширину необходимого покровного материала для накрытия полукруглого козырька или навеса. С помощью функции расчета этого параметра можно подобрать оптимальные размеры козырька для максимального использования материала заводских размеров. Рассчитав площадь козырька, Вы сможете приобрести ровно столько материала для арки навеса, сколько нужно и не переплачивать за излишки. Обратите внимание, что калькулятор подсчитывает параметры только кровельного материала для дуги навеса и не рассчитывает чего и сколько нужно для изготовления каркаса и его крепления (металлопрофиль, доска, бетон, метизы). При желании можно указать высоту равную маленькому числу, что позволит рассчитать плоский навес.

Источник статьи: http://perpendicular.pro/calc/kalkuljator-po-raschetu-razmera-kozyrka-nad-vhodom

Расчет навеса из поликарбоната и профильной трубы: простые формулы

Тема этой статьи — расчет навеса из поликарбоната своими руками. Нам предстоит научиться вычислять основные параметры конструкции, связанные с ее прочностью и размерами. Итак, в путь.

Именно этот тип навесов нам предстоит обсудить.

Что вычисляем

Нам предстоит научиться рассчитывать:

• Толщину поликарбоната и шаг обрешетки в зависимости от предполагаемой снеговой нагрузки на квадратный метр.
• Размеры покрытия арки (что с точки зрения геометрии сводится к расчету длины дуги).

Уточним: мы исследуем способы расчета дуги для известных радиуса и угла сектора, а также для случая, когда нам известны лишь расстояния между крайними точками поверхности арки.

• Минимальное сечение трубы при известной нагрузке на изгиб.

В этом порядке и двинемся дальше.

Обрешетка и толщина покрытия

Начнем с расчета на снеговую нагрузку.

Прежде, чем выяснить, как рассчитать навес из поликарбоната, мы сформулируем пару допущений, на которых основан расчет.

1. Приведенные данные актуальны для качественного материала без признаков разрушения ультрафиолетом. Поликарбонат без УФ — фильтра становится хрупким уже через 2-3 года эксплуатации на свету.

Отсутствие ультрафиолетового фильтра вызывает ускоренное разрушение поликарбоната.

1. Мы сознательно пренебрегаем ограниченной деформационной устойчивостью обрешетки, считая ее абсолютно прочной.

А теперь — таблица, которая поможет подобрать оптимальную толщину поликарбоната и шаг обрешетки.

Нагрузка, кг/м2	Размеры ячейки обрешетки при толщине поликарбоната, мм
	6	8	10	16
100	1050х790	1200х900	1320х920	1250х950
	900х900	950х950	1000х1000	1100х1100
	820х1030	900х1100	900х1150	950х1200
160	880х660	1000х750	1050х750	1150х900
	760х760	830х830	830х830	970х970
	700х860	750х900	750х950	850х1050
200	800х600	850х650	950х700	1100х850
	690х690	760х760	780х780	880х880
	620х780	650х850	700х850	750х950

Расчет по радиусу и сектору

Как рассчитать арку для навеса в том случае, если нам известны радиус изгиба и сектор дуги?

Арочный навес.

Формула будет иметь вид P=pi*r*n/180, где:

• Р — длина дуги (применительно к нашему случаю — длина листа поликарбоната или профильной трубы, которая станет элементом каркаса).
• pi — число «пи» (в расчетах, в которых не требуется крайне высокая точность, обычно принимаемое равным 3,14).
• r — радиус дуги.
• n — угол дуги в градусах.

Давайте в качестве примера вычислим своими руками длину арки навеса с радиусом 2 метра и сектором 35 градусов.

P = 3,14*2*35/180=1,22 метра.

В процессе работы нередко возникает обратная ситуация: необходимо подогнать радиус и сектор дуги под фиксированную длину арки. Причины понятны: цена поликарбоната достаточно велика для того, чтобы количество отходов хотелось минимизировать.

Очевидно, в этом случае произведение сектора и радиуса будет равным P/pi*180.

Попробуем подогнать арку под стандартный лист длиной 6 метров. 6/3,14*180=343,9 (с округлением). Дальше — простой подбор значений с калькулятором в руках: к примеру, для сектора дуги в 180 градусов можно взять радиус равным 343,9/180=1,91 метр; при радиусе в 2 метра сектор будет равен 343,9/2=171,95 градусов.

Расчет по хордам

Как выглядит расчет конструкции навеса из поликарбоната с аркой в том случае, если мы располагаем лишь информацией о расстоянии между краями арки и ее высоте?

В этом случае применяется так называемая формула Гюйгенса. Чтобы воспользоваться ей, мысленно поделим хорду, соединяющую концы арки, пополам, после чего проведем в середине перпендикуляр к хорде.

Точка С расположена точно в середине отрезка АВ. Точка М находится в месте пересечения перпендикуляра к отрезку АВ, проведенного из точки С, с линией дуги.

Сама формула имеет вид Р=2l+1/3*(2l-L), где l — хорда АМ, а L — хорда АВ.

Важно: расчет дает приблизительный результат. Максимальная погрешность составляет 0,5%; чем меньше угловой сектор арки, тем меньше погрешность.

Давайте выполним расчет длины арки для случая, когда АВ = 2 м, а АМ — 1,2 м.

Расчет сечения при известной нагрузке на изгиб

Вполне жизненная ситуация: часть навеса представляет собой козырек известной длины. Мы можем приблизительно оценить пиковую снеговую нагрузку на него. Как подобрать для балок профильную трубу такого сечения, чтобы она не согнулась под нагрузкой?

На фото — последствия неправильного расчета.

Обратите внимание! Мы намеренно не затрагиваем то, как рассчитать нагрузку на навес. Оценка снеговой и ветровой нагрузки — вполне самодостаточная тема для отдельного материала.

Для расчета нам понадобятся две формулы:

1. М=FL, где М — изгибающий момент, F — приложенная к концу рычага сила в килограммах (в нашем случае — вес снега на козырьке), а L — длина рычага (длина балки, на которую приходится нагрузка от снега, от края до точки крепления) в сантиметрах.
2. M/W=R, где W — момент сопротивления, а R — прочность материала.

И чем нам поможет это нагромождение неизвестных значений?

Само по себе — ничем. Для расчета недостает некоторых справочных данных.

Марка стали	Прочность (R), кгс/см2
Ст3	2100
Ст4	2100
Ст5	2300
14Г2	2900
15ГС	2900
10Г2С	2900
10Г2СД	2900
15ХСНД	2900
10ХСНД	3400

Справка: для профтрубы обычно используются стали Ст3, Ст4 и Ст5.

Теперь на основе имеющихся у нас данных можно вычислить момент сопротивления изгибу профильной трубы. Давайте так и сделаем.

Предположим, что на двухметровом козырьке навеса с тремя несущими балками из стали Ст3 скапливается 400 килограммов снега. Для упрощения расчетов условимся, что вся нагрузка приходится на край козырька. Очевидно, нагрузка на каждую балку составит 400/3=133,3 кг; при двухметровом рычаге изгибающий момент будет равным 133,3*200=26660 кгс*см.

Теперь вычислим момент сопротивления W. Из равенства 26660 кгс*см/W=2100 кгс/см2 (прочность стали) вытекает, что момент сопротивления должен быть равен как минимум 26660кгс*см/2100 кгс/см2=12,7 см3.

Каким образом значение момента сопротивления приведет нас к размерам профтрубы? Через таблицы сортамента, содержащиеся в регламентирующих размеры квадратной и профильной труб ГОСТ 8639-82 и ГОСТ 8645-68. Для каждого размера в них указан соответствующий ему момент сопротивления, причем для прямоугольного сечения — по каждой из осей.

Сверившись с таблицами, мы выясним, что минимальный размер квадратной трубы с нужными характеристиками — 50х50х7,0 мм; прямоугольной (при вертикальной ориентации большей из сторон) — 70х30х5,0 мм.

Альтернативное решение — сварка ферм из трубы меньшего размера.

Заключение

Надеемся, что не переутомили читателя обилием сухих цифр и формул. Как всегда, дополнительную информацию о методиках расчета и конструирования навесов из поликарбоната можно почерпнуть в видео в этой статье. Успехов!

Источник статьи: http://krovlyakryshi.ru/raschety/raschet-navesa-671

Расчет навеса из поликарбоната

Заполните форму ниже и узнайте цену необходимой вам продукции

Изготавливаем на заказ: Погреба, бассейны, купели, септики

Как рассчитывается навес из поликарбоната

Во время выполнения работ следует учитывать требования существующего СНиП 2.01.07-85*. Перед тем как приступать к выполнению задания, нужно разработать технические требования к конструкции:

Каркас для навеса из поликарбоната

1. Назначение навеса. Он может быть использован в качестве накрытых площадок для автомобильных стоянок, бассейнов, пристроек для отдыха, занятия спортом и т. д.
2. Месторасположения. В зависимости от этого фактора выбираются максимальные значения ветровых и снежных нагрузок. Навес может располагаться на открытой местности или среди существующих строений. Данные берутся из таблиц строительных норм и правил. Фермы для навеса должны выдерживать все усилия, действующие на кровлю.
3. Дизайнерский вид. Сооружение должно гармонично вписываться в уже существующие архитектурные решения.

Окончательный расчет навеса из поликарбоната должен иметь пояснительную записку и рабочие чертежи с указанием формы кровли, данных по обрешетке, линейным размерам конструкции, обоснованием выбора фундамента. Правильно рассчитать навес из поликарбоната могут только специалисты со специальным высшим образованием. Работы относятся к сложным, нужно уметь пользоваться многочисленными формулами, составлять эпюры нагрузок, выбирать оптимальные варианты для каждого конкретного случая, вносить изменения для улучшения эксплуатационных характеристик и т. д. Таких специалистов целесообразно привлекать только в тех случаях, когда нужно рассчитать навес из поликарбоната большой площади со сложным типом кровли и в единичном экземпляре. Стоимость проекта может достигать до 15% общей сметы на строительство. Большинство сооружений для личного пользования можно рассчитать самостоятельно с учетом существующих рекомендаций по упрощенной схеме.

Упрощенный расчет навеса из поликарбоната

Следует определиться с количеством и материалом изготовления вертикальных опор, ферм, выбрать поликарбонат соответствующих параметров, определиться с типом площадки и фундаментов. Рекомендуется ознакомиться с уже существующими примерами навесов в данной местности с учетом размеров и номенклатуры проката, узнать отзывы владельцев навесов. Такие знания намного облегчат работы и увеличат безопасность эксплуатации сооружения. Во время расчетов нужно принимать комплекс мероприятий для уменьшения расхода материалов, упрощения монтажа и снижения общей стоимости конструкции. Все работы разбиваются на несколько этапов.

1. Фундаменты. Учитывается общий вес конструкции и физические характеристики грунтов. Для большинства видов навесов можно использовать столбчатые мелкоуглубленные фундаменты на песчаной подушке или монолитные железобетонные.
2. Вертикальные опоры. Рассчитать навес из поликарбоната надо по количеству опор, расстоянию между ними и параметрам проката. Для навесов используют толстостенные квадратные или круглые трубы диаметром 60–100 мм. Есть варианты применения двутавров и швеллеров. Расстояние между опорами согласовывается с размерами поликарбоната. Это позволяет выбрать поликарбонат таким образом, чтобы уменьшить расходы материала.
3. Вид кровли. Может быть наклонной односкатной, двухскатной или арочной. Зависит от показателей снежной и ветровой нагрузки и размеров навеса. Сложные ломаные кровли для небольших конструкций не используются. В зависимости от расстояний между планками обрешетки выбираются показатели поликарбоната. Самым удачным материалом для изготовления ферм считается профильная труба, для дополнительных элементов устойчивости используются уголки. Рассчитать навес из поликарбоната надо с учетом расстояний между планками обрешетки, к которым фиксируются листы покрытия. Перед тем как выбрать поликарбонат, нужно иметь данные по максимальным нагрузкам и параметрам ферм.

Металлические арки рассчитываются по вертикальным и горизонтальным опорным реакциям. Если арка симметричная, то вертикальные реакции с двух концов равнозначны. Имея исходные данные по реакциям, определяются действующие значения в поперечных сечениях металлических конструкций.

Подбор сечения профильных труб выполняется после определения максимально возможных поперечных и продольных усилий. В узлах крепления арок к вертикальным опорам возникают силы, создающие значительный момент изгиба. Эти усилия оказывают влияние на выбор конкретного сортамента проката.

Рекомендуемая толщина поликарбоната

Показатели материала перекрытия кровли зависят от суммы максимально возможных нагрузок, выбрать поликарбонат нужно с учетом этих значений. Вначале определяют полное расчетное значение веса снега на квадратный метр кровли в горизонтальной проекции с учетом коэффициента перехода от снегового веса к снеговой нагрузке. Исходные данные берутся из таблицы высоты снегового покрова в разрезе регионов России.

Толщина поликарбоната зависит и от угла наклона скатов или радиуса купольной крыши. Чем выше уклон, тем меньше будут значения фактических нагрузок. Перед началом расчетов нужно знать физические характеристики листов данной толщины и профиля ячеек. Эти данные даются производителями в технических условиях продукции. Для вычислений значения по сопротивляемости на изгиб принимается во внимание предел прочности и модуль упругости при растяжении, максимальное удлинение при разрыве и растяжении, модуль упругости при изгибе и сжатии, предел прочности при сжатии и изгибе.

Снеговая нагрузка на покрытия навесов действует только сверху, а ветровая с двух сторон. Дополнительно следует принимать во внимание, что ветровая нагрузка сверху одновременно снижает снеговую за счет уменьшения толщины снежного покрова. Далее рассчитывается момент сопротивления конкретного листа поликарбоната, максимально возможный изгибающий момент и с учетом расстояний меду опорами листа определяется максимальный прогиб до появления разрушающих признаков. Расчет элементов обрешетки привязывается к расчетной схеме арок или стропильных систем наклонного типа.

Геометрия ферм бывает различной, в зависимости от инженерных особенностей их можно рассматривать как обыкновенную ферму без опорных реакций или как арку со сквозным сечением, имеющую горизонтальные опорные реакции. Выбор конструкции зависит от размеров и назначения навеса. Для повышения надежности перекрытий во время расчетов рекомендуется вместо точечных креплений поликарбоната предусматривать ленточные. Последние имеют увеличенный коэффициент запаса прочности.

Для облегчения самостоятельных расчетов проектировщики оставили таблицу с рекомендациями по подбору материалов в зависимости от размеров навесов.

Шаг обрешетки под поликарбонат	70 см	105 см	210 см
Расстояние между фермами	3 м	3 м	3 м
Общая длина горизонтальных опор	21,5 м/погонных	15,3 м/погонных	9,2 м/погонных
Общая длина поперечных опор покрытия	8 м/погонных	8 м/погонных	8 м/погонных

Для таких сооружений понадобится 13 м 2 поликарбоната, таблица помогает конкретно рассчитать навес из поликарбоната в случае внесения корректировок в линейные параметры. Для монтажных работ нужно иметь 4 м/пог. профиля HP, 8 м/пог. профиля UP и примерно 70 специальных термошайб.

В зависимости от величины пролетов и расстояний между элементами обрешетки толщина поликарбоната может колебаться в пределах 6–10 мм. Выбирать цвет поликарбоната для навеса нужно с учетом дизайнерских особенностей рядом расположенных объектов. Калькулятор поможет рассчитать необходимое количество листов в зависимости от типа крыши и размеров сооружения.

Во время расчетов диаметров отверстий фиксации листов поликарбоната и силы затягивания термошайб нужно принимать во внимание значения температурных расширений материала, в противном случае треск поликарбоната на навесе будет неизбежным. Самое тяжелое последствие – деформация листов или нарушение герметичности соединений.

Термическое расширение листов определяется по формуле ∆L = L×∆T × k, где:
L – начальная длина листа поликарбоната;
∆T – изменение температуры;
k – физический коэффициент теплового расширения сотового поликарбоната 0,065 мм/°См.

Суточные колебания температур в зависимости от региона расположения могут изменяться в широких пределах, иногда перепад достигает 20°С и более. При перепаде температуры в 20°С каждый погонный метр поликарбоната изменяет линейные размеры на 1,3 мм. Трение листов между собой и конструктивными элементами покрытий становится причиной появления неприятных звуков.

Вторая причина, почему щелкает поликарбонат на навесе – неустойчивость конструкции. Вследствие изменения значений ветровых нагрузок конструкция немного расшатывается, возникают перемещения в узлах связи, поверхность листов трется с близлежащими элементами. Это очень опасное явление, требует немедленного устранения. Причина возникновения – грубые ошибки во время расчетов или нарушения рекомендованных технологий при монтаже конструкций.

В случае возникновения трудностей наша фирма может дать профессиональные технические консультации по всем интересующим вопросам.

Источник статьи: http://skimpro.ru/article/raschet-navesa-iz-polikarbonata.html