- Сайт инженера-проектировщика
- Проектирование и строительство навесов.
- Навесы (Колонны – квадратная труба, покрытие – оцинкованный профнастил).
- Навесы с пролетом до 4 метров.
- Навесы пролетами от 4 до 10 метров.
- Фундаменты под навес могут быть различных типов – свайные и столбчатые фундаменты, ростверк, плиты.
- Проект и расчет навеса для автомобиля
- Что должен содержать проект навеса
- Общие требования к навесу для автомобиля
- Разновидности форм навесов и их эксплуатационные особенности и чертежи
- Пример расчета навеса для автомобиля
- Расчет арочной фермы
- Расчет колонн
- Снеговые и ветровые нагрузки на кровельное покрытие
- Подводя итоги
Сайт инженера-проектировщика
Вернуться на главную страницу
Проектирование и строительство навесов.
Навес – сооружение, состоящее из несущего каркаса и кровли, которое служит для защиты от осадков или солнечного излучения.
На практике применяют навесы разнообразных типов. Подробно про типы и классификацию навесов можно прочитать здесь: =>ЧИТАТЬ ТИПЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ НАВЕСОВ.
В первую очередь мы рассмотрим навесы из металлических конструкций, а затем на деревянном каркасе.
Навесы могут быть односкатные, двухскатные, четырехскатные, арочные.
Условно разделим навесы на три группы по размеру пролета:
— навесы с пролетом до четырех метров.
— навесы пролетами 10 и более метров.
— навесы с пролетом до четырех метров.
Рассмотрим их подробней.
Навесы (Колонны – квадратная труба, покрытие – оцинкованный профнастил).
Навесы с пролетом до 4 метров.
Навесы пролетами от 4 до 10 метров.
Навесы пролетами 10 и более метров.
Размеры пролета определяют тип несущих конструкций покрытия. До трех метров можно использовать любой тип ригеля – балки, фермы, различные пространственные конструкции. Навесы размерами от четырех до десяти метров экономически целесообразно перекрывать балками, при этом оптимальные размеры для балки 5 – 7 метров. Навесы пролетом более 10 метров перекрывают фермами, т.к. при больших пролетах резко возрастает перерасход металла на балки по сравнению с фермами.
Также разделим навесы на две группы по типу колонн:
— колонны из двутавров;
— колонны из труб.
Большим преимуществом квадратных и круглых труб является их работа в двух направлениях (в плоскости рамы и из плоскости рамы). При жестком креплении колонны к фундаменту, дополнительные вертикальные связи по колоннам допускается не устанавливать. Колонны из двутавров хорошо работают в одном направлении, как правило, в плоскости рамы, а в другом направлении – из плоскости рамы работают плохо, т.к. имеют низкие значения радиуса инерции. Несмотря на то, что навесы не воспринимают большие нагрузки, предельная гибкость стойки не должна быть меньше предельных значений, которые устанавливают строительные нормы. (СП 16.13330.ХХХХ. «Стальные конструкции»). В связи с этим колонны из двутавров приходится усиливать системой распорок и вертикальных связей по колоннам.
| Более подробно об установке связей в навесах читайте здесь: =>ЧИТАТЬ И наконец разделим навесы на две группы по типу покрытия: Более подробно о проектировании и строительстве навесов с покрытием из поликарбоната читайте здесь: =>ЧИТАТЬ Вид покрытия также влияет на конструкции навеса. При использовании профлиста, связи по покрытию допускается не устанавливать, т.к. профлист при соответствующем креплении создает жесткий диск по покрытию. Жесткость поликарбоната недостаточная для создания жесткого диска по покрытию, поэтому необходимо установить связи по покрытию. Аналогичная ситуация, если в качестве покрытия используется стекло. Иногда связи не требуются, если пролет небольшой, а пространственные несущие конструкции обладают достаточной жесткостью. Фундаменты под навес могут быть различных типов – свайные и столбчатые фундаменты, ростверк, плиты.Более подробно о фундаментах под навес читайте здесь: =>ЧИТАТЬ Источник статьи: http://saitinpro.ru/naves/ Проект и расчет навеса для автомобиляПрежде чем приступать к созданию навеса своими руками, необходимо сделать чертеж и рассчитать все элементы и узлы крепления, это позволит возвести надежное сооружение при минимальных финансовых и трудовых затратах. Чертеж и проект навеса из металлических конструкций поможет в решении целого ряда вопросов, начиная от номенклатуры и количества закупаемых стройматериалов и заканчивая экстерьером здания и общим дизайном участка. В статье будет предоставлен список требований к сооружению, примеры расчетов наиболее распространенных конструкций и общие рекомендации по проектированию навеса для автомобиля своими руками, чертежи и схемы. Что должен содержать проект навеса
Общие требования к навесу для автомобиляСооружения, которые возводятся для защиты автомобиля, должны следующим отвечать эксплуатационным и техническим требованиям:
Разновидности форм навесов и их эксплуатационные особенности и чертежиОсновной пространственной конструкцией навеса, в соответствии с чертежом, является стропильная ферма. Расчет ее формы, толщины и сечения металла, а так же чертеж размещения откосов вызывает наибольшие сложности. Главными конструкционными элементами фермы для навеса являются верхний и нижний пояс, которые образуют пространственный контур. Материалами для сборки могут служить прокатные или сварные двутавры, уголки, швеллера или профтрубы квадратного и круглого сечения. Сборка фермы для навеса своими руками может производиться по следующим формам:
Пример расчета навеса для автомобиляПри проектировании навеса и создании его чертежа необходимо рассчитать:
Расчет арочной фермыДля примера принимаем расстояние между опорами 6м, а высота арки 1,3 м. На перекрытие навеса действуют поперечные и продольные силы, которые формируют касательные и нормальные напряжения. Расчет сечения профильной трубы использующейся в конструкции производим по формуле: σпр = (σ 2 +4τ 2 ) 0.5 ≥ R/2, где R – прочность стали марки С235 — 2350 кгс/см 2 ; σ – нормальное напряжение, рассчитывающееся по формуле: F – искомая площадь поперечного сечения трубы. N – сосредоточенная нагрузка на замок арки (принимаем 914,82 кгс из таблицы нагрузок строительных конструкций «Справочником проектировщика» под ред. А.А. Уманского). τ – касательное напряжение, которое рассчитывается по формуле: τ = QS отс /b×I, где I – момент инерции; b – ширина сечения (принимается равной по всей рассчитываемой высоте); QS отс – статический момент, который определяется по формуле: Используя метод аппроксимации (последовательного подбора показателей из имеющегося массива данных), выбираем сечения из сортамента стройматериалов имеющихся у реализаторов металлопроката. Используем наиболее ходовой профиль – металлическую трубу квадратного сечения 30х30х3,5 мм. Следовательно, поперечное сечение равняется F = 3.5 см 2 . А момент инерции I = 3.98 см 4 . ∑уi – показатель рассчитываемой отсекаемой части (чем больше данных показателей в различных точках конструкции рассчитывается, тем точные получаемые показатели прочности всего изделия) для упрощения принимаем коэффициент 0,5 (вычисления производятся для средины арки – места наибольшего сопряжения нагрузок). Подставляем данные в формулу: S отс = 0,5х3,5=1,75см 3 ; Первичная формула после подстановки будет иметь следующий вид: σпр = ((914.82/3.5) 2 + 4(919.1·1.854/((0.35 + 0.35)3.98) 2 )0.5 = 1250.96 кг/см 2 Следовательно, выбранного сечения трубы квадратного профиля 30х30х3,5 мм из стали марки С235, вполне достаточно для устройства 6 м арочной фермы покрытой поликарбонатом, профнастилом, металочерепицей или металооприфилем. Расчет колоннРасчет производится согласно СНиП II-23-81 (1990). Согласно методики расчета металлических колонн, при устройстве навеса для машины своими руками, чертежи должны учитывать, что приложить сосредоточенную нагрузку точно к центру поперечного сечения фактически невозможно. Поэтому формула определения площади опоры будет иметь следующий вид: F – искомая площадь сечения; φ – коэффициент продольного изгиба; N – сосредоточенная нагрузка прилагаемая к центру тяжести опоры; Rу – расчетное сопротивление материала, определяется по справочникам. φ — зависит от материала (марки стали) и гибкости конструкции – λ, определяющееся по формуле: lef – расчетная длина колоны, зависящая от способа закрепления концов, определяется по формуле: l – реальная длина колонны (3м); μ – коэффициент из СНиП II-23-81 (1990), учитывающий способ закрепления. Подставляем данные в формулу: F = 3000/(0,599·2050) = 2,44 см², округляем до 2,5 см². В таблице сортамента профильных изделий ищем значение радиуса инерции больше полученного. Необходимым показателям соответствует стальная труба с поперечным сечением 70×70 мм и толщиной стенки 2 мм, которая имеет радиус инерции 2,76. Снеговые и ветровые нагрузки на кровельное покрытиеУсредненные данные ветровой и снеговой нагрузки по регионам берутся из СНиПа «Нагрузки и воздействия». Возьмем для примера максимальное значение для Москвы и Московской области, оно составляет 23кг/м 2 . Однако это ветровая нагрузка на сооружение, которое имеет стены. В нашем случае несущими конструкциями выступают колонны, следовательно, коэффициент положительного ветрового давления на внутреннюю поверхность крыши будет составлять 0,34. При этом, показатель, учитывающий изменения ветровой нагрузки по высоте здания для навесов 3 м составляет 0,75. Подставляя данные в формулу, получим: Wm = 23·0.75·0.34 = 5.9 кг/м 2 . Максимальная снеговая нагрузка для того же региона составляет Sg = 180 кг/м 2 , но для арки необходимо рассчитывать распределенную нагрузку по формуле: μ – значение коэффициента перехода, которое принимается отдельно для центра арки и крайних опор. Значение коэффициента µ для центра арки, согласно чертежу, равно µ1 = cos1.8·0 = 1, а для крайних опор µ2 = 2.4sin1.4·50 = 2,255. Подставляя рассчитанные данные в формулу получаем совокупную нагрузку на кровельное покрытие: q = 180·2.255·cos 2 50 о + 5.9 = 189.64 кг/м 2 = 1,8964 кг/см 2 . Согласно полученных данных толщина кровельного материала вычисляется по формуле: Iтр = ql 4 /(185Ef), где l – длина пролета; Е – модуль упругости при изгибе (для поликарбоната он составляет 22500 кгс/см 2 ); f – коэффициент прогиба при максимальной нагрузке (согласно данным производителей поликарбоната составляет 2 см); Подставив данные в формулу, получим допустимое значение инерции: Iтр = ql 4 /(185Ef) = 1.8964·63 4 /(185·22500·2) = 3,59 см 4 При этом, из данных производителей поликарбоната показатель момента инерции для сотового поликарбоната шириной 1м и толщиной 0,8 мм составляет 1,36 см 4 , а для толщины 16 мм 9,6 см 4 . Методом корреляции определяем необходимое значение 3,41см 4 для сотового поликарбоната толщиной 12 мм. Методика расчета справедлива для любого листового кровельного материала: профлиста, металлочерепицы, шифера и т.п. Но при этом следует учитывать крайне ограниченный сортамент указанных изделий. Подводя итогиПроизводить указанные расчеты и создавать чертеж вручную имеет смысл, если возводимый навес должен соответствовать уникальным условиям эксплуатации и оригинальной планировке. Для проверки элементов типовых металлоконструкций на соответствие и создания чертежей конструкций существует множество программ: Astra WMs(p), SCAD Offise 11, ArkaW, GeomW и многие другие или онлайн калькуляторы. Правила работы с таким ПО достаточно подробно описывают различные видео инструкции, к примеру, расчет и чертежи арки в SCAD: Источник статьи: http://setroom.ru/stroitelstvo/proekt-i-podrobnyj-raschet-navesa-dlya-avtomobilya-chertezhi-i-foto-konstrukcij.html |