Толщина металла для навеса

Строительные калькуляторы — ProstoBuild.ru

Расчет навеса

Здравствуйте, уважаемые читатели! В данной статье я решил использовать уже опубликованную ранее информацию и онлайн расчеты для расчета навеса из металлоконструкций.

Навес можно использовать для различных целей, но пусть это будет навес для автомобиля.

Итак, основная наша задача – это определиться в размере сечения наших несущих конструкций. На каждую конструкцию мы будем собирать нагрузки, и рассчитывать отдельно. Расчет будем вести сверху вниз, т.е. сразу прогоны, потом балки и стойки. Это делается для того, чтобы при расчете стоек мы уже знали вес вышележащих конструкций (балки и прогоны).

Прогон будем рассчитывать на прочность и прогиб

Для расчета прогонов нам надо будет знать линейную равномерно распределенную нагрузку на него и расчетную схему.

Прогон будет привариваться в месте укладки к балке, значит, это будет шарнирное соединение и расчетная схема соответственно «шарнир-шарнир».

На прогон будут действовать нагрузки от веса профлиста, собственного веса прогона и снеговой нагрузки.

На рисунке показана грузовая площадь рассчитываемого прогона.

Для того, чтобы нагрузку на квадратный метр перевести в линейную, нам надо будет умножить ее на ширину грузовой площади.
— линейная нормативная нагрузка от профлиста = 5,4 кг/м2 * 1,003 м = 5,42 кг/м

Для получения расчетной нагрузки – умножим нормативную на коэффициент безопасности по нагрузке (для металлических конструкций он равен 1,05).
— линейная расчетная нагрузка от профлиста = 5,42 кг/м * 1,05 = 5,69 кг/м

Дальше таким же способом находим расчетную линейную нагрузку от снега (коэффициент надежности по снеговой нагрузке 1,4):

Итоговое значение линейной нагрузки будет следующее:

Затем рассчитываем прогон на прочность, подбирая то или иное сечение с небольшим запасом (в онлайн расчет уже входит нагрузка от собственного веса конструкции).

В итоге расчета на прочность у нас получился швеллер № 5П по ГОСТ 8240-89.

Теперь рассчитаем данный прогон на прогиб. Заглянув в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия», видим, что максимальный прогиб для нашего 3-ех метрового прогона рассчитывается как l/150=3000/150=20 мм.

Значит делаем вывод — прогон из 5 швеллера устраивает нас как по прочности, так и по прогибу.

Балку будем рассчитывать ту, которая лежит на оси 2, потому что грузовая площадь, а, следовательно, и нагрузка у нее будет самая большая.

Опираться балка будет на накладку на конце стойки. Накладка приварена к стойке, а балка будет приварена к накладке. Значит опирание опять шарнирное и расчетная схема «шарнир-шарнир».

Нагрузки, которые будут действовать на балку:
— снеговая нагрузка = 50 кг/м2 * 3 м * 1.4 = 210 кг/м
— нагрузка от профлиста = 5,4 кг/м2 * 3 м * 1,05 = 17,01 кг/м
— нагрузка от веса прогонов (12 метров прогонов попадают в грузовую площадь, масса одного метра 8,59 кг) = 12 м * 8,59 кг/м * 1,05 = 108,23кг.

Запишем эту нагрузку как линейно распределенную на 3 метра: 108,23 кг / 3 м = 36,08 кг/м.
— нагрузка от собственного веса балки (учитывается в онлайн расчете)

Итоговая нагрузка на балку будет:

Далее опять по нашему онлайн расчету на прочность подбираем сечение:

По расчету видим, что данная балка по прочности проходит с хорошим запасом. Теперь рассчитаем ее на прогиб (максимально допустимый прогиб для балки равной 3м опять же выходит 3000/150=20 мм).

Исходя из двух расчетов видно, что балка 10Б1 проходит с хорошим запасом. В целом сечение можно уменьшить, но в качестве примера оставим эту балку

Получился двутавр №10Б1 по СТО АСЧМ 20-93.

Со всех стоек рассчитывать мы будем самую неблагоприятную (самая высокая и самая нагруженная). Это будет стойка 2-Б. Ее высота составит 2700 мм, а грузовая площадь будет 3 м * 1,5 м = 4,5 м2.

На данную грузовую площадь будут действовать сосредоточенные расчетные нагрузки от:
— профлиста = 5,4 кг/м2 * 4,5 м2 * 1,05 = 25,52 кг
— массы прогонов = 6 м * 8,59 кг/м * 1,05 = 54,12 кг (6 метров прогонов попадают в грузовую площадь)
— массы балки (ее можно рассчитать в Расчете массы металла, учитывая тот факт, что в грузовую площадь попадает 1,5 метра балки) = 11,92 кг * 1,05 = 12,52 кг

Итоговая нагрузка на стойку будет следующей:

Переведем в килоньютоны: 419,4 кг * 10 Н/кг /1000 = 4,194 кН.

Снизу стойка приварена к пластине, которая на 4 анкерах крепится к бетону, поэтому соединение будет шарнирное, и сверху, как мы уже выяснили, тоже шарнирное соединение с балкой. Значит, расчетная схема будет «шарнир-шарнир».

Далее на нашем Онлайн расчете стойки рассчитаем сечение стойки из профильной трубы, к примеру, 40х1.5:

Как видно на рисунке, принята профильная труба сечение 50х50 и толщиной стенки 2 мм.

Даже если наш каркас не будет обшиваться со всех сторон, а, следовательно, и не будет существенных ветровых нагрузок, то мы все равно должны позаботиться о пространственной жесткости навеса.

Для этого в обоих направлениях расставим связи из профильной трубы (такой же, как применялась для стоек). По осям А и Б будет крестовая связь, а по осям 1, 2 и 3 поставим горизонтальную связь, для нормального проезда автомобиля.

Если вам понравилась эта статья – пишите комментарии, делитесь ей с друзьями и мы обязательно напишем еще!

Источник статьи: http://prostobuild.ru/raschet/145-raschet-navesa.html

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