Строительство деревянного навеса с большим пролётом: конструкция и технические решения
В загородном строительстве иногда требуется перекрыть большой пролёт без использования промежуточных опор. Наш портал уже рассказывал, как с помощью деревянных двутавровых балок сделать безопорное перекрытие в загородном доме большой длины, а также рассчитать допустимые нагрузки и сечение деревянных балок. В этой статье речь пойдёт о самостоятельном изготовлении деревянной фермы для безопорного пролета длиной свыше 7 метров.
Деревянный навес для хранения двух автомобилей своими руками
У меня есть загородный участок, на котором построен коттедж из бруса, и я захотел сделать открытый навес для парковки двух автомобилей. Для этого отвёл площадку на въезде размером 8х8 м. Площадка под парковку замощена брусчаткой, делать размеры меньше — неудобно, т.к. машины должны въезжать под углом 90 градусов. Промежуточных опор нет. В итоге мне нужно перекрыть расстояние свыше 7 метров деревом. Поэтому я решил сделать фермы из досок сечением 15х5 см и вот, что из этого получилось.
По фото видно, что деревянные фермы не выглядят чрезмерно массивно и украшают участок.
Но при этом выдерживают снеговую нагрузку для МО.
Теперь расскажем, как пользователь пришел к данному конструктиву. По словам ДохтуР13, перед началом строительства он перебрал множество вариантов как перекрыть большой пролёт деревом, если стандартная длина пиломатериала 6 м. Также он консультировался на портале, и многие ему предлагали, при таких размерах площадки под автомобили, не связываться с досками, а построить навес из металла.
У меня деревянный дом с двускатной крышей, поэтому и навес, чтобы выдержать всё в едином архитектурном стиле, тоже должен быть деревянным с простой двускаткой. Кроме этого, я уже работал с древесиной и купил для этого весь необходимый инструмент. Ставить на деревянные опорные столбы сечением 15х15 см навес из металла тоже не хотел. Остановился на деревянных фермах, с помощью которых можно перекрыть большой пролёт. Осталось просчитать несущую нагрузку и выбрать конструктив, т.к. фермы открыты и являются дизайнерским элементом навеса.
Как сделать деревянную ферму для большого пролета
Чтобы не ошибиться, ДохтуР13 воспользовался мощью коллективного разума FORUMHOUSE. Он создал тему, где попросил опытных пользователей портала помочь ему рассчитать деревянную ферму для пролёта 7.5 м. Также ДохтуР13 показал, как он видит дизайн такой фермы.
Но такой вариант показался пользователю не очень надежным, и он представил ещё один вариант крыши.
Предполагаемые размеры навеса:
По мнению Konstantin11, конструктив крыши навеса как на картинке выше годится только для стран с жарким климатом без снеговой нагрузки. Т.к. нет затяжек и мауэрлата, а при угле наклона кровли около 20 градусов на крышу ляжет много снега, и нужен запас по прочности.
При длине стропил 4.5 м и размерах 8.5х9 м общая площадь крыши – 76.5 кв. м. При таком угле наклона и покрытии из металлочерепицы, конструктив нужно рассчитывать, исходя из нагрузки в 400 кг на 1 кв. м площади (например, выпал мокрый снег). Т.е. крыша должна выдержать нагрузку около 30 тонн, что немало. Советую сделать шатровую или крестовую крышу как существенно более прочную конструкцию.
Такая крыша мне не подходит. У меня дом с двухскатной крышей, навес будет стоять напротив дома, поэтому должен быть выдержан в одном стиле с коттеджем. Кроме этого, четырехскатную крышу, а тем более крестовую, намного сложнее сделать.
В случае двускатной крыши с большим пролетом (более 4-х м) оптимальный вариант — использовать фермы с полноценной нижней затяжкой на МЗП (металлических зубчатых пластинах).
В итоге ДохтуР13 решил делать деревянные фермы на болтовых соединениях, или стальных скрытых коннекторах, без использования МЗП или накладок из фанеры, т.к. конструкция открытая, а зубчатые пластины испортят внешний вид ферм.
Один из вариантов такой фермы представлен на фото ниже.
Фишка ферм — применение специального металлического крепежа, который одновременно является элементом декора, но есть ряд нюансов:
Выход – самостоятельно рассчитывать крепёж, затем заказывать плазменную или лазерную резку металла со сверлением отверстий или сделать «самопал» — коннектор из широкой металлической полосы, толщиной 3-4 мм, и спрятать между двух досок, собрав пакет доска-металлическая полоса-доска.
Коннектор делается из толстой металлической полосы. Металл режется УШМ, затем сверлится вручную. Все соединения на болтах. У такой конструкции много плюсов — снаружи металл закрыт деревом, и видны только болты и гайки. Крепёж выполнен по единому шаблону и смотрится эстетично. Я уже делал подобную ферму и доволен результатом.
Рекомендации SergeChe по изготовлению коннектора для деревянных ферм:
Вариант ферм, одновременно являющихся элементом декора в помещении, с использованием скрытого коннектора.
Изготовление навеса для легковых автомобилей из деревянных ферм
После определения конструктива ферм из дерева, ДохтуР13 приступил к строительству навеса для автомобилей.
Процесс разбили на ряд последовательных шагов:
Стены поднимали с помощью пятерых рабочих.
2. Из оставшихся после строительства дома деревянных поддонов сделали стапель-шаблон, на котором собрали первую ферму — образец для изготовления шести остальных.
На одну ферму ушло 6 досок 145х45, и оставались два остатка по 0.5 метра.
3. Разобрав мастер-ферму, пользователь напилил на её основе заготовки и приступил к сборке всех деревянных ферм.
Первичная сборка шла на «глухарях» 6х120 мм и ершеных гвоздях на 90 мм. Конечная — на шпильки диаметром 12 мм.
4. Фермы из дерева как следует покрасили.
Доски нарезались на торцовочной пиле.
Также покрасили брусовый каркас навеса.
5. Затем приступили к монтажу ферм.
Фермы ставили вручную с помощью четырех человек. Делали это так: брали деревянную ферму, переворачивали ее вверх «ногами». Закидывали сперва одну «ногу», потом другую. И в перевернутом виде выставляли по месту. Так проще, потому что центр тяжести внизу. Потом с помощью доски поднимали конек фермы и временно крепили её на 120-е уголки.
Купить навес для автомобиля под ключ
Калькулятор расчета навеса для автомобиля
Классификация навесов для автомобиля
Навесы для автомобиля представляют собой защитную конструкцию, устанавливаемую, как в частном секторе (загородные дома, дачи), так и в городской инфраструктуре, в целях защиты автомобиля от воздействия внешней среды. Вариантов исполнения автомобильного навеса достаточно много, все зависит от задач и фантазии заказчика.
Навесы для автомобиля можно условно разделить на несколько основных категорий.
По функциональному назначению:
По типу использованного материала:
По типу монтажа основной конструкции:
По типу крепления элементов конструкции (для металлических навесов):
По типу крепления вертикальных стоек:
По типу используемого кровельного материала:
Конструкция навеса для автомобиля
В целях упрощения задачи, мы будем рассматривать конструкцию классического металлического навеса с покрытием из сотового или монолитного поликарбоната, так как данная конструкция является одной из самых популярных на сегодняшний день.
Конструкция классического навеса для автомобиля (в данном случае мы рассматриваем односкатный навес как пример) состоит из:
Металлический каркас является основой для навесов из поликарбоната, навеса из металлочерепицы или навеса из профнастила. Все основные нагрузки, включая вес самой конструкции, вес поликарбоната, вес снежного покрова, ветровые нагрузки, удерживаются металлическим каркасом навеса.
Металлический каркас односкатного навеса для автомобиля
Используемые материалы
Металлический каркас навеса для автомобиля, как правило, собирается из профильной трубы квадратной и прямоугольной фомы (в разрезе). Для вертикальных и горизонтальных стоек используется труба размерами не ниже 80 мм x 80 мм. Для производства ферм используется труба размерами не меньше 40мм x 20мм.
Использование такого профиля при производстве металлического каркаса навеса для машины связано с техническими характеристиками данного материала:
Трубный профиль металлического каркаса навеса может быть изготовлен из следующих видов стали:
Эксплуатация конструкций из оцинкованной стали более долговечная, однако оцинковка может привести к существенному удорожанию металлического каркаса навеса в 2 и более раза. Поэтому для удешевления конструкции обычно используют обычный прокат и обрабатывают сталь перед монтажом покрытием с антикорозийными свойствами.
Как усиливается конструкция металлических ферм
Для целей усиления конструкции металлических фирм используют решетчатую конструкцию правильной геометрической формы, привариваемую внутри основного каркаса фермы.
Различают следующие типы решеток ферм:
На практике в основном используются простая вертикальная, треугольная и треугольная с вертикальным усилением.
Для чего нужно усиление металлических ферм
Простая вертикальная форма решетки дешевая в исполнении, так как расходуется существенно меньшее количество металла. Однако выглядит она простенько и создает впечатление дешевого изделия. Надежность такой конструкции также уступает другим формам решетки для металлических ферм.
Треугольная форма решетки является самой распространенной и оптимальной в контексте надежности. Расход металла выше чем у простой вертикальной формы, и при правильном монтаже продольных стяжек (лагов) на вершину треугольника, такая конструкция обеспечивает надежную и устойчивую опору для всех типов нагрузок.
Треугольная форма решетки с вертикальным усилением является самой надежной и прочной из трех вышеперечисленных видов и в основном используется в конструкциях с повышенными требованиями к нагрузке, однако несет в себе элемент «визуального перегруза» и с эстетической точки зрения уступает треугольной форме.
Все остальные формы решеток ферм используются в основном на объектах промышленного назначения, где требования к эстетике внешнего вида конструкции не являются критичными.
Особенности производства навесов для автомобиля
При производстве навесов для автомобиля необходимо ориентироваться на следующие строительные нормы, регламентирующие производство металлических конструкций:
Выбор металлического профиля навеса
При покупке навеса следует уделять особое внимание выбору металлического профиля из которого будет изготовлен каркас изделия. Это является очень важным фактором устойчивости конструкции. Чем толще стенка металлического профиля, тем больше несущие способности металлического каркаса навеса. Также необходимо принимать во внимание антикоррозийные свойства материала. Оцинкованный профиль или профиль из нержавеющей стали будет более надежным и долговечным вариантом, но при этом приведет к существенному удорожанию конструкции навеса.
Для простоты восприятия мы предлагаем следующую классификацию усиления каркаса навеса в зависимости от толщины металлического профиля:
Усиление каркаса навеса в зависимости от толщины металлического профиля
| Тип профиля | Используемый профиль | Антикоррозийность | Несущая способность | Стоимость |
|---|---|---|---|---|
| 1. Стандартные профили | ||||
| 1.1. Облегченный | 80 x 80 x 1,5 мм, 40 x 20 x 1,5 мм | Высокая | Выше средней | |
| 2. Оцинкованные профили | ||||
| 2.1. Оцинкованный облегченный | 80 x 80 x 1,5 мм, 40 x 20 x 1,5 мм | Высокая | Средняя | Высокая |
| 2.2. Оцинкованный усиленный | 100 x 100 x 2 мм, 40 x 20 x 2 мм | Очень высокая | Высокая | Очень высокая |
Выбор формы металлических ферм
Эстетический вид навеса и его функциональные характеристики сильно зависят от формы металлических ферм. Самым распространенным вариантом исполнения являются арочные, полуарочные и односкатные навесы. Очень часто с кровельным покрытием из металлочерепицы используют двускатные навесы, повторяющие цвет и форму крыши основного здания. Принципиальных отличий в характеристиках прочности вышеупомянутых форм металлических ферм нет, однако стоит обратить внимание на некоторые особенности.
Для арочных навесов:
Для односкатных навесов:
Выбор типа усиления ферм
Шаг ферм и продольных стяжек (лагов)
Основным риском при эксплуатации навеса из поликарбоната является разрушение кровельного покрытия под воздействием внешних нагрузок. Хотя поликарбонат является достаточно прочным и гибким материалом, существенные нагрузки на прогиб могут привести к его разрушению или деформации. Чем длиннее пролет между металлическими опорами, на которых держится лист поликарбоната, тем сильнее нагрузки на прогиб как на металлическую обрешетку каркаса, так и на поликарбонат непосредственно.
Выбор поликарбоната
Остановимся на основных вариантах выбора:
По типу поликарбоната:
По плотности материала:
Окончательный выбор материала лежит на заказчике, однако мы не рекомендуем использовать поликарбонат тоньше 8мм с низкой плотностью пластика. Оптимальным вариантом является толщина 10мм с плотностью стандарт или премиум. Разница в цене для такого поликарбоната будет пропорциональна его плотности.
Покраска металлического каркаса навеса
Покраска металлической конструкции является одним из важнейших этапов технологической цепочки производства навеса. Это прежде всего связано с особенностями эксплуатации изделия в агрессивной среде: атмосферные осадки, перепады температуры, ультрафиолетовое излучение. Для того, чтобы конструкция навеса служила долго, необходимо прежде всего, защитить ее от коррозии.
Антикоррозийная обработка металлического каркаса обязательно должна включать в себя следующие этапы:
Покраска металлического каркаса односкатного навеса может отличаться, в зависимости от выбранной технологии. В последнее время очень сильно распространены т.н. краски «три в одном», которые содержат в своем составе антикоррозийный материал, грунтовку и финишную краску. Использование таких красок существенно сокращает время и трудозатраты при покраске навеса.
Перед монтажом навеса у заказчика, предварительно подготовленные элементы конструкции тщательно обрабатываются и красятся в финишный слой. Далее необходимо выждать не менее суток для того, чтобы краска высохла и приобрела свои окончательные свойства.
Однако отдельные части навеса монтируются между собой уже на площадке заказчика, и поэтому отдельные места сварки обрабатываются и докрашиваются уже на месте.
Монтаж навеса для автомобиля
Монтаж навеса для автомобиля может быть выполнен в следующими способами:
Строительство ленточного фундамента под навес экономически нецелесообразно, поэтому как правило используются три последних варианта.
Монтаж на ленточный фундамент
Ленточный фундамент представляет собой замкнутый контур из бетонной полосы (ростверка), опирающегося на бетонные сваи, установленные по контуру ростверка с определенным шагом. Ленточный фундамент считается надежной конструкцией, которая выдерживает нагрузки конструкций в несколько этажей. Для целей монтажа навесе ленточный фундамент является надежной, но дорогой и избыточной формой опоры. Мы рекомендуем использовать ленточный фундамент только при существенных нагрузках основной конструкции навеса.
Организация ленточного фундамента осуществляется в несколько этапов:
Монтаж на бетонную поверхность
Монтаж навеса на бетонную поверхность является одним из самых распространенных вариантов установки навеса. При таком виде монтажа предполагается, что заказчик залил армированную бетонную плиту на всей площадке, под которую делается навес. Толщина бетона должна быть не меньше 10-15 см. При монтаже навеса используют металлические пластины и распорные анкеры, которые углубляются в бетон и фиксируются с четырех сторон пластины. Далее вертикальная стойка навеса приваривается к металлической пластине.
Монтаж на буронабивные сваи
Монтаж на винтовые сваи
Третьим по популярности является монтаж конструкции навеса на металлические винтовые сваи. Металлическая свая представляет собой трубу с зауженным конусовидным наконечником и приваренные к трубе лопасти либо резьбу.
Купить навес для автомобиля под ключ: примеры работ
Навес односкатный под ключ
Калькулятор расчета односкатного навеса
Классификация односкатных навесов
Односкатные навесы довольно распространенный вид строительной конструкции, который встречается как в частном секторе (жилые строения, приусадебные участки, навесы для машины), так и в городской и промышленной инфраструктуре (козырьки к зданиями, крытые площадки, автостоянки, остановочные комплексы и т.д.). Вариантов исполнения односкатных навесов огромное количество и ограничивается лишь фантазией заказчика.
Однако, для простоты понимания данного типа конструкции, можно разделить односкатные навесы на несколько основных категорий.
По типу использованного материала:
По типу монтажа основной конструкции:
По типу крепления элементов конструкции:
По типу крепления вертикальных стоек:
Следует также разделить навесы по функциональному назначению:
А также по типу используемого кровельного материала:
Конструкция односкатного навеса
Далее мы будем рассматривать конструкцию классического металлического навеса с покрытием из сотового или монолитного поликарбоната, так как данный вид конструкции является самым распространенным и часто используемым видом односкатных навесов.
Конструкция классического односкатного навеса достаточно простая и состоит из:
Основой данной конструкции является металлический каркас. Он удерживает основные нагрузки в виде веса самого навеса, снега и ветровых нагрузок.
Металлический каркас односкатного навеса
Используемые материалы
Металлический каркас односкатного навеса, как правило, собирается из профильной трубы квадратной и прямоугольной формы (в разрезе). Для вертикальных и горизонтальных стоек используется труба размерами не ниже 80 мм x 80 мм. Для производства ферм используется труба размерами не меньше 40мм x 20мм.
Использование трубного профиля при производстве металлического каркаса навеса обусловлено техническими характеристиками этого материала:
В зависимости от типа используемой стали может использоваться
Эксплуатация конструкций из оцинкованной стали более долговечная, однако оцинковка может привести к существенному удорожанию металлического каркаса навеса в 2 и более раза. Поэтому для удешевления конструкции обычно используют обычный прокат и обрабатывают сталь перед монтажом покрытием с антикорозийными свойствами.
Усиление конструкции металлических ферм
Усиление конструкции металлических ферм представляет собой решетчатую конструкцию правильной геометрической формы, привариваемую внутри основного каркаса фермы.
Различают следующие типы решеток ферм:
В практике производства металлических навесов, как правило, используются первые три типа решеток: простая вертикальная, треугольная и треугольная с вертикальным усилением.
Простая вертикальная форма решетки дешевая в исполнении, так как расходуется существенно меньшее количество металла. Однако выглядит она простенько и создает впечатление дешевого изделия. Надежность такой конструкции также уступает другим формам решетки для металлических ферм.
Треугольная форма решетки является самой распространенной и оптимальной в контексте надежности. Расход металла выше чем у простой вертикальной формы, и при правильном монтаже продольных стяжек (лагов) на вершину треугольника, такая конструкция обеспечивает надежную и устойчивую опору для всех типов нагрузок.
Треугольная форма решетки с вертикальным усилением является самой надежной и прочной из трех вышеперечисленных видов и в основном используется в конструкциях с повышенными требованиями к нагрузке, однако несет в себе элемент «визуального перегруза» и с эстетической точки зрения уступает треугольной форме.
Все остальные формы решеток ферм используются в основном на объектах промышленного назначения, где требования к эстетике внешнего вида конструкции не являются критичными.
Особенности производства односкатных навесов
При производстве односкатных навесов необходимо ориентироваться на следующие строительные нормы, регламентирующие производство металлических конструкций:
Выбор металлического профиля
Выбор металлического профиля навеса является очень важным фактором устойчивости конструкции. Чем толще стенка металлического профиля, тем больше несущие способности металлического каркаса навеса. Также необходимо принимать во внимание антикоррозийные свойства материала. Оцинкованный профиль или профиль из нержавеющей стали будет более надежным и долговечным вариантом, но при этом приведет к существенному удорожанию конструкции навеса.
Для простоты восприятия мы предлагаем следующую классификацию усиления каркаса навеса в зависимости от толщины металлического профиля:
Усиление каркаса навеса в зависимости от толщины металлического профиля
| Тип профиля | Используемый профиль | Антикоррозийность | Несущая способность | Стоимость |
|---|---|---|---|---|
| 1. Стандартные профили | ||||
| 1.1. Облегченный | 80 x 80 x 2 мм, 40 x 20 x 1,5 мм | Высокая | Выше средней | |
| 2. Оцинкованные профили | ||||
| 2.1. Оцинкованный облегченный | 80 x 80 x 2 мм, 40 x 20 x 1,5 мм | Высокая | Средняя | Высокая |
| 2.2. Оцинкованный усиленный | 100 x 100 x 3 мм, 40 x 20 x 2 мм | Очень высокая | Высокая | Очень высокая |
Выбор типа усиления ферм
Шаг ферм и продольных стяжек (лагов)
Основным риском при эксплуатации навеса из поликарбоната является разрушение кровельного покрытия под воздействием внешних нагрузок. Хотя поликарбонат является достаточно прочным и гибким материалом, существенные нагрузки на прогиб могут привести к его разрушению или деформации. Чем длиннее пролет между металлическими опорами, на которых держится лист поликарбоната, тем сильнее нагрузки на прогиб как на металлическую обрешетку каркаса, так и на поликарбонат непосредственно.
Выбор поликарбоната
Остановимся на основных вариантах выбора:
По типу поликарбоната:
По плотности материала:
Окончательный выбор материала лежит на заказчике, однако мы не рекомендуем использовать поликарбонат тоньше 8мм с низкой плотностью пластика. Оптимальным вариантом является толщина 10мм с плотностью стандарт или премиум. Разница в цене для такого поликарбоната будет пропорциональна его плотности.
Покраска односкатного навеса
Покраска металлической конструкции является одним из важнейших этапов технологической цепочки производства навеса. Это прежде всего связано с особенностями эксплуатации изделия в агрессивной среде: атмосферные осадки, перепады температуры, ультрафиолетовое излучение. Для того, чтобы конструкция навеса служила долго, необходимо прежде всего, защитить ее от коррозии.
Антикоррозийная обработка металлического каркаса обязательно должна включать в себя следующие этапы:
Покраска металлического каркаса односкатного навеса может отличаться, в зависимости от выбранной технологии. В последнее время очень сильно распространены т.н. краски «три в одном», которые содержат в своем составе антикоррозийный материал, грунтовку и финишную краску. Использование таких красок существенно сокращает время и трудозатраты при покраске навеса.
Перед монтажом навеса у заказчика, предварительно подготовленные элементы конструкции тщательно обрабатываются и красятся в финишный слой. Далее необходимо выждать не менее суток для того, чтобы краска высохла и приобрела свои окончательные свойства.
Однако отдельные части навеса монтируются между собой уже на площадке заказчика, и поэтому отдельные места сварки обрабатываются и докрашиваются уже на месте.
Монтаж односкатного навеса
Монтаж односкатного навеса производится на ленточный фундамент, подготовленную бетонную поверхность, сваи, либо винтовые сваи. Строительство ленточного фундамента под навес экономически неоправданно, поэтому как правило используются три последних варианта.
Монтаж на ленточный фундамент
Ленточный фундамент представляет собой замкнутый контур из бетонной полосы (ростверка), опирающегося на бетонные сваи, установленные по контуру ростверка с определенным шагом. Ленточный фундамент считается надежной конструкцией, которая выдерживает нагрузки конструкций в несколько этажей. Для целей монтажа навесе ленточный фундамент является надежной, но дорогой и избыточной формой опоры. Мы рекомендуем использовать ленточный фундамент только при существенных нагрузках основной конструкции навеса.
Организация ленточного фундамента осуществляется в несколько этапов:
Монтаж на бетонную поверхность
Монтаж навеса на бетонную поверхность является одним из самых распространенных вариантов установки навеса. При таком виде монтажа предполагается, что заказчик залил армированную бетонную плиту на всей площадке, под которую делается навес. Толщина бетона должна быть не меньше 10-15 см. При монтаже навеса используют металлические пластины и распорные анкеры, которые углубляются в бетон и фиксируются с четырех сторон пластины. Далее вертикальная стойка навеса приваривается к металлической пластине.
Монтаж на буронабивные сваи
Монтаж на винтовые сваи
Третьим по популярности является монтаж конструкции навеса на металлические винтовые сваи. Металлическая свая представляет собой трубу с зауженным конусовидным наконечником и приваренные к трубе лопасти либо резьбу.
