Расчет стальных узлов в scad office

Возможности конструктора

Сервис КАЛК.ПРО – это универсальный помощник для начинающего и профессионального мастера, с помощью которого можно изготовить действительно надежную и безопасную конструкцию. Однако необходимо понимать, что программа выполняет расчет кровли на основании введенных данных и не учитывает их корректность, кроме исключительных случаев, когда конструкция гарантировано будет неустойчивой

При строительстве крыши (особенно в первый раз), мы рекомендуем обращать внимание на следующие нормативные документы: СНиП 2.01.07-85 (СП 20.13330.2010) «Нагрузки и воздействия», СНиП II-26-76 (СП 17.13330.2017) «Кровли», ТСН 31-308-97 «Кровли. Технические требования и правила приемки

Московская область», СП 31-101-97 «Проектирование и строительство кровель».

На данный мы предоставляем расчет следующих кровельных конструкций:

• крыша односкатная;
• крыша двускатная (двухскатная, щипцовая);
• крыша четырехскатная (вальмовая);
• крыша четырехскатная (шатровая).

Среди основных возможностей конструктора необходимо выделить  (  – только на КАЛК.ПРО):

• Единицы измерения. Можно выбрать наиболее удобные единицы измерения (мм, см, м, дюймы, футы), а программа автоматически выполнит перевод всех значений в полях калькулятора и результатах расчета.
• Тип кровли. При использовании мягкой кровли появляется возможность учета подложки в виде листов ОСП.
• Параметры крыши. Можно указать предполагаемую высоту конструкции, выпуск в стороны и свес. В некоторых калькуляторах крыш, также выбирается крайнее положение стропил (на краю, у стены).
• Габариты дома. Можно задать размеры дома: ширину, длину коробки дома и толщину стен (последнее влияет на раскладку стропил, поскольку учитывается толщина фронтонов). Высота стен нужна только для создания корректной 3D-модели.
• Мауэрлат. Только у нас вы получаете раздельный расчет мауэрлата под боковые и торцевые скаты.
• Расчет стропил. Помимо ввода стандартных значений ширины/толщины и расстояния между соседними элементами, для более корректного расчета стропильной системы у нас также можно указать глубину запила.
• Утеплитель. Количество утеплителя автоматически подставляется в результаты, толщина материала принимается равной толщине стропил и заполняет все пространство между ними.
• Пароизоляция. Блок для ввода характеристик (ширины, длины) гидроизоляционного материала с возможностью учета нахлеста сбоку и сверху.
• Обрешетка и контробрешетка. Имеется функционал учета параметров обрешетки и контробрешетки – можно ввести ширину/толщину доски и расстояние между ними.
• Листы ОСП (OSB). В случае использовании мягкой кровли, в расчетах учитываются параметры листов ОСП.
• Кровельные материалы. Данный блок позволяет выполнить расчет металлочерепицы, профнастила, ондулина и любого другого кровельного материала по известным параметрам листа.

Какая нагрузка действует на профтрубу?

Важным критерием, который учитывается при подсчетах, является время воздействия и тип нагрузок. Данные показатели регламентированы СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Различают силу давления:

• Постоянные, когда масса и воздействующая сила не меняются на протяжении длительного временного периода. Воздействия создаются элементами здания (несущими и ограждающими конструкциями), грунтами, гидростатическим давлением.
• Длительные. Временные перегородки из ГКЛ, стационарное оборудование, складируемые материалы, а также как результат изменения влажности или усадки.
• Кратковременные. Оборудование, вес людей и транспортных средств, климатические, создаваемые снегом, ветром, перепадами температур, обледенением.
• Особые. Сейсмические и взрывные воздействия, влекущие изменения структуры грунта, результат столкновения транспортных средств и обусловленные пожаром.

В Своде правил представлены формулы для подсчета, таблицы и схемы по каждому типу нагрузок. Также берется в учет реалистичное сочетание все типов давления.

Что такое ферма: конструктивные особенности

Для усиления каркаса домов, надворных построек и малых архитектурных форм из профтрубы применяют особые элементы, называемые фермами. Их используют для верхнего и бокового соединения опор навесов, беседок, остановочных павильонов и летних кафе. Применяют усиливающие элементы и при монтаже козырьков над входными группами, если расстояние между стенами или опорами велико.

Таким образом, ферма – это усиливающая конструкция, состоящая из двух поясов, соединенных между собой перемычками. Такое устройство обеспечивает конструкции жесткость и позволяет сохранять форму при любых нагрузках.

Виды поясов

Пояса задают форму детали: сегмент, двойная дуга, треугольник, прямоугольник или многоугольник. При этом у сегмента, прямоугольника и дуги в качестве нижнего и верхнего поясов выступают цельные трубы – прямые или изогнутые.

В фермах более сложной формы: треугольных, выпуклых и вогнутых многоугольниках – один или оба пояса собраны из нескольких труб.

Форму поясов фермы выбирают в соответствие с назначением конструкции. Для бокового соединения стоек строения обычно используют обвязочные фермы с двумя параллельными прямыми или дугообразными поясами или верхним прямым поясом и нижним дугообразным.

Форма поясов стропильной фермы зависит от типа крыши:

Виды перемычек

Перемычки – это короткие отрезки труб, как правило, меньшего сечения, чем используемые для поясов, прикрепленные прямо или под углом к основным элементам конструкции. Комплекс перемычек называют внутренней решеткой.

Вертикальные перемычки называют опорами или стойками. Обычно ферма имеет одну-две основных стойки и несколько дополнительных.

Наклонные перемычки называют подкосами или откосами, их количество может быть любым. Если пояса фермы соединены опорами, то откосами укрепляют именно опоры. Кроме того, внутренняя решетка может состоять только из вертикальных или только из наклонных перемычек.

Поликарбонатная ферма

Чтобы собрать ферму для навеса из поликарбоната, нужно составить подробную схему. Каждая деталь, указанная в схеме, должна иметь точные размеры. Детали со сложной конструкцией прорисовывают в дополнительном чертеже.

Чтобы выбрать тип конструкции и количество составляющих деталей, необходимо сделать расчеты. Дополнительно изучают уровень атмосферных осадков в своем регионе. Эти данные помогут создать конструкцию необходимой прочности. Самая упрощенная разновидность фермы — дуга (труба) с круглым или квадратным сечением. Несмотря на то что это самый дешевый вариант из всех, трубы из поликарбоната не очень надежные.

Распределение нагрузки:

1. Вся нагрузка воздействует на опоры конструкции и направляется вниз. Из-за этого происходит ее равномерное распределение. Следовательно, опорные столбы имеют хорошее сопротивление против сжатия. Это позволяет выдерживать дополнительный вес от снежного покрова.
2. Так как дуги менее жесткие, нагрузка распределяется неравномерно. Из-за этого под воздействием нагрузки они разгибаются. В итоге появляется сила, которая воздействует на опоры, расположенные вверху конструкции.

При расчете фермы из поликарбоната учитывают высоту и длину каркаса, а также угол наклона решетки и расстояние между модулями. Пример расчета:

1. Длина каркаса должна точно совпадать с длиной пролета (интервал, перекрывающий профиль).
2. В зависимости от разработанного угла и характеристик очертания определяют высоту конструкции. Если сооружение треугольное, то его высота варьируется от 1/5 или ¼ части длины. Соотношение кровли прямой формы составляет 1/8 часть.
3. Угол наклона решетки к поясу варьируется от 35 до 50 градусов. Средняя величина составляет 45 градусов.
4. Ширина панели поможет правильно рассчитать промежуток между узлами. Они всегда идентичны. Если каркас имеет большую длину пролета (25-30 метров и более), то для него требуется строительный подъем. Его рассчитывают дополнительно. Эти расчеты помогут определить уровень нагрузки и подобрать подходящую величину профильных труб.

К примеру, расчет для односкатного каркаса размером 4×6 м происходит следующим образом. Конструкцию создают из профиля 3×3 см. Его толщина составляет 0,12 см. Длина нижнего пояса составляет 310 см, а верхнего — 390 см. Между поясами монтируют вертикальные опоры. Высота самой большой будет составлять 60 см, остальные три равномерно укорачивают. После установки опор появляются места, которые нужно укрепить. Их оснащают раскосыми перемычками (тонкий профиль с сечением 2×2 см). В местах, где соединяются пояса, стойки не устанавливают.

Если навес длинный (6-7 метров), то устанавливают 5 таких конструкций. Их располагают с расстоянием в 1,5 м. Каждый модуль закрепляют поперечными перемычками. В качестве перемычек применяют профиль с сечением 2×2 см.

Это интересно: летние навесы из поликарбоната для дачи и отдыха.

Выбор фермы, в зависимости от уклона ската

Выбор конструктивного варианта во многом определяется уклоном ската:

• 22-30°. Для формирования скатов со значительным уклоном обычно используются треугольные фермы. Их высоту – длина пролета, разделенная на 5.
• 15-22°. Высота принимается равной длине пролета, разделенной на 7. Для возможности увеличения высоты ферменной конструкции используют варианты с ломаным нижним поясом.
• До 15°. Обычно применяют каркасы трапециевидной формы с решеткой треугольной конфигурации. Высота ферменного блока в таких случаях определяется делением длины пролета на число, находящееся в диапазоне от 7 до 9.

Подбор сечения

На первый взгляд самым загруженным является стержень нижнего пояса 1-ж, на который действует продольная растягивающая сила N_1-ж = 9450 кг. Однако напряжения в сжатом стержне 3-е в результате продольного изгиба могут быть даже больше, поэтому в первую очередь проверим прочность именно этого стержня по следующей формуле:

σ = N/φF ≤ R

где φ – коэффициент продольного изгиба, F – площадь сечения профиля, см, R – расчетное сопротивление материала профиля. Если расчетное сопротивление стали зараннее не известно, то для надежности рекомендуется принимать одно из минимальных R = 2300 кг/см2.

Расчет сжатых стержней ничем не отличается от расчета колонн, поэтому далее приводятся только основные этапы расчета без подробных пояснений.

по таблице 1 (см. ссылку выше) определяем значение μ = 1, это значение будет наиболее оптимальным с учетом рекомендаций нормативных документов, в частности СНиП II-23-81*(1990) “Стальные конструкции”, а также того, что основные нагрузки к ферме приложены именно в узлах.

Предварительно определим площадь сечения профиля. Для растянутого стержня 1-ж эта площадь составит:

F = N/R = 9450/2300 = 4.11 см2

По сортаменту для прямоугольных профильных труб этому требованию удовлетворяет труба сечением 50х30х3 мм, площадь сечения такой трубы составит F = 4.21 см2, минимальный радиус инерции i = 1.16 см. Проверим, подходит ли эта труба для сжатого верхнего пояса фермы, так как делать пояса из труб разного сечения – дополнительное усложнение технологии, мало оправданное при таких малых объемах работ, всего-то нужно сделать 2 фермы.

При радиусе инерции i = 1.14 см, значение коэффициента гибкости составит

λ = μl/i = 1·105/1.16 = 90.5 ≈ 90

тогда по таблице 2 коэффициент изгиба φ = 0.629 (определяется интерполяцией значений 2050 и 2450)

8925/(0.629·4.21) = 3368 кгс/см2 >> R = 2300 кгс/см2;

Как видим, такое значение напряжений значительно больше допустимого. Если для изготовления поясов использовать трубу 50х40х3 мм, имеющую площадь сечения 4.81 см и минимальный радиус инерции i = 1.54 см, то результат расчетов будет следующим:

λ = 1·105/1.54 = 68.2 ≈ 68

φ = 0.77

8925/(0.77·4.81) = 2409 кгс/см2 > R = 2300 кгс/см2;

Как видим и такой трубы для обеспечения прочности не достаточно. Ну а дальше возможны разные варианты, можно для изготовления поясов использовать трубу 50х40х3.5 мм с площадью сечения 5.49 см2, которая явно обеспечит требуемый запас прочности, можно рассматривать и другие варианты, но мы остановимся на этом.

Теперь нужно проверить максимально допустимую гибкость для растянутого пояса из плоскости фермы. Согласно СНиП II-23-81* “Стальные конструкции” эта гибкость для растянутых элементов ферм не должна превышать 400. Соответственно трубы при изготовлении нужно располагать так, чтобы 50 – это была ширина трубы, а не высота, тогда при радиусе i = 1.81 см гибкость нижнего пояса составит:

λ = 1·630/1.81 = 348

Это требование нами соблюдено, можно переходить к расчету раскосов и стоек. Наиболее нагруженным раскосом будет сжатый стержень б-в. Его расчетная длина составит:

l = 0.525/cos37.3° = 0,525/0.7954 = 0.66 м или 66 см

Для соседнего растянутого раскоса, при заданном расчетном сопротивлении для обеспечения прочности потребуется труба сечением не менее

F = N/R = 3300.4/2300 = 1.43 см2

Для сжатого раскоса с учетом возможного продольного изгиба сечение должно быть больше, насколько именно – неизвестно, но мы теперь ученые и потому сразу примем трубу с хорошим запасом по площади сечения.

Для начала проверим квадратную трубу 25х25х2.5 мм, имеющую сечение 2.14 см2, радиус инерции i = (1.77/2.14)1/2 = 0.91 см. Тогда:

λ = 1·66/0.91 = 72.6

φ = 0.74

3300.4/(0.74·2.14) = 2084 кгс/см2 2;

Данная труба удовлетворяет требованиям и даже с некоторым запасом. Осталось выяснить какова будет примерно общая масса фермы:

m = 1.41(0.66·12 + 0.4·2) + 4.31·6.3·2 = 66.6 кг

Это в 2 раза больше, чем мы предположили вначале, но в целом общее увеличение нагрузки с учетом собственного веса фермы будет очень незначительным, около 0.6%.

Тем не менее поиск оптимального варианта можно продолжать, в данной статье остановимся на том, что есть.

Все необходимые условия по прочности и устойчивости нами соблюдены, но при этом никто не запрещает использовать для изготовления ферм профили большего сечения.

Осталось рассчитать длины и катеты сварных швов, но это уже отдельная тема.

Входная дверь и козырек

Чтобы рассчитать габариты консольного козырька, необходимо учесть размер крыльца. Согласно установленным нормативам, размер верхней площадки обязательно должен превышать ширину двери (1,5 раза). При ширине полотна 900 мм, получается: 900 х 1,5 = 1350 мм. Такой должна быть глубина крыши, расположенной над входом. При этом ширина навеса должна превышать ширины ступеней на 300 миллиметров с двух сторон.

Консольные навесы чаще всего устанавливаются по всей площади крыльца. Они должны закрывать ступени. Число ступеней влияет на размер глубины крыши. Средняя величина определяется согласно установленным нормам СНиП: 250-320 мм. К этому размеру добавляется величина верхней площадки. Причем ширина навеса имеет регламентированное значение. Берется ширина ступеней в пределах (800-1200 миллиметров), к нему с двух противоположных сторон прибавляется 300 мм.

Рассчитываем размеры:

• Стандартного консольного козырька – 900-1350 мм на 1400-1800 мм.
• Консольно-опорного навеса над крыльцом, пример расчета на 3 ступени и площадку: глубина (900/1350 + 3*250/320) = 1650 – 2410 мм, ширина 800/1200 + 300 + 300 = 1400-1500 мм.

Как выполнить расчеты?

Чтобы сделать расчет фермы для навеса, необходимо приготовить:

• калькулятор и специальные программы;
• СНиП 2.01.07-85 (воздействия, нагрузки). Можно взять из специальных справочников;
• СНиП П-23-81 (данные по стальным конструкциям). Можно взять из специальных справочников.

При проведении расчетов необходимо выполнять такие действия:

1. Выбрать схему ферм, для чего определить будущие контуры. Очертания должны выбираться исходя из общих функций навеса, материала, угла наклона конструкции.
2. Выбрать размеры будущей конструкции. Высота зависит от типа кровли и материала, минимального веса, угла наклона навеса.
3. При превышении размеров пролета в 36 метров необходимо провести расчет для строительного подъема, то есть обратный погашаемый изгиб от нагрузок на конструкцию.
4. Следует определить панельные размеры конструкции, которые соответствуют расстояниям между отдельными частями, обеспечивающими передачу нагрузок.
5. Определить расстояние между узлами, которое, как правило, равно ширине панели.

Схема деревянного навеса.

При выполнении расчетов необходимо следовать таким простым советам:

• необходимо все цифры высчитывать в точности, так как даже небольшая погрешность может привести к ошибкам при проведении работ. Если вы не уверены в своих силах, то лучше сразу обратиться к специалистам за проведением таких расчетов;
• чтобы облегчить работу, можно взять уже готовые проектные решения, просто подставив свои значения.

Выполняя расчет фермы, надо помнить, что при ее увеличивающейся высоте увеличивается и несущая способность. В зимний период снег на таком навесе почти не будет скапливаться. Чтобы сделать прочность более высокой, можно запланировать дополнительное количество ребер жесткости.

Для изготовления фермы рекомендуется использовать профильную металлическую трубу, которая отличается малым весом при достаточно высокой прочности и жесткости. При выборе размеров для такой трубы, необходимо руководствоваться следующими данными:

• для небольших навесов, ширина которых будет составлять до четырех с половиной метров, необходимо брать металлическую трубу 40*20*2 мм;
• для навесов, ширина которых будет составлять до пяти с половиной метров, рекомендуется брать профильную трубу с размерами 40*40*2 мм;
• если ширина навеса будет составлять больше пяти метров, то рекомендуется брать трубу 60*30*2 миллиметра либо 40*40*3 мм.

При планировании шага ферм надо учитывать, что максимальное расстояние между ними может составлять 1,7 м, что позволяет сохранить надежность и прочность.

Инструкция для калькулятора расчета прямоугольной теплицы

Укажите необходимый масштаб чертежей.

Заполните параметры теплицы в миллиметрах:

X – Ширина теплицы, выбирается с учетом Ваших пожеланий и целей (хотите побаловать домочадцев свежими продуктами или возвести теплицу для мини бизнеса) и зависит от бюджета на постройку и наличия места для размещения на участке. Заводские теплицы производят шириной от 1800 до 6000 мм. Для комфортной работы в теплице значение X следует выбирать не меньше 2400 мм. Такая ширина оптимальна, поскольку позволяет оборудовать проход (600 мм) и расположить стеллажи с рассадой или грядки по обе стороны до 900 мм (сложно дотянуться дальше указанного расстояния для ухода за растениями).

Z – Теплица в длину, может быть любой, если позволяют размеры участка и бюджет постройки.  При выборе значения Z следует учитывать стандартные размеры материала, который будет применяться для остекления. Например, если используется поликарбонат значение длины Z должно быть кратным 2100 мм. Для парника покрытого полиэтиленовой пленкой целесообразно выбирать длину кратную 1000 мм.

При выборе размеров теплицы и ее размещения на участке следует принимать во внимание характер ландшафта (уклон участка, наличие водоемов, уровень промерзание почвы, высоту грунтовых вод), ориентацию относительно сторон света (сильно влияет на освещенность и как следствие урожайность), качество земли в месте, где планируется установка теплицы. При этом следует избегать расположения теплицы вблизи построек и высоких деревьев

Y – Полная высота теплицы (от пола до конька крыши). Высота теплицы выбирается исходя из удобства работы в ней (определяющим фактором является рост работника плюс свободное пространство) и должна быть выше боковых стен. Оптимальная высота над проходом не меньше 2200 мм, поскольку работать в низком помещении неудобно и утомительно.

H – Высота стен теплицы выбирается не меньше 1500 мм для удобства эксплуатации и ухода за растениями.

A – Количество вертикальных секций на фасаде теплицы. Значение A следует выбирать с учетом размеров материала для остекления и необходимой несущей способности каркаса. Чем больше ширина теплицы, тем большее кол-во вертикальных секций нужно для стабильности конструкции.

B – Количество ячеек ската крыши теплицы от карниза до конька. Следует выбирать исходя из вида материала остекления и исключения возможности его провисания. Минимальное значение B для небольшого парника равно 2.

C – Количество секций ската крыши, зависит от применяемого материала для накрытия. Чем больше значение C, тем выше несущая способность крыши теплицы. Также следует учитывать стандартные размеры материалов для остекления (поликарбоната, стекла).

D – Количество вертикальных ячеек стен подбирают с учетом длины теплицы и размеров материала остекления. Чем выше значение D, тем выше несущая способность каркаса теплицы.

E – Количество горизонтальных ячеек стен теплицы устанавливают, учитывая ее длину теплицы и размеры материала, который планируется применить для остекления.

Возможности онлайн калькулятора расчета прямоугольной теплицы позволяют выбрать оптимальные размеры секций и ячеек, меняя их количество, при этом их размеры будут отображаться на чертежах теплицы.

Нажмите «Рассчитать».

Калькулятор поможет посчитать площадь, объем и периметр прямоугольной теплицы. А также площади крыши, боковых и фасадных стен и полную площадь остекления, что необходимо для закупки материала обшивки в нужном количестве. Кроме того вы узнаете длину материалов необходимых для изготовления каркаса парника. Эти данные помогут определить стоимость возведения теплицы и решить, стоит ли ее возводить самому, или купить готовую теплицу от производителя.

Преимущества профильной трубы для изготовления каркасов

Каркасное строительство из профтрубы набрало популярность и не сдает позиций. Профилированные трубы позволяют создать красивые и крепкие конструкции самого различного назначения – от зонтика над песочницей до жилого, промышленного или коммерческого здания.

Профильная труба имеет массу преимуществ перед другими материалами, используемыми для каркасного строительства:

• Прочность. Металл значительно прочнее дерева, а особая формы сечения делает профилированные трубы менее подверженными деформации, чем круглые.
• Пожаробезопасность. Трубопрофиль не горит, не плавится, не выделяет токсичных веществ при нагревании.
• Легкость. Полые трубы просты в транспортировке и монтаже. Кроме этого, малый вес конструкции из профилированного металла позволяет обойтись без возведения монолитного фундамента.
• Вариативность способов соединения. Металл хорошо поддается как сварке, так и сверлению, поэтому для сборки можно использовать сварное соединение встык и внахлест, сопряжение при помощи уголков или фитингов в сочетании с обычными болтами и гайками.
• Сочетаемость с кровельными и отделочными материалами. Трубопрофиль поддается окрашиванию, не оказывает негативного воздействия на материалы, используемые для отделки стен и оборудования кровли. Кроме того, фермы из профилированных труб способны выдержать нагрузку не только от любого кровельного покрытия, но и толстого слоя снега в зимний период.
• Разнообразие форм профиля. Сечение профтрубы может быть прямоугольным, квадратным, овальным, треугольным. Под заказ металлопрокатные организации изготавливают и трубы с более сложным сечением. Такое многообразие трубопрофилей позволяет не только возводить конструкции различных размеров и форм, но и оригинально их декорировать.

Free Truss and Roof Calculator

Данный сервис расположен по адресу — skyciv.com/free-truss-calculator

Авторы данного проекта позиционируют свой онлайн-калькулятор как инструмент для проектирования ферм, который позволяет рассчитывать продольные усилия в стержнях, определить реакции, возникающие в опорах фермы и д.р.

Создатели также отмечают, что данный софт особенно полезен для проектирования мостовых ферм и стропильных систем деревянных крыш.

Сразу оговорюсь, бесплатный функционал программы имеет определенные ограничения: можно добавить не более 12-ти стержней, 2-ух опор и 5-ти сосредоточенных внешних сил. В платной версии ограничений нет. Для расчета простых ферменных конструкций, бесплатного функционала вполне хватает.

Задаем узлы фермы

Первым делом необходимо задать узлы будущей фермы, которые дальше будут учитываться в расчете как простые шарниры. Для создания нового узла нужно выбрать кнопку – «Nodes».

Каждый задаваемый узел имеет свой уникальный идентификатор, к которому по ходу формирования расчетной схемы будем обращаться: при создании стержней фермы и приложении нагрузок. Для того чтобы создать новый узел, нужно задать его координаты по X и Y:

Примечание: рекомендуется первый узел задавать с координатами (0;0), так легче будет высчитывать координаты всех последующих узлов.

Создаем стержни фермы

Стержни задаются достаточно просто. Для создания нового стержня нужно выбрать кнопку — «Members». Далее нужно будет указать идентификатор узла, с которым будет соединятся стержень в начале и в конце. Вот что получилось у меня:

Назначаем опоры

Для того, чтобы задать связи (опоры) фермы нужно выбрать кнопку – «Support». Эта программа имеет в своем функционале 6 видов связей. Я выберу классическую шарнирно-подвижную и неподвижную опору. Для того чтобы установить опору, нужно выбрать вид опоры и указать узел где ее нужно установить.

Прикладываем нагрузку

В данной программе на ферму можно накладывать все виды нагрузок: сосредоточенные силы (Point Loads) и моменты (Moments), распределенную нагрузку (Distributed Loads). Например, для приложения сосредоточенной силы, нужно выбрать узел и задать ее численное значение.

Получаем результаты расчета

После выполнения всех вышеописанных шагов, можно получить результаты расчета. Для этого нужно нажать кнопку – «Solve». Бесплатно можно вывести реакции в опорах фермы, значения продольных усилий. Также для каждого стержня указывается растянут он или сжат:

Вот такая есть полезная программа для расчета фермы онлайн!

Также для расчета фермы можно воспользоваться программой, описываемой на этой страничке.

5.1. Сбор нагрузок на ферму.

Постоянная нагрузка.

а) Нагрузка от покрытия:

Вес фонаря в отличие от расчёта рамы, учитываем в местах
фактического опирания фонаря на ферму.

Вес каркаса фонаря на единицу площади горизонтальной
проекции фонаря

Вес бортовой стенки и остекления на единицу длины стенки

Узловые силы: 

F₁  = g’_кр×В×2,75= 1,57×12×2,75 = 51,81
кН

F₂ = .g’_кр×В×3= 1,57×12×3 = 56,52
кН

F₃  = g’_кр×В×d +(g’_фон×В×0,5d +
g_б.ст×В) ×γ_n
= 1,57×12×3+(0,1×12×0,5×3+12×2) ×0,95= 81,03
кН.

F₄ =  g’_кр×В×(0,5d+d) +(g’_фон×В×(0,5d +d))×γ_n=1,57×12×(3×0.5+3)+

+(0,1×12×(0,5×3+3))×0,95= 89,91кН.

Силы приложенные к колоннам F и F₉ в
расчете фермы не учитываются.

Опорные реакции:

F_Ag = F_Bg = F₁ + F₂ + F₃ + F₄  = 51,81+56,52+ 81,03 + 89,91 =279,27кН.

Рис.
5.1. Схема постоянной нагрузки на ферму.

б) Снеговая нагрузка.

Расчетная нагрузка:

Узловые силы:

1-й вариант.

F₁  = р×с₂×В×2,75 = 1,71×1,13×12×2,75 = 63,77 кН.

F₂= р×с₂×В×3 = 1,71×1,13×12×3 = 69,56 кН.

F₃ =  р×В×d×(с₁+с₂)/2 = 1,71×12×3×(0,8+1,13)/2= 59,41 кН.

F₄ =р×В×(0,5d+d) ×с₁ =1,71×12×(3×0.5+3)×0,8=
73,87 кН.

Опорные реакции:

F_Ag = F_Bg = F₁ + F₂ + F₃ + F₄  = 63,77+69,56+ 59,41 + 73,87=266,61
кН.

Рис. 5.2. Схема снеговой нагрузки на ферму.

2-й вариант.

F₁  = F₈ =р×с×В×d = 1,71×1×12×2,75 = 56,43 кН.

F₂  = F₇ =1,71×2,5×12
×2,5+1,71×1×12 ×0,5= 138,51
кН.

F₃ = F₆ =1,71×12×3/2×2,5= 76,95 кН.

F₄  = F₅ = 0

Опорные реакции:

F_Ag = F_Bg = F₁ + F₂ + F₃ + F₄  = 56,43 + 138,51 + 76,95 =271,89 кН.

Рис. 5.3. Нумерация узлов и стержней.

Конструкционные особенности ферм

Ферма из профильной трубы имеет характерные особенности, о которых следует помнить заранее. В основе деления можно выделить определенные параметры. Главным значением считают количество поясов. Можно выделить следующие виды:

• металлические опоры, представляющие собой компоненты, которые находятся в одной плоскости;
• висячие, в составе которых два металлических пояса, расположенных сверху и снизу.

Второй важный параметр, без которого чертеж фермы создать не получится, это контуры и форма. В зависимости от последнего можно выделить прямые, двухскатные или односкатные, арочные фермы. По контуру также можно разделить металлические конструкции на несколько вариантов. Первый – это конструкции с параллельным поясом. Они считаются оптимальным решением для создания мягкой кровли. Металлическая опора предельно проста, а ее компоненты идентичны, по размерам решетка совпадает со стержнями, благодаря чему монтаж становится легкой работой.

Второй вариант – односкатные металлические конструкции. В их основе жесткие узлы, обеспечивающие стойкость к внешним нагрузкам. Создание такой конструкции отличается экономичностью материала и соответственно небольшими расходами. Третий вид – полигональные фермы. Их отличает длительный по времени и достаточно сложный монтаж, а преимуществом становится способность выдерживать большой вес. Четвертый вариант – треугольные фермы из профильной трубы. Они используются, если планируется создание металлической фермы с большим углом наклона, но минусом станет наличие отходов после сооружения.

Следующий важный параметр – угол наклона. В зависимости от него металлические фермы из профильных труб делятся на три основные группы. В первую группу попадают металлические конструкции с углом наклона в 22-30 градусов. При этом длина и высота изделия представлены соотношением 1:5. Среди достоинств такой металлоконструкции можно выделить незначительный вес. Чаще всего так создают металлические треугольные фермы.

При этом может понадобиться использование раскосов, монтируемых сверху вниз, если высота пролетов превышает 14 метров. В верхнем поясе будет расположена панель длиной 150-250 см. Как результат получится конструкция с двумя поясами и четным количеством панелей. При условии, что пролет более 20 метров, следует монтировать подстропильную металлоконструкцию, связывая ее опорными колоннами.

Ко второй группе относят фермы из квадратных труб или из профтруб и других разновидностей, если угол наклона составляет 15-22 градуса. Соотношение высоты и длины между собой достигает 1:7. Максимальная длина каркаса не должна превышать 20 метров. Если необходимо увеличить высоту, требуются дополнительные процедуры, к примеру, создается ломаный пояс.

К третьей группе относят металлоконструкции с углом наклона менее 15 градусов. В этих проектах применяют трапециевидную стропильную систему. Они имеют дополнительно короткие стойки. Это позволяет повысить противодействие продольному прогибу. Если монтируется односкатная крыша, угол наклона которой достигает 6-10 градусов, необходимо продумать ассиметричную форму. Деление пролета может варьироваться в зависимости от особенностей конструкции, и может достигать семи, восьми или девяти частей.

Отдельно выделяют ферму Полонсо, монтируемую своими руками. Она представлена двумя треугольными фермами, которые соединены затяжкой. Это позволяет исключить установки длинных раскосов, которые должны были бы располагаться в средних панелях. Как результат, вес конструкции будет оптимальным.

Как рассчитать крышу на онлайн калькуляторе?

Для выполнения расчета кровли на онлайн-калькуляторе необходимо корректно заполнить все имеющиеся поля и нажать кнопку «Рассчитать». Мы рекомендуем делать замеры максимально точно и несколько раз перепроверять вводимые значения, чтобы в последующем избежать проблем при сборе конструкции, так как возможно придется заново изготавливать большое количество элементов.

Напомним, что наши калькуляторы имеют встроенный функционал для того чтобы выполнить:

• расчет стропильной системы;
• расчет пиломатериала;
• расчет металлочерепицы;
• расчет площади крыши;
• расчет угла наклона крыши.

Вам не нужно искать другие инструменты в интернете или заморачиваться с расчетом вручную.

Подробные пошаговые текстовые инструкции с графическими аннотациями для каждого инструмента представлены на вкладках соответствующего калькулятора в разделе «Справка». Мы также предлагаем посмотреть краткое обзорное видео расчета двускатной конструкции, в котором продемонстрированы основные возможности калькулятора крыш.

Список источников

• kalk.pro
• viascio.ru
• SoproMats.ru
• zaborprofi.com
• vunivere.ru
• stroyka.radiomoon.ru
• DoctorLom.com
• perpendicular.pro
• otente.ru
• kryshagid.ru
• VseProTruby.ru
• InfoTruby.ru