Расчёт фермы из профильной трубы
Выберите форму фермы, пролёт, высоту и профиль трубы: калькулятор нарисует схему с длиной каждого элемента, посчитает метраж и вес металла и прикинет, выдержит ли ферма снег вашего района.
Прикидка на снег
Раскрой одной фермы
Масса трубы — по сечению ГОСТ 30245 с радиусом скругления 2t. Снег — по СП 20.13330.2016, усилия — балочной аналогией, устойчивость сжатых элементов — коэффициентом φ для стали С245. Узлы, сварные швы, прогоны и колонны калькулятор не считает.
Как пользоваться калькулятором
Калькулятор строит ферму для навеса, гаража или небольшого ангара из профильной трубы. Форм четыре: треугольная двускатная, односкатная, трапециевидная и с параллельными поясами. Решётка бывает раскосной, зигзагом, или со стойками в каждом узле.
Задайте пролёт, высоту, число панелей и профиль труб для поясов и решётки. Схема сразу перерисовывается: у каждого элемента подписана длина в миллиметрах, узлы отмечены точками. Справа внизу — таблица раскроя: какие отрезки и сколько штук нарезать на одну ферму.
Размеры в таблице раскроя округлены до миллиметра и даны по осям элементов. При сварке встык концы раскосов подрезают под углом, поэтому реальный отрез на несколько миллиметров короче: удобнее размечать по месту от готового пояса.
По шагу ферм и длине навеса калькулятор считает число ферм и общий вес металла с запасом 4 % на сварку и обрезки. Масса метра трубы берётся по сечению из ГОСТ 30245.
Прикидка на снег окрашивает элементы схемы: зелёный — запас больше 30 %, жёлтый — работает на 70–100 %, красный — перегружен. Нагрузку считаем от снега вашего района по СП 20.13330.2016 и веса кровли, а устойчивость сжатых элементов — через коэффициент продольного изгиба для стали С245.
| Труба, мм | Масса 1 м, кг | Где обычно стоит |
|---|---|---|
| 25 × 25 × 2 | 1,36 | решётка небольших ферм |
| 40 × 40 × 2 | 2,31 | пояса навесов до 6 м |
| 40 × 40 × 3 | 3,30 | пояса при большом снеге |
| 60 × 40 × 3 | 4,25 | пояса пролётов 8–12 м |
Откуда взялись фермы
Ферма — решётчатая конструкция из стержней, соединённых в треугольники. Треугольник нельзя перекосить, не изменив длину сторон, поэтому ферма работает жёстко, хотя весит в разы меньше сплошной балки того же пролёта. Нагрузка приходит в узлы, а стержни в основном растянуты или сжаты вдоль оси.
Первые расчётные схемы ферм предложили в XIX веке для железнодорожных мостов. Раскосную решётку зигзагом запатентовали англичане Джеймс Уоррен и Уиллоуби Монзони в 1848 году, решётку со стойками и раскосами — американцы Калеб и Томас Пратт в 1844 году. Их фамилиями эти схемы называют до сих пор.
Русский инженер Владимир Шухов в конце XIX века построил на тех же принципах сетчатые оболочки и башни, а его стальные фермы перекрывали цеха и вокзалы. Сегодня фермы из гнутой профильной трубы — самый доступный способ перекрыть навес своими руками.
Как подобрать ферму
Высоту фермы берите не меньше 1/5 пролёта для треугольной и 1/8 для ферм с параллельными поясами. Низкая ферма требует толстых поясов, а увеличение высоты почти ничего не стоит.
Число панелей выбирайте так, чтобы длина панели верхнего пояса была 0,8–1,5 м: на эти узлы потом ляжет обрешётка или прогоны. Если калькулятор пишет, что верхний пояс слишком гибкий, добавьте панелей.
Собирать фермы удобно на ровной площадке по шаблону: первую ферму сваривают по разметке, остальные — прямо на ней, как на кондукторе. Так все фермы выходят одинаковыми, и кровля ложится ровно.
Шаг ферм обычно 1–1,5 м под профнастил и 0,7–1 м под поликарбонат. Уменьшить шаг — самый простой способ разгрузить фермы, если они перегружены.
Калькулятор не считает узлы, сварные швы, прогоны и колонны. Для навеса у дома этого обычно достаточно, для гаража, ангара и пролётов больше 12 м нужен расчёт конструктора. Уклон кровли и снег на ней посчитает калькулятор стропил, вес металла — калькулятор веса металла.
| Форм фермы | 4 |
| Труб в списке | 15 |
| Снеговых районов | I–VIII |
| Сталь | С245, Ry = 240 МПа |
| Запас на сварку | 4 % |
Как пользоваться
- Треугольная, односкатная.
- Пролёт, высота, панели.
- Пояса и решётка.
- Схема, вес, снег.
Частые вопросы
Как рассчитать ферму для навеса
Задайте пролёт, высоту в коньке и число панелей — калькулятор построит геометрию и посчитает длины поясов, стоек и раскосов. Затем выберите профиль поясов и решётки, шаг ферм и снеговой район: калькулятор прикинет усилия и покажет, какая часть прочности трубы задействована.
Какую высоту фермы выбрать
Для треугольных ферм обычно берут высоту 1/4–1/5 пролёта, для ферм с параллельными поясами — 1/8–1/10. Чем выше ферма, тем меньше усилия в поясах и тем тоньше может быть труба.
Какой профиль нужен для фермы 6 метров
Для навеса пролётом 6 м с шагом ферм 1 м в III снеговом районе обычно подходят пояса 40 × 40 × 2 или 40 × 40 × 3 мм и решётка 25 × 25 × 2 мм. Точный ответ зависит от высоты фермы и кровли — проверьте свой вариант в калькуляторе.
Сколько весит ферма
Калькулятор складывает длины всех элементов и умножает на массу метра трубы по ГОСТ 30245. Например, метр трубы 40 × 40 × 2 мм весит 2,31 кг, 60 × 40 × 3 мм — 4,25 кг. Добавьте 3–5 % на сварку и обрезки.
Насколько точна проверка на снег
Это прикидка по балочной аналогии: ферму считают балкой, усилие в поясах — изгибающий момент, делённый на высоту фермы. Для ответственных сооружений, пролётов больше 12 м и узлов крепления нужен расчёт конструктора по СП 16.13330.
Спросите нейросети об инструменте
Похожие инструменты
Длина стропильной ноги, угол, высота конька, количество и кубатура досок, проверка сечения на снег и прогиб по СП 20.13330 и СП 64.13330.
ОткрытьКалькулятор веса металлаСчитает вес металлопроката по размерам: круг, квадрат, шестигранник, полоса и лист, круглая и профильная труба, уголок, арматура по ГОСТ 5781, для стали, нержавейки, алюминия, меди и латуни; вес метра, партии и обратный расчёт длины по массе. Всё в браузере.
ОткрытьРежимы резанияОбороты шпинделя, подача и время прохода для точения, фрезерования и сверления: 8 материалов, твёрдый сплав и быстрорез, ограничение по оборотам станка.
ОткрытьПрогиб и прочность балкиПроверка однопролётной балки из дерева или стали: момент, напряжение, прогиб и оба запаса. Предельный прогиб берётся по таблице Д.1 СП 20.13330 с интерполяцией по пролёту.
ОткрытьКалькулятор солнечных панелейПанели по потреблению и городу: выработка по месяцам из данных NASA для 99 городов, число панелей и площадь, аккумуляторы на дни автономии, инвертор.
ОткрытьКалькулятор шумоизоляцииСистема на каркасе, панель, мембрана или плавающая стяжка: прибавка в децибелах, итог против норм СП 51.13330, толщина, минвата, ГКЛ, профиль, подвесы, лента и герметик.
ОткрытьЕщё строительные калькуляторы
Смета и площадь комнаты, обои, плитка и ламинат, стяжка и бетон, кирпич, крыша и забор, кубатура доски и сечение кабеля — в разделе 99 расчётов.