Fermes à partir d'un tuyau métallique profilé: dessin, règles d'assemblage

Les fermes de tubes profilés sont répandues dans les secteurs domestique et industriel. Sur la base d'un tel cadre, vous pouvez construire n'importe quelle structure: d'un immeuble résidentiel à un hangar, un entrepôt ou même un stade. Les types et les tailles de ces structures métalliques sont très divers: les fermes peuvent même servir de cadre pour les cheminées. La base de tout bâtiment sera un dessin, donc une attention particulière devrait être accordée à l'exactitude de sa préparation.

Fermes - une partie obligatoire de la construction d'un auvent, d'un garage ou d'un hangar

La liste des types de fermes à partir d'un tube profilé

Les fermes métalliques d'un tuyau profilé pour un auvent sont construites à partir d'un profilé, le plus souvent en acier. Un profil peut avoir différentes formes de section: ovale, carrée et la plus populaire - rectangulaire.

Les types de fermes ont des subdivisions en deux catégories: les fermes, où tous les éléments sont montés ensemble dans le même plan et les structures avec une structure suspendue (comprend les zones supérieure et inférieure).

Les structures sont réparties selon les caractéristiques suivantes: la charge nécessaire sur le profil, la pente du système, le type d'emplacement des sols, la longueur de la travée et le degré d'inclinaison. En fonction de ces facteurs, les exploitations peuvent être les suivantes:

1. Structures avec une pente de 22-30 degrés. Les exigences de stabilité pour les exploitations de ce type stipulent que leur hauteur ne doit pas dépasser 1/5 de la longueur totale. Typiquement, le calcul de la hauteur est effectué précisément selon ce principe, en divisant la longueur prévue du hangar par 5. Cette pente est choisie quand ils veulent atteindre la relative facilité du système.

Si la longueur de la structure entière dépasse 14 mètres, les accolades doivent être placées dans la direction de haut en bas. Dans le même temps, un panneau d'une longueur de 150-250 cm est placé sur l'étage supérieur.En fin de compte, une structure avec deux ceintures est obtenue, le nombre de panneaux sera également égal.

La forme des fermes et leur nombre dépendent du type et de la taille de la structure, ainsi que de la charge estimée sur son toit

Conseil utile! Si vous prévoyez de construire une ferme d'une portée de plus de 20 mètres, vous devez installer des éléments de ferme, qui seront pris en charge par des colonnes supplémentaires.

Une autre variété couramment utilisée de ce type sera les fermes dites Polonso - structures triangulaires avec une connexion en forme de bouffée. Une ferme d'un tube profilé Polonso est considérée comme très légère, car lors de sa construction, il est possible d'éviter les accolades trop longues.

2. Fermes avec une pente nominale du toit dans la limite de 15-22 degrés. Cette option est envisagée pour les structures qui n'auront finalement pas une portée de plus de 20 mètres. Les types d'exploitations avec un tel biais ont une hauteur de 1/7 de la longueur totale. S'il est nécessaire d'augmenter la hauteur, la ceinture inférieure doit être composée de segments cassés.

3. Modèles avec la plus petite pente ne dépassant pas 15 degrés. Avec un angle de ferme prévu allant jusqu'à 15 degrés, les conceptions trapézoïdales sont la meilleure option. Le calcul de la hauteur est effectué pour des raisons individuelles, tout dépend de l'angle spécifique du toit et de la fonction du hangar. La hauteur peut être comprise entre 1/7 et 1/12 de la longueur.

Pour les fermes trapézoïdales, la longueur optimale des panneaux métalliques doit être de 1,5 à 2,5 m. Si le dessin ne comprend pas de plafond suspendu, les entretoises peuvent être remplacées par un treillis triangulaire.

En ce qui concerne la forme de la structure, les fermes d'un tube profilé sont du type suivant:

• pente unique;
• gâble;
• direct;
• arqué.

La dernière variété - les fermes de type arqué - est la plus courante. Ils sont assez solides, ils peuvent être gainés de feuilles de polycarbonate. Le calcul de la voûte de la structure en arc doit être très précis pour que le poids soit réparti uniformément sur le profil. Les fermes arquées sont construites à partir de tuyaux profilés ordinaires et soudées ensemble.

Le type de fermes arquées vous permet de réaliser un toit semi-circulaire en polycarbonate

Calcul d'une ferme à partir d'un tube profilé en acier

Le mécanisme de calcul et de création d'un dessin de ferme à partir d'un tube profilé s'effectue en plusieurs étapes importantes:

1. La première étape est le calcul de la longueur du hangar (garage, grange - locaux, dont la construction est prévue). La hauteur de la structure métallique dépendra de cet indicateur. À son tour, la longueur de la structure dépend directement de l'angle du toit.
2. Ensuite, les contours des ceintures de profil sont sélectionnés. Le choix sera affecté par le type d'utilisation du hangar, le type de chevauchement du toit et l'angle de son inclinaison.
3. Maintenant que toutes les dimensions de la structure métallique sont connues, il convient de décider s'il sera possible de transporter la ferme jusqu'à l'objet si la construction est effectuée sur le chantier.
4. Il est nécessaire de prévoir la présence d'un ascenseur de toit de bâtiment si la longueur du hangar est de l'ordre de 12 à 36 m.
5. Calculez les dimensions des panneaux. Le calcul est basé sur un indicateur de charges affectant constamment ou périodiquement la structure. Si la ferme est de forme triangulaire, l'angle d'inclinaison nominal sera de 45 degrés.
6. Les distances entre tous les nœuds sont déterminées, un dessin de ferme est constitué d'un tube profilé basé sur les mesures et les calculs.

Conseil utile! Pour des calculs plus précis de la construction d'un hangar en arc à partir d'un tube profilé, il est recommandé d'utiliser un calculateur de construction. En général, effectuer de tels calculs manuellement est maintenant une rareté, prétendant que la précision des calculs peut être obtenue en utilisant des programmes spéciaux pour les architectes et les constructeurs sur un PC.

Un dessin de ferme peut être créé manuellement ou à l'aide d'un programme informatique

Calcul d'une ferme en arc à partir d'un tube profilé

Prenons un exemple de calcul spécifique pour un auvent voûté. Les paramètres de la structure proposée seront les suivants: les fermes sont situées par incréments de 1,05 m, les charges seront concentrées dans les zones nodales. La hauteur de l'arc dans notre cas ne doit pas dépasser 3 mètres. La hauteur de treillis recommandée sera de 1,5 m - ce paramètre est considéré comme plus attractif à la fois d'un point de vue esthétique et pour des raisons de résistance. Entre les supports, une travée de 6 m (L) est prise, une flèche du niveau inférieur est de 1,3 m (f). Le cercle du niveau inférieur aura un rayon de 4,1 m (r). L'angle entre les rayons sera α = 105,9776 °.

La longueur du profil depuis la zone inférieure est calculée par la formule:

mn = π * Ra / 180.

Dans celui-ci: mn est la valeur de profil de la zone inférieure; R est le rayon du cercle; A est l'angle entre les rayons; π est une constante.

Finalement:

mn = 3,14 x 4,1 x 106/180 = 7,58 (m).

Le pas entre les nœuds de la structure dans les sections de la zone inférieure doit être de 55,1 cm, tandis que les pas entre les sections extrêmes sont calculés individuellement. Pour simplifier l'installation, l'indicateur peut être arrondi à 55 cm, mais vous ne devez pas augmenter le pas.

Le calcul de la verrière de petites dimensions permet le nombre de portées dans la région de 8-16. Pour le nombre minimum, la longueur des tiges sera de 95,1 cm avec un pas entre les ceintures dans la région de 87 à 90 cm. Pour le nombre maximum de portées, le pas sera de 40 à 45 cm.

Exigences pour le calcul du tube profilé pour la construction de la ferme

Lors du choix des produits de location de profilés, en particulier pour les grands auvents, il convient de suivre les données fournies par SNiP:

• 07-85 - données sur l'interaction des charges de neige et du poids des autres parties structurales de la structure;
• P-23-81 - algorithme pour travailler avec des produits en acier profilés.

La verrière du mur porte également des charges, et sa conception doit également être faite en tenant compte de la couverture de neige en hiver

Les données des dispositions présentées vous aideront à naviguer rapidement dans le choix du type de ferme, l'angle du toit et de la section, la taille du tube profilé pour les racks du bâtiment.

Important! Le choix sera également l'emplacement de la région, la quantité de précipitations pendant la période hivernale.

Prenons l'exemple suivant: il est prévu de construire un auvent mural avec des dimensions de 4,7x9 mètres. Son bord avant repose sur les étagères et l'arrière est attaché au mur extérieur de la maison. La construction sera érigée dans la région sud, par exemple, dans le territoire de Krasnodar. Des informations sur la charge de neige pour chaque région peuvent être trouvées sur Internet, dans notre cas elle sera de 84 kg / m2. L'angle d'inclinaison optimal du toit pour une verrière de cette taille ne sera que de 8 degrés.

Un stand de 2,2 mètres de haut pèse 150 kg et sa charge verticale approchera 1,1 tonne. Les tuyaux profilés de section ronde (ovale) à ces fins ne fonctionneront pas, les indicateurs minimaux pour tube carré profilé - section transversale 45 mm et épaisseur de paroi 4 mm. Mais si vous améliorez quelque peu la structure en y introduisant deux bandes parallèles avec une grille oblique, vous pouvez prendre un profil pour elles avec une section transversale de 25 mm et une épaisseur de paroi de 3 mm. Avec une hauteur de treillis de 40 cm par rapport au tuyau profilé, des tuyaux profilés carrés avec des indicateurs de 35 mm et 4 mm, respectivement, doivent être utilisés pour les courroies.

Pour simplifier le calcul de la ferme à partir d'un tuyau profilé pour un auvent, vous pouvez utiliser le tableau de correspondance des épaisseurs de section et de paroi de GOST 30245.

Tableau 1

Pour que la structure ne s'effondre pas sous l'influence de la corrosion, pour sa fondation, il faut choisir des tuyaux en acier allié

Les tuyaux métalliques pour la construction d'une voûte en arc doivent être achetés de haute qualité, de préférence en acier allié. L'alliage doit avoir une grande quantité de carbone - cela crée une protection suffisante pour le métal contre les effets des facteurs naturels et de l'environnement.

Recommandation pour le calcul d'une ferme métallique à partir d'un tube profilé

Il y a quelques subtilités dans la conception d'une ferme:

• Pour un allègement forcé du poids de la structure, il est possible de construire un hangar avec des grilles supplémentaires (dans ce cas, il y a une pente de toit minimale);
• pour faciliter le toit avec une pente moyenne, des ceintures inférieures cassées sont utilisées;
• la distance entre les exploitations individuelles ne dépasse pas 175 cm.

Lors de la fabrication et du soudage de fermes métalliques à partir d'un tube profilé, les règles suivantes doivent être suivies:

1. La connexion des éléments du hangar est réalisée à l'aide de punaises et de coins jumeaux.
2. Les détails de la ceinture inférieure sont soudés par des coins équilatéraux.
3. Le cadre en treillis dans les zones supérieures est relié par des poutres en I. Leurs côtés doivent avoir des longueurs différentes et le joint est fait sur le plus petit côté.
4. Pour la répartition des charges, des canaux de type appariés et des plaques de brassage soudées ensemble sont utilisés. Cette méthode d'assemblage est utilisée si nécessaire pour augmenter la longueur de la verrière.
5. Pendant le travail, la qualité de chaque soudure est strictement contrôlée. À la fin du processus de soudage, chaque joint doit être nettoyé.
6. Si nécessaire, l'auvent peut être peint avec de la peinture anti-corrosion. Les aciers alliés ne nécessitent pas de peinture supplémentaire.

Les fermes d'un tube profilé sont la base optimale pour les usages domestiques et commerciaux.Le calcul du hangar prend du temps, il doit être effectué par un spécialiste, seulement dans ce cas, il est possible d'obtenir un schéma fiable de la conception future.