Проект и детальный расчет автомобильного навеса, чертежи и фото конструкций

Перед тем как приступить к созданию выступа крыши собственными руками, нужно выполнить чертеж и высчитать все детали и узлы крепления, это даст возможность построить надежное сооружение при самых небольших материальных и трудовых затратах. Чертеж и проект выступа крыши из металлоконструкций поможет в решении большого ряда вопросов, начиная от номенклатуры и количества приобретаемых строительных материалов и завершая экстерьером строения и общим интерьером участка.

В публикации будет предъявлен перечень требований к сооружению, варианты расчетов самых популярных конструкций и общие советы по проектированию автомобильного навеса собственными руками, чертежи и схемы.

Что должен содержать проект выступа крыши

• Расчет прочности конструкций несущего типа – опор и ферм;
• Расчет парусности крыши (сопротивление нагрузке ветра);
• Расчет нагрузки снгега на кровлю;
• Эскизы и общие чертежи выступа крыши;
• Чертежи ключевых конструкционных компонентов с указаниями больших размеров;
• Проектно-сметная документация, включающая расчет количества материалов для строительства каждого вида и их стоимости. В зависимости от опытности разработчика могут предусматриваться нормы на расход (обрезки при установке) или же просто добавляется 10-15% к метражу металлического проката.

Выступ крыши к дому – проекты, фото конструкций выполняющих разные функции

Общие требования к автомобильному навесу

Сооружения, которые строятся в целях защиты автомобиля, должны следующим отвечать рабочим и тех. требованиям:

• Размеры выступа крыши по чертежу обязаны быть достаточными для свободного расположения авто;
• Форма выступа крыши, обеспечивающая защиту от проникновения влаги, если есть возможность в расчетах принимается во внимание доминирующий ветер;
• Конструкция предохраняет от влияния прямых лучей солнца в течении всего светового дня;
• Свободный, достаточной ширины подъезд к выступу крыши, если есть возможность без поворотов на всем пути движения;
• К машине должен быть гарантирован легкий доступ с каждой стороны;
• Достаточная простота чертежа, конструкций несущего типа и каркаса для выступа крыши из профтрубы или иного материала;
• Прекрасное сочетание с домом и строениями на участке возле дома;
• Минимизация расходов на покупка строительных материалов и проведение работ по монтажу.

Самый простой для устройства навес односкатный из металлического профиля собственными руками, чертеж с ключевыми размерами

Разновидности форм выступов крыши и их особенности эксплуатации и чертежи

Ключевой пространственной системой выступа крыши, в согласии с чертежом, считается стропильная система. Расчет ее формы, толщины и сечения металла, а еще чертеж расположения откосов вызывает самые большие трудности.

Главными конструкционными элементами фермы для выступа крыши являются верхний и нижний пояс, которые создают пространственный контур. Материалами для сборки послужат прокатные или сварные двутавры, уголки, швеллера или профильные трубы квадратного и круглого сечения. Сборка фермы для выступа крыши собственными руками может выполняться по следующим формам:

1. Параллельные пояса. Уклон готового выступа крыши в согласии с чертежом не будет больше 1,5%, годятся для мягких кровель с покрытием из рулонных материалов. Соотношение высоты и длинны от 1/6 до 1/8. Каркас данного типа имеет пару положительных качеств:

• Все стержни поясов для пространственной решётки имеют одинаковую длину;
• Небольшое количество узлов соединений;
• Несложный расчет сопряжения конструкций.

Создание альтанки – поликарбонатного навеса собственными руками, чертеж, фото готового сооружения

1. Трапециевидные (односкатные). Угол уклона по чертежу может составлять от 6-15 0 . соотношение длины и высоты в самом центре изделия 1/6. Обладает очень высокой жесткостью рамы
2. Полигональные – применяются только для удлиненных пролетов на 10 м и более, их использование для маленьких выступов крыши нецелесообразно в связи с неоправданным усложнением чертежа и самого изделия. Исключения могут составлять выступы крыши с выгнутыми (дуговыми) фермами фабричного изготовления.

Устройство консольного, полигонального выступа крыши из металлического профиля собственными руками, чертеж

1. Треугольные. Используются при увеличенных снеговых нагрузках, уклон двускатного выступа крыши составляет 22-30 0 . Ключевым конструктивным минусом считается сложность чертежа и выполнения острого узла в основании изделия, а еще очень длинные стержни в самом центре. Соотношение высоты с шириной в маленьких фермах для поликарбонатного навеса, по чертежу не будет больше 1/4, 1/5.

Монтаж треугольного выступа крыши из профилированого настила собственными руками, чертеж конструкции с указыванием ключевых размеров

1. Арочные балки. Самый эргономичный вид фермы. Ее спецификой считается возможность уменьшить изгибающие моменты в поперечных сечениях конструкции. Материал при этом арки подвергается влияниям на сжатие. Другими словами чертеж и расчеты фермы для выступа крыши, расчет конструкции выступа крыши разрешается делать по простой схеме, при которой нагрузка от покрытия для кровли, крепежной обрешетки и снега будет браться, как одинаково распределенная по всей территории.

Пример расчета автомобильного навеса

Во время проектирования выступа крыши и создании его чертежа нужно высчитать:

1. Вертикальные и горизонтальные опорные реакции фермы, определить действующие напряжения в поперечных направлениях и на основании полученных данных выполнить выбор величины сечения несущего профиля;
2. Снеговые и нагрузки ветра на покрытие кровли;
3. Величину сечения внецентренно сжатой колонны.

Расчет арочной фермы

Чертеж расчета фермы из профтрубы для выступа крыши подходящей – формы арки

Например принимаем расстояние между опорами 6м, а высота арки 1,3 м. На перекрытие выступа крыши работают поперечные и продолговатые силы, которые создают касательные и нормальные напряжения. Расчет сечения профтрубы применяющейся в конструкции производим по формуле:

?_пр = (? 2 +4? 2 ) 0.5 ? R/2, где

R – стабильность стали марки С235 — 2350 горшках/для цветов 2 ;

? – обычное напряжение, рассчитывающееся по формуле:

F – необходимая площадь поперечного сечения трубы.

N – сосредоточенная нагрузка на замок арки (принимаем 914,82 кгс из таблицы нагрузок конструкций строительства «Справочником проектировщика» под ред. А.А. Уманского).

? – касательное напряжение, которое рассчитывается по формуле:

? = QS отс /b?I, где

I – момент инерции;

b – ширина сечения (принимается равной по всей рассчитываемой высоте);

QS отс – статический момент, который определяется по формуле:

Применяя метод аппроксимации (последовательного выбора критериев из имеющегося массива данных), выбираем сечения из сортамента строительных материалов имеющихся у реализаторов металлического проката. Применяем наиболее ходовой профиль – трубу из металла квадратного сечения 30х30х3,5 мм. Поэтому, поперечное сечение равняется F = 3.5 см 2 . А момент инерции I = 3.98 см 4 . ?у_i – критерий рассчитываемой отсекаемой части (чем больше этих показателей в разных точках конструкции рассчитывается, тем точные получаемые прочностные показатели всего изделия) для упрощения принимаем показатель 0,5 (вычисления производятся для средины арки – места самого большего сопряжения нагрузок).

Подставляем данные в формулу:

S отс = 0,5х3,5=1,75см 3 ;

Первичная формула после подстановки станет иметь следующий вид:

?_пр = ((914.82/3.5) 2 + 4(919.1·1.854/((0.35 + 0.35)3.98) 2 )0.5 = 1250.96 кг/см 2

Поэтому, подобранного сечения трубы квадратного профиля 30х30х3,5 мм из стали марки С235, в принципе достаточно для устройства 6 м арочной фермы покрытой поликарбонатным пластиком, профильным листом, металочерепицей или металооприфилем.

Расчет колонн

Расчет совершается по СНиПу II-23-81 (1990). Согласно методики расчета железных колонн, при устройстве автомобильного навеса собственными руками, чертежи должны иметь в виду, что приложить сосредоточенную нагрузку точно до центра поперечного сечения практически невозможно. Благодаря этому формула определения площади опоры станет иметь следующий вид:

F – необходимая площадь сечения;

? – показатель продольного изгиба;

N – сосредоточенная нагрузка прилагаемая до центра тяжести опоры;

R_у – расчетное сопротивление материала, определяется по справочникам.

? — зависит от материала (марки стали) и эластичности конструкции – ?, определяющееся по формуле:

l_ef – расчетная длина колоны, зависящая от способа закрепления кончиков, определяется по формуле:

l – настоящая длина колонны (3м);

? – показатель из СНиП II-23-81 (1990), учитывающий способ закрепления.

Показатель закрепления колонны согласно, чертежа выступа крыши из профтрубы

Подставляем данные в формулу:

F = 3000/(0,599·2050) = 2,44 см?, округляем до 2,5 см?.

В таблице сортамента профилированных изделий ищем значение радиуса инерции больше полученного. Важным критериям отвечает труба из стали с поперечным сечением 70?70 мм и стенка имеет толщину 2 мм, которая имеет радиус инерции 2,76.

Снеговые и нагрузки ветра на покрытие кровли

Средние данные ветровой и нагрузки снгега по регионам берутся из СНиПа «Нагрузки и влияния». Возьмём например максимальное значение для Москвы и Московской области, оно составляет 23кг/м 2 . Впрочем это нагрузка ветра на сооружение, которое имеет стены. В нашем случае несущими конструкциями выступают колонны, поэтому, показатель позитивного ветрового давления на поверхность внутри крыши как правило составит 0,34. При этом, критерий, учитывающий изменения нагрузки ветра по высоте строения для выступов крыши 3 м составляет 0,75. Подставляя данные в формулу, получаем:

W_m = 23·0.75·0.34 = 5.9 кг/м 2 .

Самая большая нагрузка снгега для того же региона составляет Sg = 180 кг/м 2 , однако для арки стоит рассчитывать распределенную нагрузку по формуле:

? – значение коэффициента перехода, которое принимается отдельно для центра арки и крайних опор.

Расчет нагрузки снгега при разработке поликарбонатного навеса собственными руками, чертежи направления влияния давления в 2-ух позициях

Значение коэффициента µ для центра арки, согласно чертежу, равно µ₁ = cos1.8·0 = 1, а для крайних опор µ₂ = 2.4sin1.4·50 = 2,255. Подставляя рассчитаные данные в формулу приобретаем общую нагрузку на покрытие кровли:

q = 180·2.255·cos 2 50 о + 5.9 = 189.64 кг/м 2 = 1,8964 кг/см 2 .

Согласно полученных данных толщина материала для кровли вычисляется по формуле:

I_тр = ql 4 /(185Ef), где

l – длина пролета;

Е – модуль упругости при изгибе (для прозрачного пластика он составляет 22500 кгс/см 2 );

f – показатель прогиба при самой большой нагрузке (по данным изготовителей прозрачного пластика составляет 2 см);

Подставив данные в формулу, получаем допустимое значение инерции:

I_тр = ql 4 /(185Ef) = 1.8964·63 4 /(185·22500·2) = 3,59 см 4

При этом, из данных изготовителей прозрачного пластика критерий момента инерции для ячеистого поликарбоната шириной 1м и толщиной 0,8 мм составляет 1,36 см 4 , а для толщины 16 мм 9,6 см 4 . Методом корреляции определяем нужное значение 3,41см 4 для ячеистого поликарбоната толщиной 12 мм.

Методика расчета справедлива для любого кровельного материала листового типа: металлопрофиля, кровельной черепицы из металла, асбестоцементного волнистого кровельного листа и т.п. Однако при этом необходимо учесть очень ограниченный сортамент перечисленных изделий.

Подводя итоги

Делать указанные расчеты и создавать чертеж ручным способом целесообразно, если возводимый выступ крыши должен подходить неподражаемым эксплуатационным требованиям и необычной планировке. Что бы проверить компонентов стандартных металлических конструкций на соответствие и создания чертежей конструкций существует очень много программ: Astra WMs(p), SCAD Offise 11, ArkaW, GeomW и остальные или online калькуляторы. Правила работы с подобным ПО достаточно детально описывают разные видео инструкции, например, расчет и чертежи арки в SCAD: