Арка из профильной трубы своими руками. Шаблонные арочные детали

Арка из профильной трубы своими руками. Шаблонные арочные детали

Это способ гарантирует качественную и неиспорченную металлическую трубу. С внешней стороны жесткого изделия, например, бетонная основа или пластина из металла, делается разметка контурных элементов будущей арочной детали. На поверхности жесткой основы по направлению прямой линии в вертикальной плоскости с расстоянием в 5 см монтируются куски углов или иных профильных изделий с помощью сварочного аппарата. Размер высоты отрезков трубы должен быть больше чем срез профильного изделия. Если же для жесткой основы применяется бетонная основа, в ней необходимо просверлить отверстия для прочного крепления стержней из металла, диаметр которых составит около 15 мм. Созданная заготовка и будет служить в качестве шаблонного изделия для многократного его использования. Для того чтобы закрепить один конец будущего профильного изделия понадобится как минимум 4 прочно зафиксированных стержней. Некоторые специалисты в изгибании труб из профиля настоятельно убеждают в том, что для обеспечения прочности необходимо с помощью сварки зафиксировать окончание металлической трубы к стержню или углу, который находится с самого края. Профильную трубу, которую уже закрепили на шаблон, начинают деформировать, прикладывая силу рук. Нужно проявлять бдительность, поскольку с легкостью можно перестараться и разломать изделие. Спешить не нужно, делать все необходимо не торопясь. Вспомогательными приспособлениями могут стать различные рычаги или механизмы, имеющие цепи или канаты. Этот метод создания изгиба профильной трубы уместен для труб с небольшим срезом.

Расчет арки из профильной трубы. Расчет снеговой и ветровой нагрузки на арочный навес

По правилам, чтобы рассчитать арочный навес, нужно не только сделать расчет нагрузки на кровлю и подобрать под нее марку профлиста или поликарбоната, но и посчитать стальной каркас навеса по. На практике этого обычно не делают, поскольку стандартные опоры из круглой или профильной трубы 80×80 мм или 100×100 мм и профили 40×40 мм для каркаса самой арки выдерживают намного большую нагрузку, чем необходимо. Во всяком случае, дляв южных и центральных регионах. Любые конструкции для северных территорий, а также большие навесы нужно рассчитывать по всем правилам, поскольку типовые решения для них не подходят.

Другое дело — снеговая и ветровая нагрузка. Тем более что такой расчет арки навеса при простой сводчатой кровле несложен. Эти нагрузки считаются по, а если точнее — по разделам 10 и 11 этого норматива.

Снеговая нагрузка на арочный навес

Снеговая нагрузка считается по формуле:

где:

c_e — коэффициент сноса снега с крыш зданий, который для большинства некупольных крыш будет равен 1 .

c_t — термический коэффициент, который для зданий без повышенных теплопотерь через крышу равен 1 .

S_g — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² , который зависит от места строительства, кг/м²:

μ — коэффициент, зависящий от формы крыши.

Для арочных кровель коэффициент μ рассчитывается по одной из двух схем:

Схемы расчета снеговой нагрузки на навес с арочной кровлей: для арки с круговым сечением (слева) и для стрельчатой арки (справа)

Первая схема — для арок, в которые можно вписать окружность. Вторая — для стрельчатых арок.

Но не спешите ужасаться. Если вы делаете расчет арочного навеса из поликарбоната или профнастила ради выбора толщины и марки кровельного материала, коэффициент μ нужно просто взять равным 1 . Не разбираясь с углами и касательными. Сейчас объясним почему.

Коэффициент μ для круговой арки считается для двух ситуаций:

• при равномерно распределенном снеговом покрове: μ₁=cos(1,5α) по варианту 1;
• при неравномерно распределенной нагрузке с образованием снеговых мешков: μ₂=sin(3α) по варианту 2.

При этом учитывается наибольшая нагрузка.

Коэффициент μ₁ вычисляют в каждой точке кровли, выбирая наибольший. Для арочных кровель с круговым сечением (когда в свод можно вписать окружность, даже если крыша будет лишь небольшой ее частью) μ₂ вычисляют в точках, где α=30° и α=60° , а также в крайнем сечении покрытия. Порядок расчета стрельчатых арочных крыш отличается, но принцип такой же: вычисляют несколько значений μ и выбирают наибольшее.

Все это важно только в тех случаях, когда речь идет о проектировании зданий, ангаров и других крупных сооружений с арочными кровлями. Ну и для тех, кто делает расчет арочных навесов не только ради выбора, но и для подбора сечения профиля и структуры фермы. Для этого нужно знать нагрузку в каждой точке кровли.

Пример

Покажем, как рассчитать полукруглый навес из профнастила с шириной кровли 4 м , в свод которой можно вписать окружность радиусом 2,5 м . В этом случае точки с α=60° нет, в крайнем сечении этот угол равен 53,13° .

По коэффициенту μ₁ все очевидно — наибольшее значение у косинуса при угле, равном 0° , то есть в вершине дуги, где касательная совпадает с осевой линией. В этом случае μ₁=cos(1,5×0°)=1 . В крайних точках μ₁ будет наименьшим и равно μ₁=cos(1,5×53,13°)=0,179.

Коэффициент μ₂ считаем в двух точках — крайней и при α=30° :

Итого, независимо от метода расчета и радиуса арки, коэффициент μ все равно берем равным 1 .

Проще говоря, когда мы делаем расчет арочного навеса для установки его во дворе дома, то приходим к частному случаю, при котором S₀=S_g. Нормативный вес снегового покрова по районам приведен в таблице ниже.

Причина выбора наибольшего коэффициента μ , несмотря на то что его значения в разных точках арки отличаются в несколько раз, проста: на кровлю обычно укладывают один и тот же материал, и он должен держать нагрузку в любой точке. Поэтому его подбирают по самой большой нагрузке, даже если она возникает всего в одном месте крыши. А вот когда нужно сделать расчет арки навеса из профтрубы, разница в нагрузке в разных точках кровли приобретает большое значение. От этого зависит толщина стенок и сечение профильных труб, а также конфигурация ферм. В этом случае их тоже можно взять с запасом, и для небольших построек так и делают. Но для промышленных и коммерческих строений, вроде ангаров или складов, такой подход значительно, в 1,5–2 раза увеличивает себестоимость строительства.

Пример

Снеговая нагрузка на полукруглый навес из профнастила, который устанавливают во дворе дома в Подмосковье (III снеговой район), будет равна 1,5×101,97=152,955 кг/м².

Арка из профиля. Монтаж металлического каркаса для арки из гипсокартона

По полученному полукругу арки подготавливается каркас. Отрезается часть профиля, равная длине полукруга. Длина отмеряется по линейке или планке, по которой чертилась половина окружности. Через каждые 3-5 см делаются прорези боковых граней, как видно на фото выше. Профиль прикладывается к листу гипсокартона и изгибается по вырезу. Для прочности арки вырезается второй профиль, который будет крепиться с другой стороны.

Для арки из гипсокартона небольшой ширины используется один стоечный профиль, как показано на иллюстрации выше. К нему с двух сторон крепятся листы гипсокартона.

Полукруги для арки из профиля прикручиваются к вертикальному и горизонтальному профилю. Делается это саморезами или щипцами, прокалывающими профиль. Для сужения проема, если он получился широкий, устанавливается вертикальный профиль от места изгиба до пола.

Второй способ установить полукруглый арочный профиль реализуется с вырезанными листами гипсокартона. Элементы прикручиваются к каркасному профилю, как это показано на фото выше. Для этого используется шуруповерт и саморезы по металлу. Образчик фиксируется в трех точках, чего хватит для устойчивости.

Изнутри вставляется профиль с прорезями для изгиба. Один край прикручивается к стоечному профилю. Отрезок изгибается по арочному проему и фиксируется саморезами к гипсокартону. Профиль важно плотно прижать к листу, чтобы саморез прошел сквозь него.

Для прочности арки устанавливаются ребра жесткости. Они изготавливаются из отрезков профиля и крепятся поперек арки, как показано выше. Расстояние между ними 15 см. Перемычки связывают части арки и предотвращают их смещение.

Для укрепления поверхности листов с внутренней части арки из гипсокартона прикручиваются вертикальные стойки с той же периодичностью, что и горизонтальные. Пример виден на фото выше. Стойки скрепляют горизонтальный и изогнутый профиль.