Как рассчитать навес из поликарбоната

Расчет нагрузки на навес из поликарбоната

Перед строительством конструкции необходимо разработать проект, создающий образ объекта и его отдельных деталей. На чертеже указываются значимые параметры сооружения с размерами соединяемых элементов. Необходимо провести расчет навеса из поликарбоната для возведения прочного и надежного объекта и не совершить фатальных ошибок с дорогостоящими последствиями.

Для установки конструкции важно рассчитать толщину и шаг обрешетки. Например, в том случае, если мы планируем сделать навес и шириной 8 метров и длиной 6 метров, то выбирать придется шаг в один метр, а пластик заказываем толщиной в 10 мм

Расстояние между профилями обрешеточного полотна рассчитывается из параметров нагрузки и подбора сечений.

Расчет нагрузки на фермы каркаса и опорную конструкцию поможет вам сделать ваш навес более устойчивым даже в зимний период, когда нагрузка от мокрого снега может достигать в 3, 5 тонн.

Что и как считать

Из всех перечисленных конструкций навесов наиболее устойчивой к внешним воздействиям является арочная система.

Устройство арки таково, что даже при очень сильных нагрузках от ветра и снега несущие элементы арочных ферм работают на сжатие. Относительное удлинение единичного силового элемента стальной фермы, за исключением самих арочных дуг, не превышает 10. Что это значит?

В этом случае запас прочности и устойчивости арочной фермы самой арки, даже при использовании самого распространенного профиля 50х50х2 мм или 25х50х2 мм, будет значительно больше, чем это требуется по условиям прогиба или предельного состояния. Для проверки можно рассчитать любой из популярных вариантов арочной крыши из поликарбоната с помощью специальной программы проектирования.

Кроме того, если посмотреть на эпюры нагрузки арки от ветра и снега и рассчитать влияние здания, то становится понятным, что для конструкций навесов из поликарбоната, расположенных в непосредственной близости к дому, ветровая нагрузка из-за «затенения» сводится к 4-5 кг/м 2 вместо определенных СНиПом реальных 25 кг/м 2 .

Распределение снежной массы по арочной крыше преимущественно сводится к нагрузке вертикальных стоек, поэтому нет смысла рассчитывать представленную арку на прогиб под давлением снега.

Если использовать односкатный или плоский вариант крыши, то нужно будет рассчитать несколько проверочных характеристик навеса из поликарбоната:

1. Прочность вертикальных опор на сжатие;
2. Устойчивость опорных стоек;
3. Рассчитать прочность самого листа поликарбоната, находящегося в наиболее неблагоприятных условиях нагружения.

Стоит отметить, что рассчитать условия для листового поликарбоната намного сложнее, чем для любого другого материала, так как на сегодня фактически не имеет четких норм СНиП или СП. Мало того, большинство характеристик, необходимых, чтобы рассчитать покрытие навеса из поликарбоната, приходится использовать по заявлению производителя. В этом случае проблему, как рассчитать навес из поликарбоната, приходится решать комплексным путем, приближенно рассматривать лист, как составную конструкцию.

Самостоятельная установка ↑

Определившись со всеми составляющими и формой конструкции можно приступать непосредственно к процессу изготовления. Для этого понадобятся следующие инструменты и материалы.

1. Угловая шлифовальная машина – болгарка. Потребуется для отрезания заготовок и зачистки сварных углов.
2. Сварочный аппарат. В случае его отсутствия можно заказать изготовление требуемых компонентов у профессионального сварщика.
3. Дрель и сверла по металлу.
4. Рулетка, строительный уровень.
5. Защитная, одежда, очки, маска сварщика.

Расход материала был дан выше, поэтому стоит подробнее рассказать о порядке изготовления навеса – как его сделать и установить. Сначала необходимо сделать столбчатый фундамент для установки стоек. Его габариты должны быть на 5-7 см больше, чем размеры опорной пластины. Технология изготовления может быть различной – заливная, из кирпичей или шлакоблоков. Рекомендуемая глубина – 0,5 м. Но она может изменяться в большую сторону в зависимости от состава грунта. Для песчаника чаще всего делают глубину фундамента от 0,6 до 0,8 м.

После заливки необходимо подождать 7-14 дней для окончательного застывания материала. Если делать монтаж стоек раньше – существует большая вероятность их наклона. Для защиты от влаги поверхность столбчатого фундамента покрывается рубероидом или битумной мастикой. Для уменьшения трудоемкости работ еще в процессе заливки фундамента можно установить в него крепежные штыри. Их высота относительно поверхности конструкции должна превышать толщину пластин на 3-2 см.

Посмотрите на видео, как устанавливаются арочные навесы из поликарбоната.

Затем выполняется монтаж навеса из поликарбоната — несущих конструкций. Следующий этап – крепление фермы. Она соединяет все элементы в общий каркас.

При порезке и установке листов поликарбоната следует знать такие правила:

Учитывается температурное расширение пластиковой поверхности. Крепление листов к ферме должно выполняться только с помощью специальных термошайб, которые компенсируют это явление. Их не нужно туго прикручивать. Торцы листов обрабатываются паропроницаемой лентой. Это касается только сотовых моделей. Сторона, обращенная наружу, должна находиться в заводской упаковке. Это защитит от естественного выцветания и изменения цвета листа. Ребра жесткости должны располагаться по дуге. В случае монтажа монолитного волнового покрытия направление изгибов также должно совпадать с арочными элементами.

Таким образом можно самостоятельно изготовить навес из поликарбоната. Но следует помнить, что перед приобретением материала и сборкой обязательно следует расчетная часть. Именно она определит эксплуатационные и технические качества всего строения.

Для вычисления прочностных характеристик конструкций из любого пластиката необходимо знать:

• целевое назначение сооружения;
• место, где оно будет расположено;
• дизайн окружающего интерьера;
• габариты укрываемого объекта;
• снеговую нагрузку, силу ветра;
• габаритные величины, механические характеристики поликарбонатных панелей;
• форму каркаса;
• материал каркаса, стропил, опор, перемычек, обрешетки, крепежных изделий.

Перед монтажем поликарбонатного листа для создания навеса необходимо знать из какого материала сделан каркас

Вычисление прочности проводится как для всей конструкции, так и для отдельных элементов. Сложность подсчета требует применения специальных знаний по сопротивлению материалов, наличию справочных данных, необходимых для использования. На практике для возведения объектов индивидуального строительства более приемлемы данные, полученные эмпирическим путем.

Рекомендуется, чтобы длина козырька была кратной ширине панели, а ширина – кратной 2, 3, 4, 6, 12 м. Размеры кровли должны обеспечить защиту предмета укрытия от сильного ветра, наклонных лучей солнца. Высота сооружения должна быть больше высоты укрываемого предмета, но не меньше 180 см. Над машиной необходимо вентилируемое пространство до 10 см. Форма кровли навеса зависит от вкуса владельца.

Опоры рекомендуется выполнять из следующих материалов:

• круглой стальной трубы диаметром 100 мм;

Для монтажа навеса из поликарбоната советуется устанавливать опоры из стальных труб диаметром 100 мм

• профилированной стальной трубы размерами 80×80 мм;
• деревянного бруса 150×150 мм;
• бревна диаметром 150–200 мм.

Обрешетка в продольном направлении выполняется шагом до 70 см, в поперечном – до 100 см.

Подсчет прочности конструкции сооружения зависит от вида крыши (односкатная, двускатная, арочная).

Для односкатной кровли

Различают две разновидности односкатной кровли:

• с креплением к стене здания;
• без крепления к стене здания или отдельно стоящая постройка.

Способ крепления каркаса к опорам фундамента – главное различие между разновидностями односкатного козырька.

Существует два вида односкатной кровли: с креплением к стене или как отдельная постройка

Козырек, крепящийся к стене здания, представляет собой сооружение, преимущество которого в том, что количество опорных стоек у него в два раза меньше, т. к. функцию опор с одной стороны навеса выполняет стена дома. В данном случае ферма в форме вытянутого треугольника устанавливается торцом своей короткой стороны на балку, прикрепленную к стене дома. Вторым концом ферма опирается на несущую опору.

Элементы каждой разновидности козырьков подсчитываются по такой схеме:

1. Зная габариты укрываемого объекта, ведется вычисление параметров козырька (длина, ширина, высота). Зная габариты укрываемого объекта можно начинать расчёт размеров навеса
2. Расстояние между стойками, закрепленными в фундаменте, не должно быть более 3 м.
3. На стойки укладываются, крепятся в первом случае одна продольная балка, во втором – две.
4. Изготовляется консоль треугольной формы с углом 30°.
5. При установке консолей на балки применяется шаг равный 2–3 м.
6. К консолям крепится обрешетка шагом 60–70 см или специальные профили, установленные вдоль поперечной кромки плит.
7. Укладка полимерных панелей выполняется, соблюдая температурный зазор диапазоном 3–4 мм.
8. Крепление пластиковых листов ведется шагом в 50–70 см.

Для двускатной крыши

Подсчет характеристик сооружения, имеющего двускатную крышу, аналогичен вычислению прочности односкатного навеса.

Расчёт размеров односкатного навеса аналогичен расчёту размеров для двускатного

Имеются три отличия:

• консоль, напоминающая формой равнобедренный треугольник, – может быть как цельной, так и составной;
• из-за увеличения веса консолей для более равномерного распределения их массы рекомендуется увеличивать количество вертикальных опор;
• необходима установка коньковой балки и конька.

Для арочного навеса

Элементы конструкции арочной формы подсчитываются так же, как и для односкатной.

Экономия применяемого материала обеспечивается снижением его стоимости из-за дополнительной прочности, достигаемой за счет конструктивной особенности:

• изгиба панелей из полимера, т. к. сама форма способствует повышению прочности;

За счёт своей конструктивной особенности арочный навес получается очень крепким сооружением

• арочной формой ферм, что позволяет за счет уменьшения толщины стенки металлического профиля или поперечного сечения бруса снизить расход материала.

Для отдельно стоящей постройки

При расчете навеса во дворе необходимо учитывать не только размеры, но и количество осадков зимой, так как снег оказывает сильную механическую нагрузку. По этой причине треугольник – оптимальный вариант для придания каркасу жесткости. К тому же, это единственная геометрическая фигура, которая не предусматривает люфт.

Для расчетов берется условная ширина крыши в 6 м, а длина – 10,6 м. Поликарбонат понадобится шириной 2100×600 мм. Стропила можно делать как из трубного профиля (60×40 мм), так и из деревянной доски (100×50 мм). Безусловно, металлический профиль предпочтительнее, ввиду его весьма длительного срока эксплуатации.

При постройке навеса как отдельного сооружения необходимо учесть количество выпавшего снега зимой

Оптимальным вариантом считается конструкция, где верхняя часть ската – 240 см, а стропильное устройство состоит из одиннадцати треугольников. Принимая во внимание тот факт, что металлические профили, как правило, имеют длину 6 м, ширина будет немного отличаться в меньшую сторону, однако для каждой стропильной ноги потребуется шесть профилей с учетом вертикальных и наклонных перемычек. Таким образом, понадобится шесть стропил и пять листов поликарбоната.

В принципе, можно сэкономить на металле, сделав только два треугольника. Тогда расчет каркаса навеса сократится, как минимум, на два профиля для каждой стропильной ноги, но если их шесть, то это уже двенадцать профилей. Впрочем, для среднего количества осадков этого вполне достаточно.

Какой бы вы навес ни построили, правильный расчет обеспечит его долгую безупречную эксплуатацию.

Инструкция, как спроектировать навес из поликарбоната своими руками – чертежи, фото, расчеты частной автостоянки

Обычно под поликарбонатную крышу делается каркас для навеса из профильной трубы с ребром 100*100 мм. Для точного расчета следует учесть снеговые и ветровые нагрузки. Чтобы рассчитать фермы для навеса своими руками, потребуются следующие данные:

• размер пролета;
• чертеж с общими габаритами фермы;
• расчетное сопротивление металла, Ry= 2,45 T/см 2 ;
• тип крепления узлов (болтовой, сварной);
• 01.07-85 СНиП нагрузки и воздействия;
• П-23-81 СНиП стальные конструкции.

Расчет фермы из профильной трубы для навеса:

Арочная ферма для навеса из поликарбоната, радиус проще вычислить графическим путем

Пролет между опорными столбами 6000 мм, расстояние между крайними узлами – 6500 мм, между нижним и верхним поясом высота 550 мм, стрела f=1,62 м, радиус – 4100. Отсюда длина профильной трубы нижнего пояса:

MH —размер трубы пояса снизу,

MH = 3,14*4,1*93,7147: 180 = 6,73 м.

Длина трубы верхнего пояса:

MH = 3,141*4,1*105,9776180 = 7,61 м.

Длина стержней на нижнем поясе при 12 пролетах:

L = 6.73:12 (кол-во пролетов) = 0.56 м.

Согласно расчетам, так будет выглядеть проект навеса из металлических конструкций

Для кровли навеса из поликарбоната потребуется рассчитать расстояние между обрешеткой. Вычисления потребуют СНиП, закон теоретической механики и сопромат, поэтому предлагаем готовую таблицу с расчетами специалистов.

Таблица размеров обрешетки навеса из металлопрофиля для разных регионов

Как рассчитать навес из поликарбоната?

Как выполнить расчет поликарбонатного навеса?

Сегодня навесы — самые популярные постройки, которые можно увидеть почти на любом участке, будь то дача или загородный дом. Если раньше для их возведения использовался шифер, доски, металл и другие материалы, которые можно применить для обустройства покрытия конструкции, то в настоящее время преобладают поликарбонатные листы.

И этому есть вполне разумное объяснение: полимер обладает многими важными для этого случая характеристиками. Это:

• высокая пластичность;
• легкая обработка;
• прочность;
• хорошие теплоизоляционные показатели;
• химическая устойчивость.

Но прежде, чем приступить к строительным работам, нужно разобраться с тем, как рассчитать навес с покрытием из поликарбоната, чтобы исключить все ошибки, как при выборе материалов, так и во время строительного процесса.

Итак, сначала нужно выбрать место под установку конструкции. Оно должно быть ровным, не в низине, чтобы там не задерживались талые или дождевые воды. Размер площадки должен быть немного большим от габаритов навеса.

До того, как браться за выполнение чертежа, нужно определиться, для каких целей возводится сооружение. Понятно, что его главное предназначение — защита от погодных неприятностей определенного объекта, поэтому обязательно нужно знать, как рассчитать навес из поликарбоната для конкретного назначения сооружения.

Устанавливают навесные конструкции для защиты:

1. Автомобилей.
2. Открытых бассейнов.
3. Детских игровых площадок.
4. Мест отдыха.
5. Барбекю, мангалов.
6. Дворов.
7. Калиток и ворот.
8. Торговых точек и многих других объектов.

Различаются конструкции и по форме крыши, которая может быть:

• ровной прямой;
• ровной наклонной;
• арочной;
• пирамидальной;
• многогранной;
• волнообразной;
• купольной;
• любую другую форму.

Проектировочные работы

Прежде, чем выполнить расчет навеса из поликарбоната кроме цели постройки нужно учесть такие факторы:

1. Дизайн остальных сооружений на участке.
2. Место, где будет строиться конструкция.
3. Ее размер.
4. Среднее количество осадков в зимнее время.
5. Какую максимальную силу может иметь ветер в районе.
6. Технические характеристики полимерных листов и их размеры.

Обработав все вышеперечисленные пункты, можно приступать к составлению чертежа, в котором необходимо указать следующие параметры

• габаритные размеры сооружения;
• материал для площадки;
• материал, из которого будут изготовлены опорные стойки;
• форма кровли;
• количество крепежных деталей для фиксации полотен.

Определение габаритов

Чем больше площадь кровли, тем толще должны быть листы

Эти показатели желательно соотносить с габаритными размерами полотен поликарбоната. Листы имеют стандартные показатели: ширина 2,1 длина 6 или 12 м. Выбор толщины полотен зависит от величины постройки — чем больше ее площадь, тем толще должны быть листы.

Внимание: Чтобы было как можно меньше отходов (или вообще их не было), желательно подогнать размер сооружения под размеры полимерных панелей.

Высота навеса зависит от предназначения, но эта цифра не должна быть меньше 180 см, что и нужно учитывать при расчете навеса с поликарбонатным покрытием.

Форма кровли

Этот показатель зависит только от желаний владельца, но все же необходимо, чтобы она гармонировала с другими сооружениями участка. Главное, чтобы для возведения постройки не приходилось перегибать листы — тогда они быстро придут в негодность, поскольку через появившиеся микротрещины солнце будет разрушать полотно.

Материалы

Применение для основания тротуарной плитки

Если сооружение возводится для защиты стоянки автомобиля, то основание нужно изготовить из бетона, чтобы оно могло выдержать вес транспортного средства. Кроме того, на площадке можно:

• утрамбовать песок или мелкий гравий;
• сделать помост из досок;
• уложить тротуарную плитку;
• использовать для покрытия бетонную плиту.

На заметку: Выбор материала для каркаса опять же зависит от величины постройки. Это может быть дерево или металл: для небольшого сооружения подойдет первый вариант, а для большого — второй.

Таким образом, если знать, как выполнить расчет поликарбонатного навеса и соблюсти все рекомендации специалистов, можно без особых затруднений построить навесное сооружение, которое станет достойным украшением любого участка.