Как сделать фермы для навеса: полевой справочник

Схема фермы определяет, как распределяются усилия в поясах и решётке. Для навесов до 3–4 м пролёта подходит простая треугольная ферма с нижним поясом, работающим на растяжение, и двумя стропами. Верхний пояс принимает сжатие, поэтому его сечение подбирают по условию устойчивости. При пролёте 4–6 м эффективнее ферма с параллельными поясами и вертикальными стойками: она даёт больше полезной высоты под навесом и удобнее для укладки кровели. Схемы с полигональным верхним поясом (ломаной) используются редко — только если нужен большой подъём конька при малом пролёте.

Металлические фермы из профильной трубы позволяют делать более тонкие пояса за счёт высокой прочности стали, но требуют сварки или качественных болтовых узлов с гусетками. Деревянные фермы собирают на гвоздях, болтах или металлических пластинах (МЗП). Дерево проще в монтаже без специнструмента, но требует защиты от влаги и строгого контроля влажности бруса (не выше 18–20%). Для пролётов свыше 6 м деревянные фермы из цельного бруса становятся громоздкими и дорогими — лучше переходить на клеёный брус или металл.

Для деревянных ферм используют хвойной брус 2-го сорта и выше без сквозных трешин и крупных сухостей в зонах узлов. Пояса делают из двух доск, спаянных гвоздями или болтами в перехлёст, чтобы исключить слабые сечения на стыках. Решётку (стойки и стропы) устанавливают в узлах с нахлёстом на пояса не менее 50 мм и фиксируют металлическими пластинами или уголками с болтами М10–М12. Гвозди 90–100 мм забивают в шахматном порядке по 2–3 штуки с каждой стороны узла. Саморезы по деревянным фермам не применяют — они не воспринимают сдвиговые нагрузки в узлах.

Металлические фермы собирают из профильной трубы прямоугольного сечения (например, 40×20, 60×30, 80×40 мм) в зависимости от расчёта. Сварные швы должны быть сплошными по периметру стыка, без прожогов и несплавов. Если нет сварки — используют болтовые соединения с гусетками из листа 4–5 мм и болтами М10–М12 класса 8.8 с затяжкой динамометрическим ключом. Все металлические элементы после сборки зачищают, грунтуют и красят в два слоя. Цинкование холодным способом на сварных швах обязательно.

Собранные фермы поднимают на опоры краном или талями, временно фиксируют подкосами к фундаменту или нижнему обвязу. Шаг установки ферм — обычно 1–1,5 м, точный шаг задаёт расчёт навесной балок (стропила). Фермы устанавливают строго вертикально: отклонение не более 5 мм на метр высоты. Крепление к опорам — анкерные болты в бетонные столбы, болты М12–М16 в металлические столбы с гусетками, закладные плиты или уголки в деревянные опоры через металлические вкладыши. Прямое забивание гвоздей в конец бруса на опору недопустимо — работает только на срез.

Пространственная жёсткость навеса обеспечивают ветровые связи: верхняя и нижняя вёстры в плоскости верхнего и нижнего поясов (доска 50×150 или профильная труба), а также диагональные вёстры в плоскости скатов. Без вёстр навес работает как набор независимых рам и переворачивается от поперечного ветра. Ветровые связи монтируют сразу после установки ферм, до укладки стропил. Крепление вёстр к фермам — болты или гвозди по расчёту сдвига.

Перед закупкой фиксируйте в таблице основные параметры каждой фермы. Это исключит пересортицу и повторные поездки. Указывайте: пролёт, высоту фермы (подъём), шаг ферм, сечение верхнего и нижнего поясов, сечение решётки, тип крепёжа, массу одной фермы. Для металла — марку стали, толщину стенки трубы, длину сварных швов. Для дерева — сорт, влажность, длину бруса с запасом на перехлёсты.

Приёмку проводят в два этапа: геометрический контроль каркаса и силовой контроль (если предусмотрен проектом). Геометрия: все фермы в одной плоскости скатов (проверка нитями или лазерным уровнем), вертикальность ножек, равенство диагоналей навеса в плане, отсутствие прогибов поясов визуально и по линейке. Силовой: нагрузка мешками с песком или водой по расчётной схеме с измерением прогиба — только по проекту и под контролем ответственного лица. Без проекта силовую нагрузку не делают — риск обрушения на этапе теста.

Самостоятельная сборка ферм допускается для несущих конструкций малых архитектурных форм (навесы, беседки, дровницы) с пролётом до 6 м и стандартными нагрузками. За пределами этих границ — зона ответственности проектировщика. Не делайте сами: фермы для навесов, примыкающих к жилым домам (требуют расчёта на совместную работу), навесы в зонах сеismicité, конструкции с крановой балкой или подвесным оборудованием. Любое изменение схемы фермы после расчёта (сокращение сечения, замена материала, перенос узлов) аннулирует расчёт.