Навес из ферм: полевой справочник по выбору и монтажу

Фермы передают в опоры вертикальную реакцию (вес + снег) и горизонтальный разворот (ветер, асимметричный снег). Колонны навеса работают на сжатие и изгиб одновременно. Поэтому опоры нельзя ставить «на землю» или на небетонные столбы. Минимум — бетонные кубы 400×400×400 мм под каждую ногу фермы с анкерными болтами М16–М20, заложенными в бетон до глубины не менее 300 мм. Анкеры должны выходить над бетон на 100–150 мм для регулировки по нитям.

Если грунт пuchистый, глинистый или с высоким УГВ — кубы соединяют ленточным основанием или монолитной плитой, иначе разные опоры осадятся по-разному, и ферма получит нерасчётный изгиб. На песчаных и каменистых грунтах допускаются отдельные кубы с розыгрышем дна 1:2. Глубина закладки — ниже глубины промерзания грунта по карте района. В перепугнутой зоне (дома, ямы, старые траншеи) основание уводят за пределы зоны влияния или проектируют свайный фундамент.

Крепление фермы к колонне: стальные фермы — на анкерную пластину с 4–6 болтами М16, между пластиной и ногой фермы — регулировочные гайки и шайбы для выстановки вертикальности. Деревянные фермы — на металлические опорники (угольники или пластины с гвоздевиками), закреплённые на анкерах через прокладку из гидроизоляции (рубероид, бикрост) — дерево не должно касаться бетона. Во всех случаях колонны навеса должны быть жёстко связаны стропилами и ветровыми связями в плоскости кровли и по низу — обвязкой, иначе рама «гуляет» поперёк.

Кровля на фермах работает как жёсткий диск, передающий ветровую нагрузку в узлы ферм. Поэтому обрешётка должна быть непрерывной или с шагом, заданным расчётом фермы (обычно 600–1000 мм для профнастила, 300–400 мм для мягкой черепицы на ОСП). Нельзя экономить на обрешётке: увеличение шага на 200 мм может снизить несущую способность фермы на 30–40% из-за потери жёсткости верхнего пояса.

Для металлических ферм обрешётка — профнастил НС35–НС44 (несущий) или труба 40×20, приваренная или прикрученная саморезами с пресс-шайбами к поясам фермы. Для деревянных — брус 50×50 или доска 50×150 на ребро, закреплённые гвоздями 90–100 мм или саморезами по 2 шт. в каждом узле пересечения. Контровектровка обязательна для мягкой черепицы и рулонов — создаёт вентиляционный зазор и выравнивает основание.

Снеговая нагрузка на кровлю распределяется неравномерно: зоны у конька, на ветровых сбрасывах и у примыканий к стенам получают коэффициент 1.5–2.0 от базовой нагрузки. Если ферма рассчитана на равномерную нагрузку, а кровля удерживает снег в валове у конька — верхний пояс получит локальный изгиб выше расчётного. Решение: установить снегоудержители по проекту кровли и предусмотреть в расчёте фермы коэффициент формы μ=1.2–1.5 для зон задержки снега.

Расчёт ферм ведётся по СП 20.13330 (Нагрузки и воздействия) и СП 16.13330 (Стальные конструкции) или СП 64.13330 (Деревянные). Базовая снеговая нагрузка берется по карте района (СП 20.13330, прил. Б). Ветровая — по карте ветровых районов с учётом высоты здания и категории местности. Для навесов категории ответственности обычно принимают II (обычные) или III (временные), что меняет коэффициенты надежности γf: 1.4 для снега и 1.4 для ветра при II категории.

Критичен асимметричный снег: одна половина кровли снесена ветром, другая — нет. Расчётная схема фермы должна учитывать этот случай (комбинация нагрузок: постоянная + снег на половине пролёта + ветер). Если ферма куплена «по каталогу» без привязки к району — требуйте паспорт с таблицей допустимых пролётов для вашего снегового и ветрового района. Нет паспорта — ферма не подходит для постоянного навеса.

Эксплуатационные нагрузки: обслуживание кровли (человек 100 кг + инструменты), возможный висячий подвесной подъемник для ремонта, навесное оборудование (вентиляция, солнечные панели). Всё это вносится в расчёт как кратковременные нагрузки с коэффициентом 1.0–1.2. Не вешайте на фермы ничего, что не предусмотрено расчётом: даже 50 кг в середине пролёта могут дать прогиб, превышающий L/200.

Первый осмотр — через 2 недели после первого сильного ветра или снегопада: проверка затяжки болтов, целостности покрытия ферм, отсутствия течей. Плановый осмотр — весной и осенью: состояние покраски (сколы, ржавчина), крепления кровли (саморои, гвозди), состояние гидроизоляции у оснований колонн, чистота водосточных желобов (если есть). Каждые 5 лет — осмотр сwejных швов и болтовых узлов на предмет трещин коррозионной усталости (требуется визуальный контроль и магнитопорошковый/капиллярный при подозрении).

Снегоочистка: сбрасывать снег симметрично с двух склонов, не допускать валов у конька. Инструменты — пластиковые лопатки или деревянные совки, металл повреждает покрытие и кровлю. Ледосточки снимать аккуратно, не стуча по фермам — хрупкость металла на морозе выше. При обнаружении прогиба > L/200 или трещин в сварных швах — немедленно снимите нагрузку (снег, оборудование) и вызовите расчётчика для верификации несущей способности.

Деревянные фермы требуют внимания к влажности: проверка антисептика по краям и в узлах МТП раз в 3 года. При появлении синевы или черноты — местная обработка и устранение источника влаги (течь, конденсат). Металлические фермы — контроль толщины цинкового слоя магнитометром или по паспорту: если слой < 40 мкм в зоне сколов — локальная реparation цинкосодержащими составами (холодная цинковка).