Применение деревянных ферм с большими пролетами

Деревянные фермы большой длины используются для обустройства крыш и кровли, а так же в качестве межэтажных перекрытий. Фермы позволяют создавать большие пространства без внутренних перегородок на объектах с широкими пролётами между опорными стенами, что даёт возможность независимой внутренней планировки помещения.

Компания «Стройгрупп» разработала уникальную технику по производству и строительству большепролетных конструкций из сухой строганной доски шириной до 30-ти метров без опорных колонн. Несущие способности древесины творят чудеса по гибкости и по эксплуатационной надежности конструкций.

Использование современной технологии и собственных разработок позволяют изготовить несущие стропильные конструкции из дерева, способные выдерживать большую нагрузку. Результатом  этого процесса становится полное отсутствие напряжений в брусе,  невозможность  появления трещин, высокая точность размеров. Из такого материала получаются высококачественные  стропильные системы,  используемые при строительстве крыш.

С помощью дерева можно перекрывать даже достаточно большие пролеты – деревянные фермы для крыши позволяют без проблем перекрыть пролет около 30 м. Возможность перекрытия больших площадей открывает максимум архитектурных возможностей перед застройщиком.

Расчет деревянной фермы, лучше доверить профессионалам, в процессе проектирования мы учитываем нагрузки, которые называются постоянными, а также временными и особыми. В качестве постоянных выступает вес самой кровельной системы. Тогда как временным нагрузкам нужно отнести погодные осадки и ветровые нагрузки.

Преимущества деревянных ферм с большими пролетами

Преимущества деревянных ферм с большим пролетом:

• высокая жесткость ферм
• низкий вес конструкции
• возможность сборки на земле
• низкий уровень деформации
• возможность использования в дизайне помещений
• возможность перекрывать большие пролеты без дополнительных опор

Для возведения деревянных конструкций с большими пролетами необходимо точно рассчитать все нагрузки на балки, а также их сечение. В индивидуальном строительстве основой большинства крыш выступает стропильная система из дерева. Кровля каждого строения имеет свои особенности и конфигурацию, поэтому и опорные балки могут быть нестандартных размеров и изготавливаются из досок и бруса.

Деревянные фермы с большими пролетами могут использоваться при строительстве следующих зданий:

• Кровля ангаров с большими пролетами
• Крыши теннисных кортов,
• Крыши ФОКов и других спортивных помещений
• Животноводческие фермы
• Кровля складских комплексов
• Крыши автомоечных станций
• Конюшни и манежи
• Кровля выставочных павильонов
• Крыши офисных и производственных помещений
• Кровля бассейнов

Стропильные фермы на основе дерева являются наиболее популярным вариантом, который соответствует большинству предъявляемых к конструкции требований.

Особенности ферм дают возможность их классификации в соответствии со следующими признаками:

• очертанием поясов;
• конструктивным оформлением;
• статической схемой;
• типом решетки.

Деревянные фермы длиной до 30 метров от производителя

Наши технологии позволяет проектировать и изготавливать следующие виды деревянных ферм:

• деревянные стропильные фермы длиной 10 — 12  метров
• деревянные стропильные фермы длиной 14 — 18  метров
• деревянные стропильные фермы длиной 20 — 24  метров
• деревянные стропильные фермы длиной 26 — 30  метров

Открытая стропильная конструкция крыши с большими пролетами дает возможность:

• существенно увеличить внутренний объем помещений,
• увеличить высоту потолка в помещениях,
• улучшить вентиляцию помещений,
• использовать дополнительные источники света, встроенные в крышу,
• использовать декоративный эффект внутренних балок.

Главными преимуществами  деревянных стропильных ферм  являются:

• простота процесса производства;
• короткие сроки выполнения работ по проектированию;
• легкость осуществления монтажа;
• сравнительно небольшой вес;
• возможность применения в случае пролетов больших размеров ;
• отличные эксплуатационные качества;
• соответствие требованиям экологической безопасности.

Для того чтобы заказать стропильную ферму, Вам достаточно передать на эскизный проект или просто представлять размеры и тип кровли. Проектирование, расчет и макетирование выполнят наши специалисты. Мы производим деревянные фермы длиной: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 метров.  Деревянная ферма возводится в кратчайшие сроки в Ростове-на-Дону и всей России, так как элементы конструкции изготавливаются на производстве и проводится точная нумерация каждой детали. На строительной площадке наши деревянные фермы собираются как конструктор.

Вас также могут заинтересовать

Ферма металлическая, минусы и преимущества

Содержание статьи:

Стропила, выполненные из металла (ферма металлическая) намного прочней и надежнее, чем деревянные, потому что выносят очень большие нагрузки. Здесь вы получите информацию о достоинствах и недостатках металлических стропил, о том, как выбрать для них материал, а также узнаете о монтаже таких конструкций.

Предпочтение металлической системе стропил отдают потому, что она повышает жесткость кровли. Именно металлическая ферма используется в том случае, когда требуется монтаж бруса длиной свыше 10 м, тогда меняют не только стропильную систему, но мауэрлатный брус, прогоны и опору конька: укладывается стальной швеллер, а монтаж металлических ферм производят с помощью приварки уголков.

Зачастую практикуется применение комбинированных систем – металлические фермы комбинируют с деревянными конструкциями, но они имеют свои минусы. Очень важно не допустить взаимодействия металлических и деревянных деталей, так как при перепадах температур металл покрывается конденсатом, древесина, соприкасаясь с ним, начинает гнить. В таких случаях необходимо сделать изоляцию из рубероида и обработать деревянные поверхности конструкции влагоотталкивающими средствами.

Утепление кровли

Отдельно рассмотрим вопрос об утеплении помещения под кровлей. Если вы остановились на металлической стропильной системе, то утеплитель укладывается над- или под стропилами, а не между, как в случае со стропильными конструкциями из дерева. А для того, чтобы на материале не образовывался конденсат, между конструкцией и утеплителем оставляют просвет. 

Если утеплитель кладется под металлической фермой, то изоляционный материал, внутренняя обшивка, непосредственно само покрытие кровли и вентиляционный просвет располагаются над утеплителем. Благодаря такой укладке слоев сохраняется тепло в помещении чердака и предотвращается образование прослоек из холодного воздуха.

Преимущества фермы металлической

Другое дело фермы кровельные – если вы устанавливаете только металлическую конструкцию, без деревянных элементов, опасаться гниения не стоит. Этот вариант крыши долговечен, при его монтаже можно применять стропила длиной от 7 до 30 метров.

Металлические фермы можно купить, а можно изготовить самостоятельно, с помощью парных уголков и классических профилей. Узлы металлических ферм соединены наклонно, образуя треугольник. С помощью таких конструкций можно перекрывать помещения большой площади с высокими потолками, поэтому их активно используют при строительстве промышленных сооружений и ангаров.

Стропильные системы из металла используются при строительстве жилых сооружений с металлическим каркасом крыши – в этом случае они делаются под заказ и доставляются непосредственно к объекту строительства. Монтаж таких конструкций производится вместе с основой.

Минусы стропильных ферм из металла

Говоря о достоинствах стропильной конструкции из металла нужно упомянуть и их недостатки. 

В первую очередь – это сложность доставки и монтажа конструкций ферм металлических:

• фермы стропильные из металла обладают большой массой, соответственно, для того чтобы их поднять на необходимую высоту, а затем установить, требуется специальная техника;
• металлические фермы плохо сопротивляются повышенным температурам, поэтому в случае пожара, кровля провиснет, а затем обрушится уже в течение 15-30 минут;
• возведение стропильной металлической конструкции обходится далеко недешево.

Как подобрать материал для фермы металлической

При изготовлении элементов составляющих конструкцию фермы стропильной, как правило, применяют парный профиль, совмещение узлов делают с помощью косынки. Все элементы соединяются путем клепки или сварки. До того, как приступить к изготовлению стропильной металлической системы, нужно сделать строгие расчеты сечения деталей, количество швов сварки, нужное количество заклепок и прочее.

Процесс изготовления металлических ферм

Изготовление металлических ферм выполняется в несколько этапов:

• стыковка уголков с поперечным сечением, которые используются для изготовления верхнего пояса фермы, выполняется по их меньшей стороне;
• при изготовлении нижнего пояса используются равнобокие уголки;
• парные швеллеры применяются в случае переноса нагрузки фермы на панель;
• уголки с равными сторонами с тавровым или крестообразным сечением используют при изготовлении стоек и раскосов;
• полностью сварные металлические стропильные конструкции изготавливают, применяя тавровое сечение.

Изготовление стальных кровельных системы устройство фермы крыши

При изготовлении такой системы, как металлические фермы – гост и его соблюдение -обязательное требование. Стропильные фермы для стальных конструкций кровли имеют длинные пролеты. Изготавливаются металлические фермы пролетом 12 м, некоторые- до 30 м.

Ферма для односкатной крыши сделана из профиля с периодическим сечением или трубы квадратного и прямоугольного сечения, такой же профиль используют и для фермы из двух скатов, с углом ската меньше 20 градусов.Опорой им служат подушки или колонны из железобетона.

Прогонная балка, на уголки которой крепится обрешетка, монтируется путем сварки к стропилам из металла. Для повышения жесткости конструкции по поясу нижних ферм проходят связи из уголка.

Наиболее распространено применение металлических стропильных систем в строительстве общественных и промышленных объектов:

• складов;
• ангаров;
• производств;
• офисных многоэтажек.

При возведении индивидуальных построек используется легкий модульный каркас. Процесс производства стальных систем несложный, изготовить конструкцию можно на любом заводе.

Преимущества стальных модулей:

• прочность и надежность;
• перекрытие больших пролетов;
• жесткость.

Минусы стальных ферм:

• большая масса – до 30 килограммов на один квадратный метр, что требует использования спецтехники в процессе монтажа;
• слабые огнеупорные качества, деформируется примерно через 20 минут при пожаре;
• при отсутствии специальной обработки покрывается коррозией.

Монтаж фермы металлической

При строительстве объекта промышленного назначения фермы стропильные металлические возводятся на подстропильных системах, которые соединяют опорные балки и являются основой при монтаже стропильных ферм.

В зданиях такого плана длина пролетов не бывает меньше 25 – 35 метров, поэтому целесообразней всего использовать определенные металлические конструкции (см. фото). Эти конструкции смонтированы путем соединения двух треугольных каркасов, которые соединяются с помощью затяжки. Такой монтаж дает возможность убрать длинные распорки, потому что их сечение приходится увеличивать для повышения сопротивления изгибу в длину, а это добавит вес всей системе фермы металлической.

Как изготовить ферму с помощью домкрата, подробно на видео:

Изготовление стальных кровельных системы устройство фермы крыши

При изготовлении такой системы, как металлические фермы – гост и его соблюдение -обязательное требование. Стропильные фермы для стальных конструкций кровли имеют длинные пролеты. Изготавливаются металлические фермы пролетом 12 м, некоторые- до 30 м.

Ферма для односкатной крыши сделана из профиля с периодическим сечением или трубы квадратного и прямоугольного сечения, такой же профиль используют и для фермы из двух скатов, с углом ската меньше 20 градусов.Опорой им служат подушки или колонны из железобетона.

Прогонная балка, на уголки которой крепится обрешетка, монтируется путем сварки к стропилам из металла. Для повышения жесткости конструкции по поясу нижних ферм проходят связи из уголка.

Наиболее распространено применение металлических стропильных систем в строительстве общественных и промышленных объектов:

• складов;
• ангаров;
• производств;
• офисных многоэтажек.

При возведении индивидуальных построек используется легкий модульный каркас. Процесс производства стальных систем несложный, изготовить конструкцию можно на любом заводе.

Преимущества стальных модулей:

• прочность и надежность;
• перекрытие больших пролетов;
• жесткость.

Минусы стальных ферм:

• большая масса – до 30 килограммов на один квадратный метр, что требует использования спецтехники в процессе монтажа;
• слабые огнеупорные качества, деформируется примерно через 20 минут при пожаре;
• при отсутствии специальной обработки покрывается коррозией.

Монтаж фермы металлической

При строительстве объекта промышленного назначения фермы стропильные металлические возводятся на подстропильных системах, которые соединяют опорные балки и являются основой при монтаже стропильных ферм.

В зданиях такого плана длина пролетов не бывает меньше 25 – 35 метров, поэтому целесообразней всего использовать определенные металлические конструкции (см. фото). Эти конструкции смонтированы путем соединения двух треугольных каркасов, которые соединяются с помощью затяжки. Такой монтаж дает возможность убрать длинные распорки, потому что их сечение приходится увеличивать для повышения сопротивления изгибу в длину, а это добавит вес всей системе фермы металлической.

Как изготовить ферму с помощью домкрата, подробно на видео:

Верхний пояс нужно разделить на панели, их должно быть 12 либо 16, длина каждой панели должна составлять от 2 до 2.75 метров. Если к ферме подшивается потолок, то узлы верхнего пояса крепятся затяжкой, длина затяжки колеблется от 4 до 6 панелей по их длине.

Ферма из профильной трубы пролет 6 метров. Металлические фермы из профильной трубы — стропильные конструкции

Изготовление ферм из профильной трубы своими руками

При строительстве помещения большой площади огромное внимание стоит уделить прочности кровли. Для этого во время перекрытия используют фермы.

Правильный расчет и изготовление ферм из профильной трубы – главное условие качественного монтажа будущей кровли.

В статье представлена пошаговая инструкция с видео материалами как соорудить конструкцию своими руками.

Краткое содержание статьи

Что собой представляет данная металлоконструкция?

Читайте так же как сделать навес из профтруб самостоятельно. В статье представлены чертежи и видео уроки.

Процесс изготовления конструкции является довольно трудоемким, но более экономичным сравнительно с использованием сплошных балок.

В строительстве применяется парное количество составляющих элементов, которые соединяются между собой посредством косынок. А все составляющие данной металлоконструкции соединяются между собой либо при помощи сварочного аппарата, либо специальными клепками.

Таким образом можно сделать вывод что данная конструкция является своего рода каркасом (или скелетом) будущего сооружения, обшитая снаружи облицовочным материалом.

Так же металлическая ферма из профильного трубопроката является идеальным перекрытием для пролета любой длины, но чтобы правильно ее установить потребуется провести грамотные подсчеты.

Качественное изготовление конструкции при помощи сварки проводится на земле и только после этого переносится наверх и монтируется уже в собранном виде по верхней обвязке по ранее установленной разметке.

Только в этом случае можно говорить о надежности конструкции и о длительном времени ее эксплуатации. Фермы пространственного вида нуждаются в закреплении, потому что конструкция является жесткой и может нести высокие нагрузки.

Важные моменты при проведении расчетов

Перед тем как приступить к расчетам нужно решить, какой вид крыши будет оптимальным в данном случае. Выбор напрямую зависит от ее размера и наклона самой кровли.

Также выбор может зависеть от контура поясов. Все вышеперечисленные составляющие зависят от функциональных возможностей строения, материала перекрытия и угла скоса кровли. Посчитать общий вес каркаса можно нашим онлайн калькулятором.

Далее нужно определиться с размерами. Длина определяется углом скоса крыши, а ее высота зависит от вида материала, который будет использоваться для перекрытия, метода перевозки и общей массы металлоконструкции.

Если расчет фермы из профильной трубы показал, что ее общая длина должна быть больше 36 метров, то дополнительно рассчитывается строительный подъем.

Далее определяются размеры панелей. Проведение подсчетов зависит от нагрузки, что по плану должна на нее возлагаться. Если архитектура кровли планируется треугольного вида, тогда ее скос будет составлять 45 градусов.

Итоговым этапом расчетов считается определение оптимального расстояния между узлами металлоконструкции.

Если вы не уверены в своих силах, тогда лучше доверить подсчеты специалистам, которые владеют специальными компьютерными программами и смогут гарантировать качество предоставляемых услуг.

Перед началом строительства стоит несколько раз перепроверить все результаты с учетом возможной максимальной нагрузки на строение. Также запомните, что помимо расчетов на качество монтажа влияет наличие плановых чертежей.

А теперь мы вам представим несколько бесплатных программ которыми можно воспользоваться для расчета.

На этом сайте вы найдете бесплатную онлайн – программу для расчета балок и ферм способом конечных элементов. Данный калькулятор отлично подойдет как студентам так и инженерам. Интуитивно понятный интерфейс калькулятора поможет без проблем произвести все необходимые действия.

Можно так же воспользоваться следующей программой.

Находиться тут, с ее помощью так же можно произвести все необходимые действия. Обращу внимание что данная программа является частично бесплатной.

Так же можете скачать с нашего сайта бесплатную десктопную программу чтобы произвести всю калькуляцию своими руками. Данная программа не требует установки и имеет интуитивно понятный интерфейс. Скачать ferm06.rar

Процесс соединения отдельных элементов своими руками

При сборке верхнего пояса оптимальным соединительным элементом считается пара тавровых уголков, что соединяются друг с другом меньшей стороной. Нижний пояс соединяется уголками с ровными сторонами.

В случае соединения фермы больших размеров обязательно используются накладные пластины, а чтобы равномерно распределить давление по всей конструкции применяются двойные швеллеры.

Установка раскосов осуществляется под наклоном в 45 градусов, тогда как стойки монтируются перпендикулярно к основанию. Для установки фермы в качестве соединителей используются крестообразные или тавровые уголки, которые хоть и имеют ровные стороны, но дополнительно поддерживаются пластинами.

После того так конструкция собрана можно переходить к осуществлению сварочных работ. Как сварить ферму из профильной трубы? Приветствуется как использование ручной сварки, так и автоматической, а тут можете по видео урокам посмотреть как нужно варить профтрубы.

Видео

После того как сварка завершена все полученные швы аккуратно зачищаются после чего все строение обрабатывается антикоррозийным раствором и покрывается несколькими слоями краски.

Рекомендации по процессу установки

Для того чтобы уменьшить давление конструкции при минимальном скате кровли лучше применять дополнительные решетки. Если уклон не более 25 градусов, то для уменьшения массы рекомендуется изготовить нижний пояс ломаного вида.

Во время изготовления фермы большой длины применяйте только парное количество панелей. А если ее длина превышает два десятка метров, то желательно использовать фермы Полонсо.

Выбор диаметра профиля обусловлен размером будущего навеса и градуса его уклона, но в любом случае расстояние от одной фермы до другой не должно превышать 1,7 м.

Возведение арочной фермы

Данные конструкции служат связующим звеном для лаг, столбов и опор. Если она правильно собрана, то это добавит ей надежности и предупредит его преждевременное разрушение и деформацию.

Изготовление арочных ферм из профильной трубы является самым лучшим решением, так как этот материал отличается прочностью и хорошо соединяется с листами поликарбоната, что используются для перекрытия.

Смотреть видео

При выборе конструкции нужно учесть факт, что для навеса важно использовать такую форму, которая позволит не задерживать на себе осадки.

В противном случае большое скопление воды или снега может спровоцировать деформацию или даже поломку. От величины радиуса арки зависит, будут ли на ней задерживаться осадки.

Односкатные виды из профильной трубы часто используются при создании навеса. Его особенностью является то, что более высокой стороной такой навес присоединяется к основному строительному объекту. Его покрытие подбирается исходя из внешних характеристик и конструктивных особенностей.

Установка односкатного навеса (расчеты и рекомендации)

Давайте подробнее рассмотрим устройство односкатного навеса, для которого будет использоваться ферма односкатная на 12 метров из профильной трубы, чертежи конструкции также должны прилагаться к расчетам и другой строительной документации.

Для перекрытия односкатного навеса лучше использовать листы поликарбоната двухметровой ширины. Конструкция должна собираться таким образом, чтобы край кровельного материала попадал именно на ферму.

Сегодня существует большое количество программ, которые позволяют не только провести все нужные подсчеты, но и наглядно увидеть каждый элемент будущей постройки. Ведь она станет хорошим решением для создания летней веранды или летнего гаража для личного автотранспорта.

Видео

В процессе строительства рекомендуется использовать профиль с диаметром сечения 3х3 см, а для наклонных распорок, которые привариваются под углом 25 градусов можно использовать образцы меньшего диаметра сечения 2х2 см. Они привариваются зигзагом между верхним и нижним основанием строения.

Основой металлического каркаса служит пара профилей с сечением 3х3 см. Между фермами обязательно использование полуметровых продольных перемычек, которые направлены на снижение снеговой нагрузки.

Для вертикальных стоек используется профиль большего сечения. Стойки устанавливаются с обеих сторон возле каждой фермы. Они закапываются в землю не менее чем на полметра и дополнительно заливаются бетоном. Таким образом, каркас укрепляется и приобретает способность выдерживать большое давление.

Видео

Заметьте, что к сварочным работам можно допускать лишь человека, который имеет соответствующее образование и опыт работы сварщиком, так как от его профессионализма зависят эксплуатационные характеристики навеса.

В любом случае изготовление ферм из профильной трубы любого вида и их использование является важным моментом в строительстве навесов любого вида, поэтому неплохо будет изучить несколько схем изготовлений по фотографиям и просмотреть пример расчета для любой формы. После чего можно приступать к своим расчетам.

trubanet.ru

Ферма из профильной трубы

      Фермы из профильной трубы на загородных участках в основном используются для строительства всевозможных навесов. Они отличаются от других конструкций прочностью, долговечностью, небольшим весом, возможностью устройства перекрытий большой длины.

     Строительные фермы можно купить уже готовые и собрать их на месте установки, но чаще всего они изготавливаются своими руками из металлического профиля. В этом случае вы можете сделать фермы любого размера, любой длины и количества элементов, и стоимость всей конструкции будет дешевле, чем если покупать готовые.

   Недостатком изготовления ферм из профильной трубы своими руками является высокая продолжительность и трудозатратность работ. Нужно будет очистить от ржавчины, нарезать, приварить и покрасить большое количество металлических элементов.

   На нашем загородном участке мы тоже решили сделать навес из поликарбоната. В качестве опор будем использовать металлические столбы, для усиления конструкции изготовим и приварим к ним фермы из профильной трубы.

   Первым делом рассчитаем количество и размер профильной трубы, необходимой для изготовления опор навеса и самих ферм. Для стоек нам понадобится профиль размером 60 на 60 мм, для устройства верхнего пояса фермы — труба 40 на 40 мм, для раскосов и нижнего пояса – 20 на 40 мм. Толщину стенок трубы лучше использовать не менее 3 мм. Толстый металл легче сваривать, более тонкие стенки часто прожигаются насквозь, для их сварки требуется определённая сноровка.

   Итак, часть металла купили на базе, другая часть у нас осталась от возведения забора. Садовым буром просверлим в земле отверстие на глубину 1 м, установим в него трубу нужной длины размером 60 на 60 мм, выровняем её по уровню и зальём цементным раствором, смешанным с щебнем.

   Таким же образом установим ещё три столба. Всего забетонировали 4 опоры на одной стороне. Чтобы установить их на одинаковой высоте, мы использовали гидроуровень.

   Отступим 2,5 м от первой линии столбов и установим ещё 4 опоры, только высотой на 50 см меньше предыдущих. Навес у нас будет односкатный, поэтому мы сделали первые стойки выше вторых. На этих опорах будет держаться крыша навеса. Чтобы крыша и стойки выдержали массу снега, который будет на ней собираться в зимний период, их необходимо усилить. Самый распространённый вариант для этих целей – сделать фермы и приварить их между столбами.

   Переходим к изготовлению фермы.  Параллельная четырёхугольная строительная ферма выглядит вот так.

   Начнём с верхнего пояса. Возьмём трубу 40 на 40, отрежем её по длине, равной расстоянию между первым столбом и последним, и приварим электросваркой к верхней части каждой опоры. Верхний пояс готов.

   Дальше используем профильную трубу 40 на 20, измерим расстояние между соседними стойками и отрежем её болгаркой. Отступим от верхнего пояса вниз 20 см и на этом уровне приварим кусок трубы к опорам, расположив её плашмя. Если нет помощника, один конец трубы можно закрепить, поставив под него подпорку, а второй держать свободной от держака сварочного аппарата рукой. Горизонталь нижнего пояса проконтролируем строительным уровнем.

   Так же приварим ещё две профильные трубы между опорами.

   Теперь между верхним и нижним поясами фермы нужно приварить раскосы. Именно за счёт них достигается прочность конструкции. Если стропила положить просто на верхний пояс, без фермы, то под тяжестью снега труба деформируется и навес разрушится.

   Раскосы привариваются между поясами под углом 45 градусов. Сначала возьмём транспортир и определим угол наклона, сделав на трубе отметку. Потом прислоним к этому месту кусок трубы 20 на 40 и проведём на нём карандашом в месте предполагаемого реза. Болгаркой отрежем лишний металл.

   По такому шаблону сделаем нужное число отрезков.

   Нам осталось приварить их к поясам фермы. Сначала раскосы прихватывается к трубам небольшими точками, чтобы они держались на конструкции.

   Лучше начать сваривать их с двух сторон попеременно. Когда прихватили все трубы, после этого их можно обваривать со всех сторон. Делается это для того, чтобы ферму не повело и она не изменила своих геометрических свойств. Особенно важно соблюдать эту последовательность, если вы свариваете ферму на земле и её пояса жестко не закреплены между опорами.

     Соседние раскосы располагаются друг от друга на небольшом расстоянии. По их середине проводят условные линии, эти линии должны пересекаться в высшей точке верхнего пояса и низшей нижнего.

   Приварим раскосы между всеми опорами будущего навеса. Работа эта кропотливая и долгая по времени. Но научиться варить металл самому необходимо: во-первых, это умение всегда пригодится в ведении домашнего хозяйства, а во-вторых, вы сэкономите большую сумму денег, ведь профессиональные сварщики берут оплату за каждый шов. Представьте, какое количество сварных швов нужно сделать при изготовлении строительной фермы и сколько это будет стоить.

   Первая ферма для навеса готова. Точно так же начнём делать вторую ферму. Здесь тоже сначала приварим верхний пояс.

   По совету бывалых сварщиков вместо упоров для поддержки одной стороны трубы удобнее использовать струбцину. Маску сварщика лучше купить с автоматическим затемнением, особенно начинающим.

   В итоге, после продолжительной работы, у нас получилось 2 строительные фермы для навеса.

   Крышу мы будем устанавливать на деревянные стропила, уложив их на стойки с фермами. Чтобы прикрепить доски к верхнему поясу, мы используем металлические уголки. Возьмём кусок уголка с толщиной стенки 4 мм и болгаркой нарежем его на несколько коротких отрезков.

   Дрелью просверлим в них по два отверстия.

   Приварим уголки к верхним поясам ферм через 60 см друг от друга. В последствии, установив стропила, мы прикрутим их двумя саморезами к каждому уголку.

   Опоры с фермами под навес готовы, осталось покрасить их краской для металлических поверхностей.

   Когда краска высохнет, приступим к устройству обрешётки под поликарбонат.

ВИДЕО

stroimzanovo.ru

Стропильные фермы металлические: расчет конструкции, изготовление

1.263-2-4.1КМ-2 Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправочные марки

1.263-2-4.1КМ-3 Схема расположения ферм пролетом 18 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-4 Схема расположения ферм пролетом 21 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-5 Схемы расположения ферм пролетом 24 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-6 Схемы расположения ферм пролетом 27 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-7 Схемы расположения ферм пролетом 30 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-8 Схемы расположения ферм пролетом 36 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-9 Схема ферм с маркировкой элементов

1.263-2-4.1КМ-10 Сортамент ферм пролетом L=18 м; Н=1,2 м

1.263-2-4.1КМ-11 Сортамент ферм пролетом L=18 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-12 Сортамент ферм пролетом L=21 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-13 Сортамент ферм пролетом L=24 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-14 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-15 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-16 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-17 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-18 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-19 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,4 м

1.263-2-4.1КМ-20 Схемы вертикальных связей В-1…В-4

1.263-2-4.1КМ-21 Узел 1

1.263-2-4.1КМ-22 Узел 2,3

1.263-2-4.1КМ-23 Узел 4

1.263-2-4.1КМ-24 Узел 5

1.263-2-4.1КМ-25 Узел 6

1.263-2-4.1КМ-26 Узел 7

1.263-2-4.1КМ-27 Узел 8

1.263-2-4.1КМ-28 Узел 9

1.263-2-4.1КМ-29 Узел 10

1.263-2-4.1КМ-30 Узел 11

1.263-2-4.1КМ-31 Узел 12-15

1.263-2-4.1КМ-32 Указание по расчету сварных швов узлов ферм

1.263-2-4.1КМ-33 Разметка отверстий по верхним поясам ферм L=18-24 м для крепления связей

1.263-2-4.1КМ-34 Разметка отверстий по верхним поясам ферм L=27-36 м для крепления связей

1.263-2-4.1КМ-35 Таблицы для выбора марок прогонов и профиля размеров настила

1.263-2-4.1КМ-36 Спецификация стали ферм пролетом L=18 м;Н=1,2 м;Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-37 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;L=24 м;Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-38 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;Н=1,8 м;Н=2,7 м

1.263-2-4.1КМ-39 Спецификация стали ферм пролетом L=30 м;Н=1,8 м;Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-40 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-41 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,4 м

stylekrov.ru

виды, расчет конструкции и сварка

Металлические фермы не являются редкостью в условиях современного строительства. Такие конструкции особенно востребованы при обустройстве помещений с большими размерами или в случае необходимости получить стропильную систему с наиболее высоким уровнем прочности и надёжности. Кроме того, металл обладает характеристиками, позволяющими оформлять конструкции из профильных труб для монтажа пролётов с длиной более десяти метров.

[contents]

Преимущество стропильных ферм из труб

• стабильно высокие прочностные характеристики, которые позволяют обеспечить максимально долгую эксплуатацию всей конструкции;

• использование металлического профиля значительно облегчает сооружение наиболее сложных конструкций с минимальными затратами времени и сил;

• фермы из профильных труб отличаются вполне доступной стоимостью;

• фермы из профилей обладают незначительным весом;

• конструкции, изготовленные с использованием профильных труб, отличаются устойчивостью к деформационным изменениях и испытывают минимальные последействия вследствие механических ударов или других повреждений.

Кроме того фермы, выполненные на основе металлических профилей можно окрашивать, что позволяет получить очень качественную и внешне эстетичную конструкцию.

Область применения

Основной сферой использования ферм является конструирование металлических каркасов для навесов и различных построек. Кроме того, посредством таких конструкций выполняется защита значительных площадей от солнца и атмосферных осадков. Широко используются металлические фермы в сооружении мостов и в качестве перекрытий в сегменте промышленного или частного строительства.

Локальное использование ферм из профильных труб наблюдается при обустройстве объектов связи, линий электроснабжения, автотранспортных дорог. Их эксплуатируют при возведении спортивных и культурно-массовых сооружений.

Виды профильных труб

Для выбора определённого варианта стальной конструкции необходимо определиться с видом профильной трубы, которые сильно отличаются размерами, ГОСТами, конфигурацией и могут иметь

Виды профильной трубы

следующие формы:

• квадратная труба с одинаковым соотношением размеров всех сторон;

• прямоугольная труба с различными размерами сторон;

• овальные трубы, отличающиеся дороговизной, что обусловлено трудоёмкостью изготовления.

Очень важно правильно рассчитывать параметры профильных труб, из которых будет состоять конструкция фермы:

• для небольших сооружений с шириной не более 4, 5 метра оптимальные размеры составляют 4 x 2 x 0,2 сантиметра;

• конструкции с шириной не более 5,5 метра обустраиваются трубами с размерами 4 x 4 x 0,2 сантиметра;

• для конструкций, с шириной более пяти метров, допускается использование металлопрофиля с параметрами 4 x 4 x 0,3 сантиметра или 6 x 3 x 0,2 сантиметра.

В зависимости от типа изготовления, трубы профильные могут быть представлены:

• электросварными холоднодеформированными изделиями;
• электросварными изделиями;
• горячедеформированными изделиями;
• холоднодеформированными изделиями;
• бесшовными изделиями.

Разновидности конструкций

На основании формы металлической фермы различаются следующие разновидности:

• односкатный вариант фермы на основе профильных труб;
• двухскатный вариант фермы;
• прямой вариант;
• арочный вариант.

Виды конструкций

Кроме того, конструкции металлических ферм подразделяются в зависимости от очертаний пояса:

конструкция с параллельным поясом. Особенности такого варианта обусловлены лёгкостью монтажа благодаря значительному количеству однотипных деталей, одинаковой длине стержней решётки и пояса, наличию незначительного количества стыков, полной унификации конструкции и возможности использовать под мягкое кровельное покрытие.

односкатная конструкция фермы. Характеризуется устройством узлов оптимальной жёсткости, отсутствием длинных стержней в серединной части металлопрофильной фермы и достаточной экономичностью конструкции.

ферма полигональной конструкции. Такой сложный вариант чаще всего используется при возведении строений со значительным весом и способствует обеспечению экономичного использования профилей.

треугольная конструкция фермы. Особенностями являются простота изготовления и возможность использовать такой вариант для кровель с большим уклоном. Следует учитывать сложность устройства большинства опорных узлов и значительный расход металлопрофиля.

Все фермы на основе профильных труб могут быть представлены сооружением с объединением всех элементов в одной плоскости или висячей конструкцией, включающей верхний и нижний пояса.

Проектирование и расчёт

Наиболее важным этапом возведения любой конструкции является проектирование и расчёт, которые должны учитывать следующие нюансы:

• показатель нагрузки на конструкцию фермы;
• величина конструкционного уклона;
• местоположение перекрытий;
• протяжённость обустраиваемых пролётов.

Чертеж фермы из профильной трубы

Следует учитывать, что на сегодняшний день существует всего четыре конструкционных варианта металлических ферм для обустройства двухскатных кровель:

• классический вариант треугольника со стропильными распорами;

• треугольный вариант конструкции с лобовыми врубками;

• вариант пятиугольных сегментов, оснащённых дополнительными рёбрами для повышения жёсткости;

• вариант многоугольного исполнения, используемый для пролётов длиннее 24 метров, на которые предполагается потенциально высокий уровень внешних нагрузок.

Особенности и этапы расчётов, на которые следует обратить особое внимание:

• перед расчётами необходимо выполнить схему с указанием зависимости длины конструкции от величины кровельного уклона;

• выбор схемы должен сочетаться с определением контура поясов выполняемой фермы, что находится в непосредственной зависимости от функциональных особенностей конструкции, варианта кровельного материала и угла кровельного наклона;

• выбор параметров длины и высоты фермы, а при длине более 36 метров требуется произвести расчёт строительного подъёма;

• определение размеров панелей в зависимости от величины нагрузки и расчёт междоузельных расстояний.

Элементы и узлы

Основные конструкционные элементы ферм из труб могут быть представлены верхним и нижним поясами, а также раскосами и стойками. Пояса в таких фермах образуют контуры, а наличие раскосов и стоек необходимо для обустройства решётки. Узловые соединения всех элементов конструкции базируются на непосредственном примыкании элементов друг к другу или основаны на использовании специальных узловых фасонок.

Конструкция стропильной фермы

Все элементы металлических ферм необходимо центрировать по осевому направлению от центра тяжести, что позволяет снизить узловые моменты и обеспечить работу стержней на основные осевые усилия.

Фермы из профильной трубы

Угол уклона позволяет выделить несколько типов металлопрофильных ферм:

Угол кровельного уклона от 22 до 30 градусов.

Возведение при угле наклона крыши 22-30 градусов

Высота фермы рассчитывается посредством деления длины пролёта на пять. Основным преимуществом является достаточно небольшой вес конструкции.

Если величина длины пролёта более четырнадцати метров, то предпочтение следует отдать конструкции с расположением в направлении сверху вниз. Верхняя часть обустраивается панелью с параметрами длины от 1,5 до 2,5 метра, а сама конструкция должна иметь два пояса и чётное количество панелей.

Изготовление промышленных металлопрофильных ферм с длиной более двадцати метров, подразумевает монтаж металлических сооружений подстропильного типа, которые будут связывать опорные колонны.

Как правило, стандартные конструкции состоят из пары треугольных ферм, которые соединяются затяжкой. Такой вариант не позволяет образоваться длинным раскосам в средней части конструкции, и способствует облегчению общего веса конструкции. Закрепление потолка на такой ферме происходит фиксацией затяжки на верхнем узле пояса.

Угол кровельного уклона от 15 до 22 градусов.

При таком уклоне для расчёта высоты конструкции длину пролёта необходимо разделить на семь. Следует учитывать, что показатель длины такой металлопрофильной фермы не должен превышать двадцать метров. Если длина значительнее, то требуется использовать затяжки, а нижний пояс изготовить на основе ломанного варианта.

Минимальный кровельный уклон, не превышающий 15 градусов.

Оптимальным вариантом является устройство в форме трапеции. Для расчёта высоты требуется разделить длину пролёта на показатель, который в зависимости от величины уклона может варьироваться в пределах 7 — 9. При установке фермы не на потолок, в виде раскосов допускается использование треугольной решётки.

Изготовление и сварка

Весь процесс изготовления базируется на выполнении действий в определённой последовательности и соблюдении нескольких правил, которые позволяют собрать надёжную и качественную металлопрофильную конструкцию:

• для сборки и скрепления всех элементов конструкции необходимо пользоваться прихватками или спаренными уголками;

• конструирование верхнего пояса фермы подразумевает использование двух тавровых разносторонних уголков, которые стыкуются меньшими сторонами;

• для соединения нижнего пояса конструкции следует использовать уголки с равными сторонами;

• большая и длинная ферма соединяется посредством накладных пластин, а чтобы получить равномерное распределение нагрузки следует использовать парные швеллеры;

• при монтаже раскосов требуется выдерживать угол в сорок пять градусов, а установка стоек выполняется под углом в девяносто градусов;

• раскосы и стойки крепятся посредством тавровых или крестообразных уголков с равными сторонами;

• при изготовлении цельносварных конструкций целесообразно использовать тавры;

• собрав конструкцию посредством прихваток можно выполнять сварочные работы ручного или автоматического типа с последующей зачисткой всех швов.

На завершающем этапе необходимо обработать всю конструкцию качественным антикоррозийным составом и краской.

Подводим итоги

Качественные и грамотно выполненные металлические фермы должны соответствовать всем нормам безопасности и возводиться в соответствии с установленными государственными стандартами.

Чем выше возводимая ферма, тем больше её несущая способность, что необходимо учитывать при проектировании и выполнении узлов соединений.

Профильные трубы являются недорогими, лёгкими, экономичными и прочными элементами и относятся к категории идеальных вариантов для изготовления объёмных стропильных ферм.

netosadkam.ru

Металлическая ферма. Металлические конструкции :: SYL.ru

Металлическая ферма изготавливается из стальных профилей, наиболее часто используется для этого уголок. Если предстоит обустроить более тяжелую конструкцию, то профиль должен иметь тавровое или двутавровое сечение. Для гидротехнических сооружений используется круглое сечение, а также профильная труба. Стропильная металлическая ферма достаточно широко применяется в конструкциях для перекрытия зданий, наиболее часто ширина пролета превышает 24 метра.

Конструктивные особенности стропильной металлической фермы

Металлическая ферма имеет качества жесткости и прочности, которые обеспечиваются формой. Наиболее распространенным считается вариант, который имеет в составе прутья, среди них располагаются параллельно направленные элементы, которые обладают зигзагообразной формой. Благодаря подобной компоновке даже при незначительном расходе материала сопротивляемость системы повышается во много раз.

Главные конструктивные элементы

Металлическая ферма состоит из стоек, раскосов, а также решетки. Узловое соединение составляющих производится методом примыкания одного элемента к другому. Стержни решетки крепятся к поясам с помощью сварки или фасонных элементов. Помимо стропильных, могут быть и подстропильные. Их применяют в качестве опоры для несущих перекрытий и конструкций, что верно, если между колоннами оказывается большее расстояние, чем между балками.

Разновидности ферм по решеткам и поясам

Металлическая ферма может быть классифицирована по геометрии поясов и разновидности решетки. Если говорить об очертаниях пояса, то он может иметь в составе элементы, расположенные параллельно, то есть обладать достаточным количеством конструктивных преимуществ.

Детали повторяются с наибольшей периодичностью, что связано с равномерными длинами стержней для решетки и поясов, одинаковыми схемами узлов, а также наименьшим числом стыков, что позволяет унифицировать конструкции. Это дает возможность индустриализировать их производство. Их используют наиболее часто при обустройстве мягких кровель.

Металлические фермы, чертежи которых составляются до начала монтажа, могут быть одинаковыми, то есть трапециевидными. Сопряжение с колоннами позволяет устраивать достаточно жесткие узлы рамы, которые повышают качества жесткости всей постройки. В центральной части пролета на решетке данных ферм не имеется длинных стержней. Они не предполагают необходимости устройства значительных уклонов. Что касается полигональных, они подходят для массивных построек, в которых применяются большие пролеты. При этом данные конструкции позволяют сэкономить материал. Подобное очертание для легких вариантов нерационально, так как получение незначительной экономии нельзя соизмерить с такими сложностями конструкции.

Можно выделить еще и треугольные, которые применяются для круглых крыш определенного вида. Они просты в исполнении, но обладают определенными конструктивными минусами, которые выражены в сложности опорного узла. Помимо прочего, получается перерасход материалов при изготовлении длинных стержней в центральной зоне решетки. Применение треугольных систем во многих случаях обязательно, например, там, где нужно обеспечить с одной стороны равномерный и значительный приток естественного света.

Системы решетки

Если вы решили обустроить металлические фермы, чертежи которых представлены в статье, то стоит воспользоваться треугольной системой, которая выступает в качестве наиболее эффективного варианта в случае с параллельно расположенными поясами. Это верно и для трапецеидального очертания. Возможно использование данной системы в решетке с треугольным очертанием, в котором наиболее длинные элементы растянуты в наибольшей степени. Подобная решетка по сравнению с треугольной наиболее сложна в устройстве, а также предполагает значительный расход материала.

Особенности проведения расчетов

Монтаж металлических ферм производится только после грамотного расчета системы, где учитывается нагрузка по типу веса кровли, водосточных систем, фонарей, а также вентиляторов. Важно учесть и собственную массу несущей конструкции. Среди временных нагрузок можно выделить давление ветра, вес людей, снега, подвесного транспорта. Ветровая нагрузка должна быть учтена в уклоне фермы, начиная с 30 градусов. Важно учесть и периодическую нагрузку по типу ураганов и сейсмических волнений.

Работа над изготовлением и соединением элементов

Монтаж металлических ферм производится поэтапно из элементов на прихватках. Связывание поясов осуществляется с применением уголка, который используется в количестве одного или двух штук. Верхние пояса выполняются из уголков, которые обладают неравными боками, а также имеют тавровое сечение. Сопряжение осуществляется по меньшим сторонам. Для нижних поясов применяются равнобокие уголки. Стропильные фермы металлические могут обладать значительной длиной, при этом используются накладные и соединительные пластины. При нагрузках, образованных в границах панелей, применяется парные швеллер.

Раскосы устанавливаются под углом в 45 градусов, что касается стоек, то их монтаж производится под прямым углом. Для их выполнения используется равнобокий уголок, а крепление деталей осуществляется с помощью пластин.

Если система полностью сварная, то ее выполняют с применением тавр. После того как монтаж на прихватках завершён полуавтоматическим или ручным способом, можно приступать к проведению сварочных работ, затем каждый шов должен быть зачищен. Проведение окрашивания производится на завершающем этапе, следует использовать антикоррозийные составы.

Правила проведения устройства

Стропильные фермы металлические будут устанавливаться в зависимости от уклона кровли. Необходимо перед началом работ понимать зависимость этого показателя от устройства системы. Таким образом, угол будет равен пределу от 6 до 15 градусов, если ферма обладает трапециевидной формой.

Для обустройства чердака голые стены должны обладать соответствующей высотой, в некоторых случаях для этого крыша снабжается переломами у опор. Габариты панели верхнего и нижнего пояса должны быть эквивалентны. Для облегчения процесса применяется решетка. Если угол наклона должен получиться равным 15-22 градусам, то высота конструкции должна быть равна 1/7 длины, узлы металлических ферм в нижнем поясе должны быть ломаными, это гарантирует снижение массы по сравнению с обычной треугольной на 30 процентов. При всем этом, один пролет не должен оказаться больше 20 метров в длину. Если необходим уклон в пределах 22-30 градусов, то система должна обладать треугольной формой, металлические конструкции фермы будут обладать высотой, которая равна 1/3 длины.

По той причине, что вес получится сравнительно небольшим, в качестве опоры можно использовать наружные стены, возведенные на незначительную высоту. Если длина пролета равна 14-20 метрам, в каждой ее половине следует сделать четное число панелей, длина которых равна 1,5-2,5 метра. В качестве наиболее подходящих для такой длины считается количество панелей, ограниченное восемью.

Если длина пролета превышает 35 метров, то следует применять фермы, которые предполагают использование двух треугольных элементов, соединенных между собой стяжками. В данном случае длинные раскосы центральных панелей допустимо устранить, уменьшив массу. Ферма треугольная металлическая в этом случае будет иметь верхний пояс, разделенный на 16 панелей, длина каждой из которых равна 2-2,75 метра.

Стальные профильные трубы

После того как вы поняли, как производится расчет металлической фермы, можно подумать о ее составляющих. Таким образом, конструкция, изготовленная из профильных труб, обладает менее внушительным весом по сравнению со швеллером или уголком. Такие детали легко собираются с использованием сварки. Профильные трубы можно покрывать легкими материалами по типу ондулина, прозрачного шифера, а также битумных гонтов. Стальные трубы выполняются из стали и алюминия. Такие материалы обладают своими преимуществами, их удобно складировать, перевозить, а также загружать. Материал будет способен претерпевать значительные тепловые и механические нагрузки, он легко поддается обработке.

В основе металлических ферм используются оцинкованные профильные трубы по той причине, что они не подвергаются коррозии, имеют отличные эксплуатационные качества, а также смотрятся привлекательно. Все данные факторы обязательно принимаются в расчет при выборе материала для обустройства стальных ферм. Помимо прочего, монтировать такие системы достаточно просто, с чем способен справиться любой мастер.

В заключение

Используются для этого и толстостенные профильные трубы, которые обладают более внушительной несущей способностью. Такие конструкции применяются еще и при строительстве заборов, детских площадок, а также перегородок.

Теперь вы знаете, как проводить монтаж металлических ферм разных форм.

www.syl.ru

Металлические фермы из профильной трубы: изготовление и использование

Металлоконструкции, состоящие из соединенных решетчатых стержней, в строительном мире называют фермами. Производство таких конструкций считается трудоемким, по сравнению со сплошными балками, но более экономичным. Для изготовления ферм применяется парный материал, а для их соединения используются косынки. Вся конструкция монтируется при помощи сварки или клепок. 

Фермы из профильной трубы применяются в перекрытиях промышленных зданий и жилых домов, при строительстве мостов, объектов связи, грузоподъемных кранов, опор электропередачи, транспортных эстакадах и др.

Металлические фермы из профильной трубы имеют ряд недостатков:

• для монтажа и подъема конструкции, ввиду ее большого веса, необходимо применять специальную технику;
• фермы из профильных труб обладают небольшим коэффициентом сопротивления к повышенным температурам, поэтому во время пожара кровля может рухнуть;
• установка фермы – очень дорогостоящая работа.

В зависимости от размеров здания, видов кровельного покрытия, от нагрузки, строятся треугольные или трапециевидные фермы.

Стропильная конструкция из профильных труб: выбираем угол уклона крыши

Стропильная ферма – это висячая металлоконструкция, которая состоит из стоек, раскосов, нижнего и верхнего пояса. Выбор конструкции зависит от уклона кровли, нагрузки, длины пролета и расположения перекрытия чердака.

Угол уклона крыши 22-30 градусов

Треугольные фермы из профильной трубы используют, когда угол уклона крыши составляет от 22 до 30 градусов. Высота ее должна иметь 1/5 длины пролета. По весу такая конструкция получится небольшой, стены можно сооружать невысоко – в пределах чердака.

При размерах пролета в 14-20 метров вес конструкции можно снизить, применяя нисходящие раскосы. Количество панелей в таких случаях должно быть не меньше восьми, а длина панелей верхнего пояса будет составлять – 1,5 -2,5 м. Подходящим кровельным материалом будет железо, этернит, шифер.

В промышленных зданиях, в которых длина пролета достигает 20-35 м, монтируют фермы Полонсо, состоящие из двух треугольных конструкций, соединенных затяжкой. Здесь на верхнем поясе закрепляется 12-16 панелей, длиной от 2 до 2, 75 м.

Угол уклона крыши 15-22 градуса

В этом случае берется высота фермы в 1/7 всей длины пролета. Чтобы увеличить высоту на 0,16-0,23 относительно длины пролета, нижний пояс делают ломаным. В результате вес конструкции становится меньше на 30% по сравнению с треугольной фермой. Чтобы применять такие фермы, необходимо вмонтировать 8 панелей с длиной пролетов не более 20 метров.

Угол уклона крыши 6-15 градусов

При небольших уклонах крыши применяется трапециевидная ферма. Её высота должна составлять от 1/7 до 1/9 длины пролета, тогда вес конструкции снизится. Если потолок не будет подвешиваться к конструкции, то в качестве раскосов нужно применить треугольную решетку.

Число панелей рассчитывается аналогично расчету для треугольной фермы. Если длина стен чердака окажется мала, то у опор предусматриваются переломы крыши. Когда подвешивание потолка все-таки необходимо, то панели конструкции должны быть одинаковой длины – 1,5 – 2,5 м, а к раскосам добавляются стойки.

Стропильная система для уклона крыши 6-10 градусов

Нюансы, которые помогут сделать расчет фермы из профильной трубы точным

Для расчетов необходимо руководствоваться:

• — СНИП, П-23-81, раздел – стальные конструкции;
• — СНИП, 2.01.07-85, раздел – нагрузки и воздействия.

Выбор схемы. Сначала определяются контуры поясов профильной фермы. Силуэт конструкции определяется по функциям сооружения, по виду покрытия кровли, углу наклона.

Размер конструкции. Если технические требования не предусматривают других вариантов, то длина фермы рассчитывается по принципу экономии. Высота сооружения будет зависеть от типа кровельного покрытия, возможности перестановки фермы, возможности использования ее минимального веса, возможности обеспечить необходимый угол уклона поясов.

Если пролет больше тридцати шести метров, то возникает необходимость расчета строительного подъема, который предупредит изгиб конструкции от нагрузок.

Панельные размеры определяются, исходя из расстояния между частями, которые передают нагрузку на всю металлоконструкцию. Необходимо помнить, что угол скоса у различных ферм не может быть одинаковым, и то, что размеры панели должны соответствовать этому углу.

Если форма решетки треугольная, то угол должен составлять 45 градусов. При пологой форме решетки – 35 градусов. Рассчитывая монтаж фермы, нужно обязательно учитывать расстояние между узлами конструкции. Оно, как правило, равно ширине панели.

При расчетах нельзя допускать даже малейшей погрешности. Она может привести к непредвиденным обстоятельствам во время монтажа конструкции. При составлении схемы сооружения и ее возведении целесообразнее будет проконсультироваться со специалистом.

Чтобы не делать изнурительные расчеты, можно воспользоваться готовыми типовыми проектами, которые применяются при постройке общественных зданий и сооружений.

Металлические профильные трубы: виды и характеристики

Стропильная конструкция, выполненная из профильных труб, давно применяется в частном строительстве, потому что профильные изделия легче уголка или швеллера. Их можно легко собрать на месте, используя сварку. При строительстве крыши с тяжелым покрытием (шифер, металлочерепица, железо), монтируются стропильные системы из дерева.

Профильные трубы в строительстве кровли можно покрывать легкими материалами, такими как : ондулин, рулонный материал, прозрачный шифер, битумные гонты и др. Металлические профильные трубы изготавливаются из алюминия и стали. Характеристики металлической профильной трубы (форма, толщина стенок и размер) зависят от ее предназначения.

Профильные трубы делят по типу их изготовления:

• электросварные холоднодеформированные;
• трубы электросварные;
• холоднодеформированные;
• горячедеформированные;
• бесшовные

Профильные трубы имеют свои преимущества. Они удобны при складировании, транспортировке, погрузке-выгрузке. Материал способен выдержать большие тепловые и механические нагрузки, поддается обработке, поэтому применяется в дизайнерском строительстве.

Алюминиевые профильные трубы — применяются для изготовления перил, ограждений, окон, дверей, фасадных систем, рекламного и торгового оборудования, а также для оформления интерьера различных помещений. Незаменимы в авиастроении и судостроении, в конструкциях лифтов, а также в производстве мебели и спортивного сооружения.

Стальные профильные трубы — конструкции из стали изготавливаются из различных стальных сплавов. Профильные стальные трубы производятся нескольких видов сечения: прямоугольного, квадратного, овального, плоскоовального и каплевидного. Они отличаются высокой прочностью, поэтому применяются в строительстве легких и тяжелых металлических конструкций.

Оцинкованные профильные  трубы имеют квадратное и прямоугольное сечение. Они не подвергаются коррозии, обладают прекрасными эксплуатационными и эстетическими характеристиками. Толстостенные профильные оцинкованные трубы применяются в строительно-монтажных работах, при монтаже каркасов здания. Тонкостенные конструкции применяются в строительстве заборов, перегородок, детских спортивных площадок, внутриусадебных построек

vsetrybu.ru

Расчёт фермы для навеса: формулы, которые понадобится использовать

Содержание статьи:

Навес является простой архитектурной конструкцией, которая применяется в самых различных целях. В большинстве случаев его изготавливают при отсутствии гаража с накрытием на даче или для того, чтобы защитить площадку для отдыха от сильных лучей солнца. Для обеспечения надежности и прочности подобной постройки небольших размеров понадобится произвести расчет навеса. В конечном итоге можно будет получить данные, которые смогут показать, какие фермы будут использоваться и как их нужно будет варить.

Схему закрепления профильных труб можно увидеть на рис. 1.

Как рассчитать фермы для навеса своими руками?

Для того чтобы произвести расчет подобной конструкции для навеса, понадобится подготовить:

• Калькулятор и специальное программное обеспечение;
• СНиП 2.01.07-85 и СНиП П-23-81.

При проведении расчетов надо будет выполнить следующие действия:

1. Прежде всего понадобится выбрать схему фермы. Для этого определяются будущие контуры. Очертания нужно выбирать исходя из основных функций навеса, материала и других параметров;
2. После этого надо будет определить габариты изготавливаемой конструкции. Высота будет зависеть от типа кровли и используемого материала, веса и других параметров;
3. Если размеры пролета превышают 36 м, понадобится произвести расчет для строительного подъема. В данном случае имеется ввиду обратный погашаемый изгиб от нагрузок на ферму;
4. Необходимо определить размеры панелей сооружения, которые должны соответствовать расстояниям между отдельными элементами, которые обеспечивают передачу нагрузок;
5. На следующем этапе определяется расстояние между узлами, которое чаще всего равняется ширине панели.

При произведении расчетов следуйте таким советам:

1. Понадобится все значения высчитать в точности. Следует знать, что даже малейший недочет приведет к ошибкам в процессе произведения всех работ по изготовлению конструкции. Если нет уверенности в собственных силах, то рекомендуется сразу же обратиться к профессионалам, которые имеют опыт в проведении подобных расчетов;
2. Для облегчения работы можно использовать готовые проекты, в которые останется лишь подставить имеющиеся значения.

В процессе выполнения расчета фермы следует помнить, что в случае ее увеличивающейся высоты будет увеличиваться и несущая способность. В зимнее время года снег на подобном навесе практически не будет накапливаться. Для того чтобы увеличить прочность конструкции, следует установить несколько прочных ребер жесткости.

Для сооружения фермы лучше всего использовать трубу из железа, которая имеет небольшой вес, высокую прочность и жесткость. В процессе определения размеров для подобного элемента понадобится учитывать следующие данные:

1. Для конструкций небольших размеров, ширина которых составляет до 4,5 м, понадобится использовать трубу из металла 40х20х2 мм;
2. Для конструкций, ширина которых составляет менее 5,5 м, нужно использовать трубу с размерами 40х40х2 мм;
3. Если ширина фермы составит более 5,5 м, лучше всего применить трубу 60х30х2 мм или 40х40х3 мм.

В процессе планирования шага ферм следует учитывать, что максимально возможное расстояние между трубами навеса составляет 1,7 м. Только в таком случае можно будет сберечь надежность и прочность конструкции.

Пример расчета ферм для навеса

1. В качестве примера будет рассмотрен навес шириной 9 м уклоном в 8°. Пролет сооружения составляет 4,7 м. Нагрузки снега для региона находятся на уровне 84 кг/м²;
2. Вес фермы составляет приблизительно 150 кг (следует взять маленький запас на прочность). Вертикальная нагрузка составляет 1,1 т на стойку с высотой 2,2 м;
3. Одним концом ферма будет опираться на стенку постройки из кирпича, а вторым — на колонну для опоры навеса с помощью анкерных болтов. Для изготовления фермы используется квадратная труба 45х4 мм. Следует заметить, что с подобным приспособлением достаточно удобно работать;
4. Лучше всего изготавливать фермы с параллельными поясами. Высота каждого из элементов составляет 40 см. Для раскосов используется труба сечением 25х3 мм. Для нижнего и верхнего пояса применяется труба 35х4 мм. Козырьки и другие элементы нужно будет сварить друг с другом, потому толщина стенки будет 4 мм.

В конечном итоге можно будет получить следующие данные:

• Расчетное сопротивление для стали: Ry = 2,45 T/см²;
• Коэффициент надежности — 1;
• Пролет для фермы — 4,7 м;
• Высота фермы — 0,4 м;
• Число панелей для верхнего пояса конструкции — 7;
• Углы нужно будет варить через один.

Все нужные данные для расчетов можно будет найти в специальных справочниках. Однако профессионалы рекомендуют производить расчеты подобного типа с помощью использования программного обеспечения. Если будет допущена ошибка, то изготавливаемые фермы сложатся под воздействием нагрузок снега и ветра.

Как рассчитать ферму для навеса из поликарбоната?

Навес является сложной конструкцией, поэтому перед приобретением определенного количества материала понадобится смета. Каркас для опоры должен иметь возможность выдерживать любые нагрузки.

Для того чтобы произвести профессиональный расчет конструкции из поликарбоната, рекомендуется обратиться за помощью к инженеру с опытом подобной работы. Если навес являет собой отдельную конструкцию, а не пристройку к частному дому, то расчеты усложнятся.

Уличная кровля состоит из столбиков, лаг, ферм и покрытия. Именно эти элементы и нужно будет рассчитывать.

Если планируется изготовить навес из поликарбоната арочного типа, то не получится обойтись без использования ферм. Фермы являются приспособлениями, которые связывают лаги и опорные столбики. От подобных элементов будут зависеть размеры навеса.

Навесы из поликарбоната, в качестве основы которых применяются металлические фермы, изготавливать достаточно сложно. Правильный каркас сможет распределять нагрузку по опорным столбикам и лагам, при этом конструкция навеса не будет разрушаться.

Для монтажа поликарбоната лучше всего использовать профильные трубы. Основной расчет фермы — учет материала и уклона. К примеру, для односкатной навесной конструкции с маленьким уклоном применяется неправильная форма фермы. Если конструкция имеет маленький угол, то можно использовать металлические фермы в форме трапеции. Чем больше радиус структуры арки, тем меньше существует возможностей задержки снега на кровле. В данном случае несущая способность фермы будет большой (рис. 2).

Если используется простая ферма домиком размерами 6х8 м, то расчеты будут такими:

• Шаг между столбиками для опоры — 3 м;
• Количество металлических столбиков — 8 шт;
• Высота ферм под стропами — 0,6 м;
• Для устройства обрешетки крыши понадобится 12 профильных труб с размерами 40х20х0,2 см.

В некоторых случаях можно сэкономить путем уменьшения количества материала. К примеру, вместо 8-ми стоек можно установить 6. Можно также сократить обрешетку каркаса. Однако не рекомендуется допускать потерю жесткости, так как это может привести к разрушению сооружения.

Подробный расчет фермы и дуги для навеса

В данном случае будет производиться расчет навеса, фермы которого устанавливаются с шагом 1 м. Нагрузка на подобные элементы от обрешетки передается исключительно в узлах фермы. В качестве материала для кровли используется профнастил. Высота фермы и дуги может быть любой. Если это навес, который примыкает к основной постройке, то главным ограничителем является форма кровли. В большинстве случаев сделать высоты фермы больше 1 м не получится. С учетом того, что понадобится делать ригеля между колоннами, максимальная высота составит 0,8 м.

Схему навеса по фермам можно увидеть на рис. 3. Голубым цветом обозначаются балки обрешетки, синим цветом — ферма, которую нужно будет рассчитывать. Фиолетовым цветом обозначаются балки или фермы, на которые будут опираться колонны.

В данном случае будет использоваться 6 ферм треугольной формы. На крайние элементы нагрузка будет в несколько раз меньше, чем на остальные. В данном случае металлические фермы будут консольными, то есть их опоры располагаются не на концах ферм, а в узлах, которые изображены на рис. 3. Такая схема позволяет равномерно распределять нагрузки.

Расчетная нагрузка составляет Q = 190 кг, при этом снеговая нагрузка равна 180 кг/м². Благодаря сечениям возможно произвести расчет усилий во всех стержнях конструкции, при этом нужно учитывать тот факт, что ферма и нагрузка на данный элемент является симметричной. Следовательно, понадобится рассчитывать не все фермы и дуги, а лишь некоторые из них. Для того чтобы свободно ориентироваться в большом количестве стержней в процессе расчета, стержни и узлы промаркированы.

Формулы, которые понадобится использовать при расчете

Понадобится определить усилия в нескольких стержнях фермы. Для этого следует использовать уравнение статического равновесия. В узлах элементов шарниры, потому значение моментов изгиба в узлах фермы равно 0. Сумма всех сил по отношению к оси x и y тоже равна 0.

Понадобится составить уравнение моментов по отношению к точке 3 (д):

М3 = -Ql/2 + N2-a*h = 0, где l — расстояние от точки 3 до точки приложения силы Q/2, которое составляет 1,5 м, а h — плечо действия силы N2-a.

Ферма имеет расчетную высоту 0,8 м и длину 10 м. В таком случае тангенс угла a составит tga = 0,8/5 = 0,16. Значение угла a = arctga = 9,09°. В конечном итоге h = lsina. Из этого следует уравнение:

N2-a = Ql/(2lsina) = 190/(2*0,158) = 601,32 кг.

Таким же образом можно определить значение N1-a. Для этого понадобится составить уравнение моментов по отношению к точке 2:

М2 = -Ql/2 + N1-a*h = 0;

N1-a*h = Ql/2;

N1-a = Q/(2tga) = 190/(2*0,16) = 593,77 кг.

Проверить правильность вычислений можно путем составления уравнения сил:

EQy = Q/2 — N2-asina = 0; Q/2 = 95 = 601,32 * 0,158 = 95 кг;

EQx = N2-acosa — N1-a = 0; N1-a = 593,77 = 601,32 * 0,987 = 593,77 кг.

Условия статистического равновесия выполнены. Любое из уравнений сил, которые использовались в процессе проверки, можно использовать для того, чтобы определить усилия в стержнях. Дальнейший расчет ферм производится таким же образом, уравнения не изменятся.

Стоит знать, что расчетную схему можно составить, так чтобы все продольные силы направлялись от поперечных сечений. В таком случае знак «-» перед показателем силы, который получен при расчетах, покажет, что подобный стержень будет работать на сжатие.

Для того чтобы определить усилие в стержне з-и, понадобится первым делом определить значение угла у: h = 3siny = 2,544 м.

Подробную информацию о том как рассчитать навес с помощью программы вы сможете узнать просмотрев это видео:

Ферма для навеса своими руками рассчитывается несложно. Понадобится лишь знать основные формулы и уметь их использовать.

vashibesedki.ru

Стропильная ферма. Стропильные фермы на МЗП, металлодеревянные фермы

Стропильная ферма необходима для перекрытия большого пролета, необходимого по конструктивным и планировочным соображениям. Причем не обязательно дом строится с размахом, ведь вестибюль или зал более шести метров в длину в наше время вовсе не роскошь. К тому же планировочные решения современных домов все более независимы и предполагают большие комнаты, простор, высоту, нестандартные конфигурации помещений. Стропильные фермы решают главную задачу — обеспечивают качества надежности и долговечности крыши и кровли. Классическая стропильная ферма собирается на стройплощадке и монтируется с подгонкой по месту, но существуют и готовые варианты стропильных ферм – например, металлодеревянные фермы, а также заводские фермы из деревянных элементов с соединениями на металлических зубчатых пластинах. Пролет, который можно перекрывать фермами на МЗП – 16 м без всяких дополнительных стоек и колонн, для частного дома это отличные возможности планировки.

Максимальный пролет – 30 м. Если сравнивать с классическим перекрытием на деревянных балках, то для них оптимальный пролет – всего лишь шесть метров, или же нужны промежуточные опоры. Ферма на МЗП может быть применена при опирании на стену из железобетона, дерева, кирпича, камня, а также может монтироваться по керамоблокам, газобетонным и пенобетонным блокам. Материал кровли может быть каким угодно – от эко-камыша и соломы до металлической фальцевой кровли.

Содержание

Фермы на МЗП

Фермы на МЗП применяют для межэтажных перекрытий домов, для устройства крыш и кровель. Кроме того, на частной стройке эти фермы применяют для устройства крыш теплиц и оранжерей, бассейнов и навесов, а также и для различных коммерческих объектов. Современный таунхаус предполагает независимую планировку, что требует перекрытия большого пролета без промежуточного опирания на стены или колонны, и здесь фермы на МЗП незаменимы.

Плюсы этих ферм впечатляют, однако же применение ферм в частном строительстве не так широко. Дело в том, что поэлементная сборка на месте хотя и долгий процесс, но позволяющий работать вручную и поднимать детали на крышу с помощью средств малой механизации. Чтобы смонтировать большепролетную ферму, нужен кран – это немалый расход. Поэтому заказывать ферму на МЗП имеет смысл при необходимости перекрывать большие пролеты. Доставка ферм также сложна – пролетную конструкцию не привезешь по сельской дороге и на стройку, где работать приходится в стесненных условиях.

Фермы на МЗП могут быть различных моделей и конфигураций: ножничные и скатные (в один и два ската), трапециевидные, балочные (для межэтажных перекрытий и плоских кровель), а также и нестандартные – по индивидуальным заказам.

Металлозубчатая пластина

Сокращенно – МЗП, материал пластин – оцинкованная сталь толщиной 1,2-2,0 мм. МЗП штампуют из оцинковки, предварительно нарезанной по стандарту. Размерный ряд достаточно широк: длина пластины 40-400 мм, ширина 10-250 мм, зубья 8-25 мм. Интервал зубьев одинаков – 2,5 см.

Металлические зубчатые пластины запрессовывают в узлы деревянных ферм с помощью гидравлического оборудования при давлении от 25-30 тн. Вручную пластину в дерево забить вряд ли удастся, а сделать это с обеспечением равномерного распределения нагрузки невозможно.

Проекты ферм составляют с помощью программ, в базе которых и характеристики материалов, и нагрузки, и принцип максимальной экономии материала. Все элементы фермы расчетные, и детали и узлы.

Плюсы ферм на МЗП

Основные преимущества стропильных ферм со сборкой элементов на МЗП:

• Быстрый монтаж перекрытия на месте, нет необходимости нарезать элементы по размерам, делать крепеж шип-паз и т.д., ферма полностью готова и собрана;
• Можно возводить крышу любого стиля, сложнейшей конфигурации;
• Монтаж всепогодный и всесезонный, а фермы собираются в заводских условиях и поступают на стройку полностью готовыми;
• Фермы достаточно легкие и не требуют усиления фундаментных и стеновых несущих конструкций;
• Заводская ферма геометрически точна, все фермы идентичны, что важно для быстроты правильности монтажа. Каждый элемент фермы проходит стандартную камерную сушку согласно ГОСТ;
• Экономится пиломатериал, перфорированный крепеж и метизы;
• МЗП — крепеж превосходит по прочности соединения на клею и гвоздях;
• Удобный монтаж утепления кровельного пирога;
• Можно реконструировать старые здания с обустройством дополнительной площади, строить крыши с мансардами и мезонинами;
• Гарантированная заводская прочность, комплектность фермы, плюс экологичные материалы.

Брусья в ферме крепятся с небольшим зазором до 4 мм, это не влияет на прочность фермы. Фермы на МЗП позволяют перекрывать крышу площадью в 200-300 м2 за один рабочий день.

Металлодеревянная ферма

По отзывам специалистов, этот вид ферм для межэтажных и кровельных перекрытий частный домов не пользуется популярностью, хотя достоинств у балочных металло-деревянных ферм немало. По сути такая ферма является шпренгельной, что уже говорит о прочности и надежности конструкции и о том, что прогиб даже при перекрытии пролета в 18 и 24 м будет минимальным, конечно, при условии инженерного проекта фермы и заводского изготовления. Последнее — камень преткновения реала и возможностей инженерного обеспечения: дело в том, что наши частные стройки редко имеют возможность заказать и получить качественную ГОСТовскую шпренгельную систему малого веса, достаточного пролета и по приемлемой цене.

Вкратце: ферма с элементами верхнего и нижнего пояса из бруса (доски) и штампованными раскосами из оцинкованной стали. Собирают фермы посредством гидравлического пресса, так же как и фермы на МЗП. Особо прочные фермы для больших пролетов изготавливают из двойного бруса (пояса) и стальных труб в качестве раскосов, но этот вариант ферм в части экономии спорный — нисколько не дешевле обойдется полностью металлическая заводская ферма, а по надежности — однозначно даст фору сборной металло-деревянной. Но в плане металлодеревянных балочных ферм из доски и оцинкованной стали — эти балки проще в производстве, дешевле и при этом работают как классические фермы, выдерживая значительные нагрузки и давая малый прогиб. Монтировать балку с деревянными поясами на частной стройке проще, также и последующая обшивка и отделка упрощаются. Оптимально применение перфорированных крепежных элементов. Еще важный момент: деревянные элементы вместо металлических значительно снижают вес балки, что положительно влияет на общую массу перекрытия и на все здание в целом, включая фундаменты.

Хорошо проверенная карта дренажа из плиток с разрешением 30 метров для США

Подповерхностный дренаж плиткой — один из наиболее широко используемых методов управления сельским хозяйством для повышения урожайности в регионах с высоким уровнем грунтовых вод или плохо дренированными почвами. Согласно данным переписи сельского хозяйства ^{Национальной службы сельскохозяйственной статистики (NASS) 2017 года Министерства сельского хозяйства США (USDA), пространственная протяженность осушаемых плиткой пахотных земель в США составляет около 22,48 млн га, из которых 18.79 миллионов га (83,8%) в основном находятся в шести штатах Среднего Запада. Правильное моделирование воздействия плиточного дренажа на гидрологический цикл является сложной задачей из-за отсутствия данных по плиточному дренажу с высоким разрешением в континентальном масштабе, поскольку информация по плиточному дренажу в масштабе фермы, поля и субрегиона является недоступен.}

Поэтому мы разработали современную тайловую карту дренажа с разрешением 30 м (AgTile-US) для Прилежащей территории U.S. (CONUS) с использованием информации о дренажной плитке на уровне округа, проведенной Министерством сельского хозяйства США за 2017 год, пахотных земель Национальной базы данных о земельном покрове-2016, Миссия Shuttle Radar Topography — полученный уклон с помощью цифровой модели рельефа, Географическая база данных обследования почвы (SSURGO) версии 2.0 и информация о дренаже почвы и используя модель географической информационной системы.

Валидация AgTile-US с 16000 наземных точек достоверности (наземные данные были определены вручную из ESRI с несколькими разрешениями (15 м, 1 м, 0.6 м и 0,3 м) базовая карта аэрофотоснимков) показала с точностью 86,03% в масштабе CONUS. В регионах Среднего Запада США с большим количеством дренированной плитки точность колеблется от 82,7% до 93,6% . Эти данные могут быть использованы для изучения и моделирования гидрологических характеристик и качества воды, связанных с дренажом из плиток, а также для улучшения прогнозов стока в регионах с преобладанием дренажа из плиток. Карты дренажа плиток AgTile-US доступны в файлах формата GeoTIFF и NetCDF-4 с географической привязкой вместе с информацией о качестве.

Картирование осушенных плиткой пахотных земель с разрешением 30 метров с использованием подхода геопространственного моделирования

Модов заголовков FS19

9p, cdm, 8fu, qfxg, ckf, evol, avqd, nov, pah, x0,

NOAA: Прибрежная аквакультура экологически безопасна

В то время как многие статьи в основных средствах массовой информации распространяют идеи о том, что прибрежная аквакультура небезопасна для окружающей среды, Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) выпустило новый отчет, развенчавший эти мифы.

В своем обширном отчете «Морское садковое выращивание и окружающая среда» ученые из Национальных центров прибрежных океанических исследований NOAA (NCCOS) оценили более 400 исследований, посвященных взаимодействию окружающей среды с прибрежной аквакультурой.

«Многие негативные вещи, которые мы читаем об аквакультуре в СМИ, связаны с тем, что люди цитируют один плохой пример или цитируют то, чего больше нет на практике. Мы хотели взглянуть на это очень критически с научной точки зрения и предоставить справедливый и сбалансированный анализ », — сказал SeafoodSource Джеймс Моррис, доктор философии, эколог NCCOS и один из авторов отчета.
Основные выводы исследователей заключались в том, что прибрежная аквакультура «может быть достаточно устойчивой, если вы все делаете правильно, включая размещение и адекватный мониторинг», — сказал Моррис.

Например, исследователи обнаружили, что опасения по поводу попадания антибиотиков и других лекарств в окружающую морскую среду не вызывают беспокойства в прибрежной аквакультуре. «Использование антибиотиков, терапевтических средств и противообрастающих средств на морских рыбоводных хозяйствах значительно сократилось (до 95 процентов) за последние 20 лет», — пишут исследователи. «Известно, что тяжелые металлы из кормов и противообрастающих веществ накапливаются под клетками, но часто находятся в низких концентрациях и задерживаются в отложениях.”

По мнению исследователей, воздействие садкового выращивания морских животных на качество воды также минимально. «Обычно нет измеримых эффектов в 30 метрах от садков, когда фермы расположены в хорошо промытых водах…. Улучшения в рецептуре кормов и эффективности кормления являются основными причинами снижения содержания питательных веществ и приемлемого качества воды на фермах и рядом с ними».

Исследователи также развеяли опасения по поводу воздействия садкового выращивания морских обитателей на окружающую морскую жизнь.«На правильно расположенных и хорошо управляемых фермах естественных процессов может быть достаточно для усвоения питательных веществ. В морской среде с ограниченным количеством питательных веществ эти ресурсы могут даже удобрять морские пищевые сети, повышая общую продуктивность », — пишут исследователи.

Моррис надеется, что это исследование поможет покупателям морепродуктов, потребителям и руководителям аквакультуры лучше понять устойчивость морской садковой аквакультуры. «Столь много внимания уделяется устойчивому урожаю диких животных. Сейчас мы видим способность думать об устойчивом производстве аквакультуры.Этот отчет помогает нам продвинуться дальше по этому пути к принятию более эффективных решений на местном уровне в отношении устойчивой аквакультуры », — сказал Моррис.

Отчет «Морское садковое выращивание» — лишь один из серии инструментов планирования прибрежной аквакультуры и обеспечения экологической устойчивости, разрабатываемых NOAA.

«Прямо сейчас происходит ряд вещей, таких как План управления рыболовством в Мексиканском заливе для создания инфраструктуры для аквакультуры в федеральных водах. Мы уверены, что есть данные, позволяющие использовать экологически устойчивую аквакультуру, но нам все еще нужно разработать пути и инструменты, которые менеджеры могут использовать, чтобы делать это правильно », — сказал Моррис.

iSDAsoil

iSDA объединилась с консалтинговой компанией EnvirometriX для разработки спутниковой системы картографирования почв с беспрецедентным пространственным разрешением 30 метров, охватывающей весь африканский континент. Для этого мы использовали данные дистанционного зондирования в открытом доступе, машинное обучение и геолокационные образцы почвы, созданные AfSIS и другими, которые вместе могут создавать прогнозы для более чем 20 переменных почвы.

GiLab разрабатывает инновационные технические решения в области геоинформатики, опираясь на обширный опыт фирмы в области обработки пространственных данных, моделирования ГИС, ассимиляции данных, разработки приложений и визуализации. GiLab обслуживает широкий круг клиентов в области сельского хозяйства, городских экосистем, энергетики, окружающей среды и климата, тесно сотрудничая с ведущими академическими учреждениями, чтобы быть в курсе новых научных знаний.

MultiOne предоставляет клиентам услуги по экологическому моделированию и моделированию окружающей среды с использованием 3D и нейронных сетей; расширенный анализ данных с упором на экологические и спутниковые приложения; ГИС-решения с открытым исходным кодом; разработка баз данных; и веб-приложения и мобильные приложения. Обладая более чем 15-летним опытом, MultiOne участвовала в более чем 100 проектах, публикациях и научных статьях.Фирма является членом кооператива Zadruga Granum Salis, поддерживающего исследования, планирование и проектирование для устойчивого управления окружающей средой.

Rothamsted Research — ведущий в мире некоммерческий исследовательский центр, специализирующийся на стратегической сельскохозяйственной науке на благо фермеров и общества во всем мире. Их ученые ежегодно публикуют около 300 статей в международных научных журналах, и они сотрудничают с многочисленными исследовательскими институтами и университетами более чем в 50 странах.

World Agroforestry — это центр науки и передового опыта в области развития, который использует преимущества деревьев для людей и окружающей среды. Используя крупнейшее в мире хранилище научных данных и информации в области агролесоводства, они развивают практические знания, от фермерских полей до глобальной сферы, для обеспечения продовольственной безопасности и экологической устойчивости.

Данные анализа поддержки глобальной продовольственной безопасности на расстоянии 30 м (GFSAD)

Мониторинг пахотных земель во всем мире необходим для обеспечения устойчивой водной и продовольственной безопасности для народов мира в XXI веке. Доступные в настоящее время продукты из пахотных земель имеют серьезные ограничения, такие как:

• Отсутствие точного пространственного расположения посевных площадей;
• Грубое разрешение картографических продуктов со значительной неопределенностью в областях, местоположениях и деталях;
• Неопределенности в дифференциации орошаемых земель от богарных;
• Отсутствие видов и интенсивности посевов; и
• Отсутствие специального веб-портала для распространения продукции пахотных земель.

Таким образом, общая цель проекта GFSAD30 состоит в том, чтобы произвести последовательные и объективные оценки мировых сельскохозяйственных продуктов, таких как:

1) Протяженность \ площадь пахотных земель;
2) Типы сельскохозяйственных культур с акцентом на 8 сельскохозяйственных культур, которые занимают 70% мировых площадей пахотных земель;
3) Орошаемое в сравнении с богарным;
4) Интенсивность обрезки: одинарная, двойная, тройная и непрерывная обрезка;
5) Изменение возделываемых земель в пространстве и времени: 1990-2017 гг.

Как только вышеуказанные продукты созданы, другие продукты, такие как следующие, могут быть получены с использованием вышеуказанных продуктов и некоторых других исходных данных:

6) Продуктивность сельскохозяйственных культур (продуктивность на единицу земли; кг \ м2)
7) Продуктивность воды (урожай на каплю или продуктивность на единицу воды; кг \ м3).

На этой карте показано распределение пахотных земель по всему миру с номинальным 30-метровым разрешением, полученным в основном на основе изображений Landsat за 2015 год. На карте используются алгоритмы машинного обучения на платформе облачных вычислений Google Earth Engine. Это базовый продукт проекта GFSAD30. В мире насчитывается 1,874 миллиарда гектаров (примерно 12,6 процента мировой площади суши) пахотных земель.Просмотрите глобальную карту или увеличьте масштаб, чтобы увидеть отдельные фермы, на https://www.croplands.org/app/map.

(общественное достояние.)

Пространственное распределение мировых площадей пахотных земель (~ 1,5 миллиарда гектаров) и пяти доминирующих типов сельскохозяйственных культур (пшеница, рис, кукуруза, ячмень и соя). Эта составная карта была составлена ​​Thenkabail и Gumma посредством пространственного моделирования с привлечением глобальных орошаемых и богарных пахотных земель, полученных с помощью дистанционного зондирования (Thenkabail et al., 2011, 2009a, 2009b), и пяти доминирующих глобальных типов сельскохозяйственных культур из других источников (Ramankutty et al.(2008), Монфреда и др. (2008) и Portman et al. (2009)). Эти 5 культур составляют около 60% всех пахотных земель в мире.

Авторы титульной страницы: д-р Прасад С. Тенкабайль, Геологическая служба США (USGS) и д-р Мурали Кришна Гумма, Международный научно-исследовательский институт риса (IRRI), при участии членов рабочей группы USGS Powell Center по глобальным пахотным угодьям (WGGC) ( http://powellcenter.usgs.gov/current_projects.php#GlobalCroplandMembers). Для получения дополнительной информации обращайтесь: pthenkabail @ usgs.gov или [email protected]. Изображение было подготовлено для специального выпуска PE&RS о мировых пахотных землях, Vol. 78, №8; Август 2012

(любезно предоставлено доктором Прасадом Тенкабаилом)

Глобальное водопользование пахотных земель. Использование воды сельхозкультурами по стране в км3 / год. В Индии, Китае и Пакистане в результате двойного и тройного орошения сельскохозяйственных культур в использовании воды преобладают орошаемые пахотные земли (использование голубой воды). В США в водопользовании преобладают богарные пахотные земли (использование зеленой воды).Источник данных: Gleick (2011).

(любезно предоставлено доктором Прасадом Тенкабаилом)

Банк гиперспектральных сигнатур основных сельскохозяйственных культур. Первоначальная цель глобальной системы мониторинга пахотных земель должна состоять в разработке банка гиперспектральных сигнатур основных мировых культур (например, этот рисунок) вместе с фонологией сельскохозяйственных культур (например, рисунок 4), чтобы: (a) создать улучшенные модели биофизических и биологических характеристик сельскохозяйственных культур. биохимических количеств, (b) повысить точность классификации культур и (c) создать точные модели урожайности и продуктивности воды.Шесть ведущих мировых сельскохозяйственных культур (Таблица 1) покрывают 64% мировых пахотных земель. Примеры гиперспектральных сигнатур этих шести мировых культур показаны на рисунке. Фоновое изображение — орошаемые и богарные пахотные земли мира (Thenkabail et al., 2009a, 2009b, 2011).

(любезно предоставлено доктором Прасадом Тенкабаилом)

Рисовая карта Южной Азии. Фенология и интенсивность сельскохозяйственных культур изучались с использованием временных рядов данных дистанционного зондирования, проиллюстрированных для урожая риса в Южной Азии. Ясное и глубокое понимание фенологии и интенсивности потребует от нас разработки временного (например,g., этот рисунок) и базу спектральных знаний о каждой культуре в различных агроэкосистемах мира, ведущую к картированию отдельных классов внутри культуры, что, в свою очередь, приведет к точным оценкам использования зеленой воды (богарные пахотные земли) и использования голубой воды. (орошаемые пашни).

(любезно предоставлено доктором Прасадом Тенкабаилом)

Глобальные пахотные земли и другое землепользование и растительный покров. Этот базовый продукт получен на основе временных рядов AVHRR, SPOT Vegetation и ряда вторичных данных с использованием данных, опубликованных Thenkabail et al.(2009, 2011; см. Публикации). [Кредиты: Прасад Тенкабаил и Чжуотин Ву].

(любезно предоставлено доктором Прасадом Тенкабаилом)

Основные продукты для пахотных земель в мире, которые будут способствовать анализу продовольственной безопасности в XXI веке. [Источники: проектная группа GFSAD30]

(любезно предоставлено доктором Прасадом Тенкабаилом)

Агрегированная глобальная карта протяженности пахотных земель трех классов на номинальном расстоянии 1 км, основанная на четырех основных исследованиях: Thenkabail et al. (2009a, 2011), Pittman et al. (2010), Yu et al.(2013) и Friedl et al. (2010). Класс 1 — это общая площадь пахотных земель на основе пикселей со 100% покрытием пахотных земель (2,3 миллиарда гектаров). Класс 2 и Класс 3 имеют незначительную долю пахотных земель.

(любезно предоставлено доктором Прасадом Тенкабаилом)

Дезагрегированная карта глобальной протяженности пахотных земель по двенадцати классам, полученная на номинальном расстоянии 1 км на основе четырех крупных исследований: Thenkabail et al. (2009a, 2011), Pittman et al. (2010), Yu et al. (2013) и Friedl et al. (2010). Классы 1-9 относятся к классам пахотных земель и показывают преобладание орошаемого и богарного земледелия.Классы 10-12 имеют незначительную / очень незначительную долю пахотных земель.

(любезно предоставлено доктором Прасадом Тенкабаилом)

Центральное изображение глобальных пахотных земель (орошаемых и богарных) на расстоянии 1 км за 2000 год , полученное на основе результатов дистанционного зондирования Международного института управления водными ресурсами (IWMI; Thenkabail et al., 2012, 2011, 2009a, 2009b; http://www.iwmigiam.org) более 5 доминирующих сельскохозяйственных культур (пшеница, рис, кукуруза, ячмень и соя), произведенных Ramankutty et al.(2008). Эти 5 культур составляют около 60% всех пахотных земель в мире. Продукт дистанционного зондирования IWMI получается с использованием объединения данных дистанционного зондирования (например, NOAA AVHRR, SPOT VGT, JERS SAR), вторичных данных (например, высоты, температуры и осадков) и данных на месте, данных. Общая площадь пахотных земель составляет 1,53 миллиарда гектаров, из которых 399 миллионов гектаров — это общая площадь, доступная для орошения (без учета интенсивности посевов), а 467 миллионов гектаров — это орошаемые площади в годовом исчислении (с учетом интенсивности возделывания). Окружающие изображения NDVI орошаемых земель : Динамика NDVI орошаемых площадей с января по декабрь производится с использованием NOAA AVHRR NDVI. Площадь орошаемых земель была определена Thenkabail et al. (2011, 2009а, б).

(любезно предоставлено доктором Прасадом Тенкабаилом)

Глобальная сельскохозяйственная динамика за два десятилетия (1982–2000 гг.) Проиллюстрирована здесь для некоторых из наиболее важных сельскохозяйственных регионов мира. Исходными данными являются глобальные орошаемые и богарные пахотные земли в номинальном 2000 году, полученные Thenkabail et al.(2012). Графики временных рядов получены из ежемесячных данных AVHRR NDVI за 8 км за 1982–2000 годы.

(любезно предоставлено доктором Прасадом Тенкабаилом)

Доступные полевые точки данных из различных источников. Коллекции IWMI, Gumma и Thenkabail собираются этой или предыдущими группами, как в публикациях Thenkabail et al. (2009, 2011). У них есть подробные наземные данные в каждой точке с координатами, фотографиями и типами земного покрова. Коллекции Geo_wiki_validation, Geo_wiki_competetion и USAID_Project получены от разных людей со всего мира в рамках проекта Geo-Wiki (www.geo-wiki.org), цель которого — улучшить качество глобальных карт земного покрова. В настоящее время в рамках проекта добавляются дополнительные данные посредством выездов на места в период реализации проекта, а также данных, полученных из различных источников. (Кредиты для организации данных: Мутлу Оздоган и Мэтью Бужи).

Заявление об ограничении ответственности: Эти данные, собранные из различных источников, не предназначены для распространения на данном этапе. Когда мы решим распространить это, это будет сделано через этот веб-сайт.

(любезно предоставлено доктором Прасадом Тенкабаилом)

Коммерческие спутники проливают свет на маломасштабное сельское хозяйство

Исследователи используют коммерческие изображения с высоким разрешением для картирования мелкомасштабного сельского хозяйства в Африке и Азии.

Эмили Кэссиди, писатель ESDS

Мелкие фермы играют большую роль в обеспечении продовольственной безопасности, особенно в странах Африки к югу от Сахары и в Азии. Фактически, небольшие фермы (размером менее 2 гектаров или 20 000 квадратных метров) производят около одной трети мировых запасов продовольствия. Но размер этих ферм может затруднить их картирование с использованием спутниковых снимков грубого или среднего разрешения.

Разрешение данных, полученных с помощью спектрорадиометра со средним разрешением (MODIS) (250 метров) и совместных инструментов NASA / USGS Landsat (30 метров), часто слишком грубое для точного картирования очень маленьких фермерских полей в Тигре, Эфиопия, — говорит д-р.Кристофер Ни, научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Карты культур, полученные с помощью инструментов среднего разрешения, часто не совпадают, обнаружили Ней и его коллеги. Когда они сравнили три карты культур среднего разрешения для Tigray, только 8 процентов посевных площадей были нанесены на карту всеми тремя продуктами.

Ней является главным исследователем исследовательского проекта, целью которого является оценка жизнеспособности использования данных с коммерческих малых спутников с высоким разрешением для лучшего понимания продуктивности малого сельского хозяйства в рамках программы сбора данных с коммерческих малых спутников (CSDA).CSDA была создана для выявления, оценки и сбора данных из коммерческих источников, которые поддерживают исследования и прикладные цели НАСА в области наук о Земле.

Посевные площади в Тыграе

Картируя небольшие фермы, исследователи получают более полное представление о посевных площадях, типах, производстве и урожайности, что особенно важно в развивающихся странах, где большая часть людей работает в сельскохозяйственном секторе.

Neigh использовал изображения с очень высоким разрешением, полученные от группировки WorldView (WV) от Maxar, для нанесения на карту небольших ферм в регионе Тыграй на севере Эфиопии.Большинство ферм в Тыграе очень маленькие, их площадь составляет менее 2 гектаров. Сравните это со средней фермой в США, которая составляет 179 гектаров.

Neigh et al. использовали почти 3000 панхроматических изображений Тигрея с WV-1, -2 и 3, чтобы идентифицировать поля фермы и определить их размер. WV-1 и 2 имеют разрешение 0,5 метра в надире, а WV-3 имеет разрешение 0,3 метра. Neigh и его коллеги использовали распределенные вычисления в NASA Goddard для классификации полей на основе текстуры растительности на изображениях.Поля фермерских хозяйств обычно имеют более однородную структуру растительности, чем невозделываемые площади.

Наряду с более высоким пространственным разрешением архив изображений Maxar предоставил команде Ней улучшенное временное разрешение для картографирования мест, которые часто могут быть скрыты облачным покровом. Более частые наблюдения за фермами — следующий важный шаг для изучения различных типов сельскохозяйственных культур и понимания состояния сельскохозяйственных культур в течение вегетационного периода.

Используя эти изображения, Neigh et al. составили карту посевных площадей для Тыграя с разрешением 10 метров.Они обнаружили, что использование изображений WV позволило более точно нанести на карту посевные площади.

Доктор Кристофер Ней и его коллеги нанесли на карту посевные площади с 10-метровым разрешением, используя коммерческие спутниковые снимки из программы CSDA. Изображение любезно предоставлено доктором Ней из Neigh et al. 2018: doi.org/10.1016/j.rse.2018.04.025.

Согласно предыдущим картам среднего разрешения пахотные земли занимали только 38 процентов площади Тыграй. Карта Тигрея с высоким разрешением, составленная Ней, оценивает, что 46 процентов пикселей имеют некоторую площадь пахотных земель, что лучше согласуется с наземными оценками и оценками, основанными на съемках.

По сравнению с MODIS, изображения WorldView позволили лучше охарактеризовать места, у которых было обрезано менее 30 процентов площади.

Озимая пшеница в Пенджабе

Профессор Мэтт Хансен из Университета Мэриленда, Колледж-Парк, использует изображения с высоким разрешением с планеты Planet для картирования озимой пшеницы в Пенджабе, Пакистан. Пенджаб считается житницей нации. Зимой около половины посевных площадей засевается озимой пшеницей, а средний размер поля составляет около 6 гектаров.

В рамках проекта CSDA Хансена «Оценка типа сельскохозяйственных культур, их площади, продуктивности и нарушения лесов в Азии и Африке» изображения планеты используются для оценки того, где выращивается озимая пшеница и сколько выращивается. Хансен и его коллеги обнаружили, что временное разрешение снимков планет лучше, чем у Landsat и MODIS, и помогли им лучше понять, что происходит на сельскохозяйственных полях.

Профессор Мэтт Хансен использует коммерческие снимки с малых спутников для картографирования распространения озимой пшеницы в Пенджабе, Пакистан.В проект включены полевые измерения для проверки их карт посевов. Изображение любезно предоставлено NASA Harvest.

Более частая съемка позволила им составить более точные карты распространения сельскохозяйственных культур и различать разные типы культур на сельскохозяйственных полях. Различные культуры имеют разные спектральные характеристики в критические периоды вегетационного периода.

Хансен обнаружил, что с помощью снимков PlanetScope они смогли составить карты распространения озимой пшеницы с точностью более 95 процентов, что на 15-20 процентов больше, чем у Landsat-8.Исследование Хансена является частью NASA Harvest, программы НАСА по продовольственной безопасности и сельскому хозяйству.