Навесы из металла
Навес выглядит простым: четыре опоры и крыша. Но именно в нём чаще всего экономят на том, что потом не переделать — на глубине опоры, на сечении стойки и на уклоне кровли. Разберём его по узлам, в том порядке, в каком его считают в цеху.
Навес целиком
Односкатный навес на одну машину — это две передние и две задние опоры, несущий верх по переднему краю, прогоны поперёк и кровля по ним. Нагрузка идёт сверху вниз: снег ложится на кровлю, кровля отдаёт его прогонам, прогоны — ферме, ферма — опорам, опоры — фундаменту. Слабое звено в этой цепочке определяет всю конструкцию, и обычно это не то место, куда смотрят.
Габариты берут не от красоты. Ширина 3,0–3,5 м — это машина плюс открытая дверь, длина 5–6 м — машина плюс место обойти её спереди, высота в свету 2,3 м — легковая с багажником на крыше. На две машины ставят не более широкий навес, а третью раму или ферму большего пролёта.
Опоры: шесть вариантов
Сечение стойки выбирают по пролёту и снеговой нагрузке. Для Варшавы расчётный снег — 0,9 кПа; это примерно 90 кг на квадратный метр кровли, и на навесе 3×6 м набирается почти две тонны. Сечение и пролёт подбирает расчёт под снег и ветер вашей местности; на небольших навесах чаще всего встречаются трубы 80×80×4 (9,22 кг/м) и 100×100×4.
Два варианта в этом ряду решают не прочность, а место. Пристенная консоль убирает передние опоры совсем — навес висит на стене дома, и под ним не обо что задеть дверью. Решётчатая стойка нужна там, где высота большая, а вес хочется удержать: она набирается из тонких труб и работает как ферма, поставленная стоймя.
Как стойка держится за землю
Это самый дорогой в исправлении узел: переделать его после монтажа значит разобрать навес целиком. Выбор идёт по тому, что уже есть на площадке.
- Бетонирование в грунт — дешевле всего по материалу, но ниже промерзания и с неделей ожидания.
- Винтовая свая — без бетона и без ожидания, спокойно переносит пучение; ставится за день.
- Пята на анкерах — когда площадка уже залита. Плита должна быть настоящей, от 150 мм, а не выравнивающей стяжкой.
- Регулируемая пята — если площадка с уклоном: высоту выставляют по месту, снизу идёт подливка.
Верх: балка или ферма
До четырёх метров пролёта спорить не о чем — балка из профиля проще и дешевле в изготовлении. Дальше начинает выигрывать ферма: при том же пролёте она вдвое легче, а значит, легче и опоры под ней. Платят за это количеством узлов — а каждый узел это резка, подгонка и сварка.
Треугольная ферма задаёт уклон сама, поэтому под неё не нужны опоры разной высоты. Ферма с параллельными поясами оставляет низ ровным — это важно, когда под навесом потолок виден снизу и хочется чистой линии. Арочная нужна поликарбонату: он гнётся по дуге и не любит перелома.
Форма верха
Консольный навес стоит отдельно от остальных: обе опоры уходят назад, и перед машиной не остаётся ничего, обо что можно задеть. Платят за это металлом — консоль работает на изгиб, и сечение растёт. Плоский с уклоном делают там, где навес примыкает к дому и не должен спорить с его крышей; по краю ставят парапет, а воду уводят в трубу.
Усиления: что добавляют, когда конструкция играет
Навес, который «гуляет» на ветру, почти никогда не гнётся посередине — двигается соединение. Поэтому усиление ставят в узел.
Иногда дешевле не косынка, а лишний миллиметр стенки: труба 100×100×3 и 100×100×4 отличаются по цене меньше, чем стоит десяток косынок с резкой и зачисткой. Считать это стоит до раскроя, а не после.
Консольный навес: как он устроен
У консольного навеса стойки стоят в один ряд сзади, а балки крыши выходят вперёд без опоры. Перед машиной нет ничего — ни стойки, которую задевают дверью, ни помехи при уборке снега с проезда. Цена этого удобства механическая: то, что в обычном навесе несут передние опоры, здесь берёт на себя изгиб. Момент от снега на конце консоли уходит в узел балка–стойка, дальше по стойке в пяту и в фундамент, который должен сопротивляться опрокидыванию.
- Стойка — сечение больше, чем у навеса на четырёх опорах при той же крыше; часто двутавр или прямоугольная труба, поставленная длинной стороной в плоскости изгиба.
- Узел балка–стойка — жёсткий: торцевая пластина на болтах или шов с рёбрами. Шарнир, которого хватает обычному навесу, здесь значит, что крыша проседает.
- Пята и фундамент — больше анкеров с большим разносом, толще опорная пластина, массивнее бетонный башмак. Винтовую сваю ставят только тогда, когда производитель даёт для неё несущую способность на момент.
- Вариант с тягами — над стойкой выпускают короткий пилон, от него к концу консоли идёт стержень с талрепом. Изгиб превращается в растяжение стержня, и балка может быть легче. Тяга работает только на растяжение: при ветровом отсосе она провисает, и весь момент возвращается на балку, поэтому и этот вариант считает конструктор.
Консольный навес — конструкция под нагрузкой без резерва в виде второго ряда опор. Сечения стойки и балки, болты и фундамент задаёт проект конструктора; эта страница объясняет, из чего навес состоит и где у него слабые места.
Из каких профилей делают навес и почему
Стойки и балки делают из профильной трубы. У квадратной трубы одинаковая жёсткость в обе стороны, нет полок, на которых собирается вода и листья, и её легко прокрасить по периметру. Массу метра берут из таблицы, а не по памяти:
- 100×100×4 — 11,7 кг/м, самая частая стойка навеса на одну-две машины;
- 100×100×5 — 14,4 кг/м, когда вместо косынок выгоднее толстая стенка;
- 120×60×4 — 10,5 кг/м, продольная балка, поставленная на ребро;
- 60×40×3 — 4,25 кг/м, прогоны под профнастил и подкосы;
- IPE 160 — 15,8 кг/м, когда консоль длинная и нужна высокая балка.
Прямоугольную трубу ставят длинной стороной вертикально: при той же массе балка на ребре прогибается заметно меньше, чем плашмя. Двутавр жёстче на килограмм в одной плоскости, но его открытые полки надо красить с двух сторон, а в местах стыка с трубой нужны заглушки. Полные таблицы масс — калькулятор профильной трубы и масса двутавра.
Узлы и швы: какой шов класть
Самый нагруженный шов навеса — стойка к опорной пластине. Толщину шва ограничивает более тонкий элемент, здесь стенка трубы. При стенке 4 мм разумный верх — 0,7·4 = 2,8 мм, а самый маленький шов, который EN 1993-1-8 признаёт несущим, — a3 (катет z ≈ 4,2 мм). Окно узкое: стойку варят швом a3 по всему периметру, а более прочный узел получают толстой стенкой (0,7·5 = 3,5 мм у 100×100×5) или рёбрами, а не большим швом. Пересчёт a ↔ z и предупреждения покажет калькулятор углового шва.
Наплавленного металла мало: шесть стоек 100×100 — это 2,4 м шва a3, около 0,19 кг металла при 0,078 кг/м. Дорого не наплавка, а подготовка: ровно отрезанный торец трубы, чистая пластина и зазор, который даёт проварить корень.
- Швы сплошные, без разрывов — прерывистый шов на замкнутом профиле оставляет щели, через которые вода попадает внутрь.
- Заглушка сверху стойки — без неё вода собирается в трубе, зимой замерзает и распирает стенки.
- Отверстия под цинкование — раме для горячего цинка нужны отверстия для выхода воздуха и слива в каждом замкнутом участке (EN ISO 14713-2); подробности — в статье о сварке профильной трубы.
Порядок изготовления и монтажа
- Замер и эскиз — реальные размеры площадки, уклон участка, где пойдёт водосток и куда уйдёт вода.
- Ведомость и раскрой — список позиций, масса, план резки хлыстов; только потом заказ металла.
- Резка и подготовка — длины по раскрою, опорные пластины с отверстиями под анкеры, заглушки.
- Сварка рам на ровном столе — прихватить, проверить диагонали, только потом варить начисто; после остывания замерить ещё раз.
- Покрытие — цинк или краска до того, как конструкция поедет на объект; в цеху покраска ровнее и сохнет в нормальных условиях.
- Фундамент — пяты или анкеры делают заранее; бетону нужна примерно неделя, прежде чем его нагружать.
- Монтаж — стойки, выверка подкладками, балки, прогоны, подкосы, в конце кровля и доборные элементы. Повреждения покрытия после монтажа закрывают холодным цинком.
Сама сварка навеса занимает в цеху около недели, эмаль сохнет три-пять дней, а дольше всего идёт согласование эскиза. Полный разбор сроков — в статье как заказывают.
Защита от коррозии
Навес круглый год стоит под дождём, поэтому его срок чаще решает покрытие, а не сечение. Срок считают до первого налёта ржавчины: грунт с эмалью — 3–5 лет, порошковая покраска — 7–10, горячий цинк — больше 25, цинк с полимером — больше 30 лет. Горячий цинк защищает и внутренность трубы, куда кисть не достанет. Быстрее всего ржавеет низ стойки — стык с бетоном, где стоит вода и соль с проезда; опорная пластина выше уровня земли обычно живёт дольше, чем стойка, забетонированная в грунт.
Типичные ошибки
- Уклон меньше 3° — крыша на вид ровная, а на листе стоит вода и грязь.
- Пята на анкерах на тонкой стяжке — нужна плита от 150 мм, иначе анкер вырывает бетон.
- Нет связей — ряд стоек складывается вбок при ветре вдоль навеса.
- «z6» вместо «a6» — катет, перепутанный с расчётной высотой, даёт шов примерно на 30 % слабее.
- Наглухо заваренные трубы под цинкование — в ванне их может разорвать.
- Консольный навес на обычной пяте — фундамент, подобранный как под сжатую стойку, а не под момент, со временем кренится.
Как посчитать материалы: пример 3×6 м
Односкатный навес 3×6 м на трёх парах стоек (пролёт балки 3 м — это в пределах балки из профиля). Передние стойки на 20 см выше задних: на ширине 3 м это даёт уклон около 4°. Набор — пример подсчёта массы, а не проект: сечения под конкретную нагрузку подбирает конструктор.
| Элемент | Профиль | Длина, м | Шт. | кг/м | кг |
|---|---|---|---|---|---|
| Стойка передняя | 100×100×4 | 2,70 | 3 | 11,7 | 94,8 |
| Стойка задняя | 100×100×4 | 2,50 | 3 | 11,7 | 87,8 |
| Балка продольная | 120×60×4 | 6,00 | 2 | 10,5 | 126,0 |
| Прогон | 60×40×3 | 3,40 | 7 | 4,25 | 101,1 |
| Подкос | 60×40×3 | 0,80 | 8 | 4,25 | 27,2 |
| Итого | 436,9 | ||||
| С запасом 5 % | 459 | ||||
Выходит 437 кг чистого веса и 459 кг с запасом 5 % — столько же покажет калькулятор ведомости материалов, куда можно дописать опорные пластины и анкеры. Перед заказом прогоны стоит пропустить через карту раскроя: из 6-метрового хлыста выходит один прогон 3,4 м и 2,6 м обрезка. Поэтому подкосы здесь из того же профиля — из трёх обрезков нарезаются все восемь по 0,8 м, и отдельные хлысты для них покупать не нужно. Вторая ловушка: два отрезка по 3000 мм не поместятся в хлыст 6000 мм, потому что пила съедает около 3 мм на каждом резе, — прогон 2995 мм решает вопрос.
Что дальше
Если навес пристраивается к дому и должен закрыть вход — смотрите козырьки над входом: там тот же вопрос анкеровки в стену, но нагрузка приходит в две точки. Если навес со временем зашивают стенами — это уже гараж, и думать о продухах надо заранее. Цена, сроки, покрытие и крепёж — в статье как заказывают.
Частые вопросы
Сколько стоит навес на одну машину?
Цену собирают из шести частей: металл — около трети, дальше раскрой и гибка, сварка и сборка, покрытие, монтаж и доставка. Поэтому купленная самим труба почти не сдвигает смету: она меняет только первую треть. Разбор по долям — в статье как заказывают.
Можно ли поставить навес без бетона?
Да, на винтовых сваях. Они работают сразу после закручивания, не требуют недели на набор прочности и лучше переносят пучинистый грунт. Бетонирование в грунт остаётся дешевле по материалу, но требует ждать и попадать ниже глубины промерзания — в Варшаве это 0,9–1,2 м.
Какой уклон нужен навесу?
Не меньше 3°, а на деле берут 3–5°. Меньший уклон на глаз выглядит ровным, но вода и грязь остаются на кровле, а зимой к ним добавляется наледь. Уклон задаётся либо самой фермой, либо разной высотой передних и задних опор.
Поликарбонат или профнастил?
Поликарбонат пропускает свет и гнётся по дуге — с ним делают арочные и полуарочные навесы. Профнастил дешевле, жёстче и не желтеет, но под ним темно и он громче шумит под дождём. На одну машину чаще ставят профнастил, к дому с окнами во двор — поликарбонат.
Консольный навес — чем отличается от обычного и на что смотреть?
Опоры стоят только сзади, а крыша выходит вперёд, как полка. Консоль работает на изгиб, поэтому весь момент уходит в стойку и в фундамент: пята нужна больше или глубже, анкеров больше и с большим разносом, сечение стойки и балки растёт. Вариант с тягами передаёт часть нагрузки на растянутые стержни. Размеры такого навеса подбирает конструктор — у консольного навеса нет «запаса» в виде передних опор.
Сколько металла уходит на навес 3×6 м?
В примере на этой странице — шесть стоек 100×100×4, две балки 120×60×4 по 6 м, семь прогонов 60×40×3 и восемь подкосов — выходит около 440 кг чистого веса и около 460 кг с запасом 5 % на рез. Без пластин, анкеров и кровли. Свой набор считает калькулятор ведомости материалов: он даст массу каждой позиции и сумму.
Каким швом варить стойку навеса?
При стенке 4 мм правило «a не больше 0,7 толщины» даёт 2,8 мм, а самый маленький несущий шов по EN 1993-1-8 — a3 (катет около 4,2 мм). Поэтому стойку приваривают к опорной пластине швом a3 по всему периметру, без разрывов. Если конструктору нужен более прочный узел, увеличивают стенку профиля или ставят рёбра, а не толщину шва.
Обновлено: