Расчёт металлической фермы: методика, нормы, калькулятор
Расчёт металлической фермы: как считается тоннаж и стоимость
Расчёт металлической фермы — это последовательный подбор сечений поясов, раскосов и стоек под пролёт, шаг и нагрузки региона. Грамотный расчёт даёт минимальный расход металла при гарантии прочности, устойчивости и допустимого прогиба. Разбираем методику на примере типовой треугольной фермы склада 24×6 м.
Исходные данные
| Параметр |
Значение |
| Пролёт |
24 м |
| Шаг ферм |
6 м |
| Высота на опоре |
1,2 м |
| Регион |
Снег III, ветер II |
| Кровля |
Сэндвич-панель 150 мм (0,15 кН/м²) |
| Расчётная схема |
Шарнирное опирание |
Шаг 1. Сбор нагрузок (СП 20.13330.2016)
Постоянная нагрузка на 1 м² проекции кровли:
- сэндвич-панель 150 мм — 0,15 кН/м²;
- прогоны, связи, АКЗ — 0,05 кН/м²;
- итого g = 0,20 кН/м².
Снеговая нагрузка (район III): s = 1,5 кН/м² × 0,7 (коэффициент для покрытия с уклоном > 25°) = 1,05 кН/м².
Временная нагрузка (обслуживание кровли): 0,7 кН/м² × 0,7 = 0,49 кН/м².
Расчётная нагрузка на 1 м²: q = (0,20 + 1,05 + 0,49) × 1,1 = 1,91 кН/м².
Нагрузка на 1 пог. м фермы (шаг 6 м): q_пог = 1,91 × 6 = 11,46 кН/м.
Шаг 2. Подбор сечений (СП 16.13330.2017)
Для пролёта 24 м и высоты 1,2 м типовое решение:
- верхний пояс (сжатый): уголок 100×100×8, A = 15,6 см²;
- нижний пояс (растянутый): уголок 100×100×8;
- раскосы и стойки: уголок 75×75×6, A = 8,9 см².
Проверки:
- прочность поясов: σ = N/A ≤ Ry/γc → выполняется;
- устойчивость сжатого пояса: φ × A × Ry/γc ≥ N → выполняется при расчётной длине 1,2 м;
- прогиб: f ≤ L/250 = 24 000/250 = 96 мм → типовой прогиб 45–65 мм, запас есть.
Шаг 3. Расчёт узлов
Болтовые узлы поясов: 4 болта М20 класса 8.8 на каждый стык. Раскосы — 2 болта М16. Опорный узел: 6 болтов М24 на опорный столик из листа 20 мм.
Шаг 4. Ведомость металла (одна ферма 24 м)
| Элемент |
Сечение |
Длина, м |
Масса, кг |
| Верхний пояс |
100×100×8 |
25,2 |
309 |
| Нижний пояс |
100×100×8 |
24,0 |
294 |
| Раскосы |
75×75×6 |
68,0 |
469 |
| Стойки |
75×75×6 |
12,0 |
83 |
| Опорный столик |
лист 20 |
— |
45 |
| Итого |
|
|
~1 200 кг |
На здание 24×60 м (10 ферм): 12 т. Стоимость изготовления — 1,1–1,4 млн ₽.
Расчёт металлической фермы онлайн: калькулятор
На сайте есть калькулятор расчёта металлической фермы онлайн — даёт тоннаж и ориентировочную стоимость за 5 минут по пролёту, шагу и региону. Точность ±15 %. Для серьёзного проекта итоговый расчёт делает инженер — это входит в нашу услугу.
Расчёт стропильной фермы vs подстропильной
| Параметр |
Стропильная |
Подстропильная |
| Пролёт |
18–36 м |
24–42 м |
| Высота |
1,0–2,0 м |
2,0–4,0 м |
| Масса 1 фермы (24 м) |
1,2–2,4 т |
3,5–5,5 т |
| Удельный расход |
12–18 кг/м² |
18–28 кг/м² |
Что влияет на цену расчёта
- пролёт более 30 м — нужна полигональная или сегментная схема;
- подкрановые нагрузки — совмещённый расчёт двух ярусов;
- нестандартные узлы — дополнительная проработка КМД;
- расчётная температура ниже −40 °C — марка 09Г2С, проверка KCV.
Выбор схемы: треугольная, полигональная или из профтрубы
| Схема |
Пролёт |
Масса 1 фермы (24 м) |
Когда выбирать |
| Треугольная (уголок) |
18–30 м |
1,8–2,4 т |
Склад, ангар, стандартная кровля |
| Полигональная (уголок) |
30–42 м |
3,5–5,5 т |
Цех, большой пролёт, подкрановая балка |
| Из профтрубы |
6–18 м |
0,6–1,2 т |
Навес, павильон, малый пролёт |
| Сегментная (гнутый профиль) |
24–36 м |
2,8–4,2 т |
Торговый центр, архитектурная кровля |
Треугольная схема — самая экономичная по металлоёмкости. Полигональная даёт меньшую высоту на опоре при том же пролёте — важно для цехов с подкрановым оборудованием. Ферма из профтрубы — минимальная цена при пролёте до 18 м, но не подходит для снеговых районов VII–VIII без увеличения сечений.
Типичные ошибки при самостоятельном расчёте
- не учитывают ветровую нагрузку на торцевые фермы — сечения поясов оказываются занижены;
- берут снеговую нагрузку без коэффициента для кровли с уклоном более 25° — перерасход металла;
- не проверяют узлы — пояс проходит, а болтовое соединение — нет;
- забывают про монтажные нагрузки — временная нагрузка 100 кг/м² при укладке кровли.
Сравнение типовых решений — стропильные фермы склада, фермы для навеса, подстропильные фермы. Заказать расчёт — оставьте заявку.
