Для навеса на одну машину с пролётом до 4 метров берут стойки 80×80×3 мм, силовые балки 100×100×3, фермы из трубы 40×40×2 и обрешётку 40×20×2. При пролёте от 4 до 6 метров стойки уходят на 100×100×3, а высота фермы увеличивается до 350–400 мм. Это рабочие сечения, которые мы применяем на своём производстве, и ниже разберём, откуда они берутся.
Сразу главное: сечение подбирается не по размеру навеса, а по нагрузке на один элемент. Два навеса площадью 24 квадратных метра могут требовать разного металла — если у одного пролёт 4 метра, а у другого 6, разница в сечении стоек и высоте ферм будет заметной.
Коротко
- Стойки: 80×80×3 мм при пролёте до 4 м, 100×100×3 при пролёте 4–6 м, сдвоенные 80×80×3 или 120×120×4 на консольных навесах.
- Силовые балки по длинной стороне: 100×100×3 мм.
- Фермы: пояса 40×40×2, раскосы 20×20×2 или 25×25×2, высота фермы примерно 1/15 пролёта.
- Обрешётка: 40×20×2 мм, шаг зависит от кровли — 700 мм под сотовый поликарбонат, 350 мм под металлочерепицу «Монтеррей».
- Толщина стенки не меньше 2 мм на второстепенных элементах и не меньше 3 мм на стойках. Трубу 1,5 мм на несущих узлах мы не применяем.
Пять факторов, от которых зависит сечение
Пролёт. Расстояние между стойками. Главная величина: при увеличении пролёта вдвое изгибающий момент в балке растёт вчетверо. Именно поэтому на шестиметровом пролёте нельзя оставить трубу, которая нормально работала на трёхметровом.
Шаг ферм. Чем реже стоят фермы, тем больше площади кровли собирает каждая. Мы держим шаг в пределах 1–1,3 метра. Когда фермы ставят через 2 метра «для экономии», нагрузка на каждую вырастает почти вдвое, и сечение поясов приходится увеличивать — экономии в итоге не выходит.
Снеговая нагрузка. Москва и область относятся к III снеговому району: нормативный вес снегового покрова 1,5 кПа, то есть около 150 кг на квадратный метр по СП 20.13330.2016. У примыкающих к дому навесов добавляется снеговой мешок — в углу у стены наметает заметно больше расчётного значения. Мы считаем каркас с запасом до 300 кг на метр.
Ветер. Навес открыт со всех сторон и работает как крыло: поток давит на кровлю снизу и пытается её оторвать. Регион относится к I ветровому району с нормативным давлением 0,23 кПа, но у краёв и свесов коэффициенты дают кратно больше. Отсюда требования не только к сечению, но и к жёсткости узлов и заделке стоек в грунт.
Вес кровли. Сотовый поликарбонат 10 мм — это 1,7 кг на метр. Профнастил 0,5 мм — около 5. Гибкая черепица по сплошному основанию из ОСП — 15–20. Разница между первым и последним вариантом на навесе 6×4 составляет примерно 400 килограммов постоянной нагрузки. Каркас под битумную черепицу и под поликарбонат — это разные каркасы.
Как собирается нагрузка на элемент
Логика простая, и её полезно понимать, даже если считать будет инженер.
Сначала складываются постоянные нагрузки: вес кровельного материала, обрешётки и самих ферм. Затем добавляется снег по нормативу для района с коэффициентами на уклон и форму кровли — на плоских скатах снег лежит, на арке частично сходит. Отдельно проверяется ветер на отрыв.
Полученная нагрузка умножается на грузовую площадь элемента. Для фермы это шаг ферм, умноженный на пролёт: при шаге 1,2 м и пролёте 6 м одна ферма собирает 7,2 квадратных метра кровли. При расчётной нагрузке 300 кг на метр это больше двух тонн на элемент — и именно поэтому на таких пролётах ставят фермы, а не одиночные балки.
Дальше результат сравнивают с несущей способностью профиля по моменту сопротивления. У квадратной трубы 40×40×2 он примерно втрое меньше, чем у 60×60×3, хотя по цене разница не в три раза.
Стойки
| Пролёт между стойками | Высота стойки | Сечение | Толщина стенки |
| до 3 м | до 2,5 м
| 60×60 или 80×80
| 3 мм
|
| 3–4 м
| до 3 м
| 80×80
| 3 мм
|
| 4–6 м
| до 3 м
| 100×100
| 3 мм
|
| 6 м и более
| до 3,5 м
| 100×100 или 120×120
| 3–4 мм
|
| консольная схема | любая | сдвоенные 80×80 или 120×120 | 3–4 мм |
Заглубление стоек в грунт — 1,5 метра с бутованием, на пучинистых грунтах и под консольные конструкции 1,8 метра с бетонированием. Смысл цифры в том, чтобы опустить основание ниже глубины промерзания: иначе весной навес перекосит независимо от сечения трубы.
Балки и фермы
| Пролёт | Решение | Пояса фермы | Раскосы | Высота фермы |
| до 3 м
| одиночная балка 100×100×3
| —
| —
| —
|
| 3–4 м
| ферма или балка 120×60×3
| 40×40×2
| 20×20×2
| 250–300 мм
|
| 4–6 м
| ферма
| 40×40×2
| 25×25×2
| 350–400 мм
|
| 6–8 м
| ферма
| 50×50×3
| 25×25×2
| 450–550 мм
|
| более 8 м | ферма по индивидуальному расчёту | 60×40×3 | 30×30×2 | от 600 мм |
Высота фермы берётся примерно как 1/12–1/15 пролёта. Заниженная по высоте ферма — самая частая экономия на рынке: визуально каркас выглядит изящно, а под мокрым снегом кровля начинает играть.
| Кровля
| Сечение лаг
| Шаг
|
| Сотовый поликарбонат 10 мм
| 40×20×2
| до 700 мм
|
| Монолитный поликарбонат 4–6 мм
| 40×20×2
| 700–900 мм
|
| Профнастил С20, С21
| 40×20×2
| 500–800 мм
|
| Металлочерепица «Монтеррей»
| 40×20×2
| строго 350 мм
|
| Гибкая черепица
| 40×40×2 плюс ОСП-3 9 мм
| сплошное основание
|
| Фальцевая кровля | 40×20×2 | 300–400 мм |
Под металлочерепицу шаг привязан к шагу волны, и «примерно» здесь не работает: если попасть мимо, саморез уйдёт в воздух под ступенькой профиля.
Почему толщина стенки важнее сечения
Труба 40×40×1,5 стоит дешевле, чем 40×40×2, и на витрине выглядит идентично. Разница проявляется в двух местах.
Первое — несущая способность. Полтора миллиметра против двух дают примерно на четверть меньше момента сопротивления, а на сварке тонкая стенка прожигается и узел получается слабее самого профиля.
Второе — коррозия. Внутренняя поверхность трубы не грунтуется и не окрашивается. Конденсат внутри профиля есть всегда, и он работает годами. При стенке 3 мм это не критично на горизонте двадцати лет. При 1,5 мм каркас начинает ржаветь изнутри, и увидеть это до появления рыжих потёков на швах невозможно.
Поэтому на стойках мы работаем от 3 мм, на поясах ферм — от 2 мм, а «чернушку» толщиной 1,5 мм используем разве что на декоративных элементах, которые не несут нагрузки.
Ориентация профиля: неочевидное правило
Прямоугольная труба 60×40 держит нагрузку по-разному в зависимости от того, как её положить. Поставленная широкой стороной вертикально, она работает почти как 80×80, но весит и стоит меньше. Уложенная плашмя — прогибается вдвое сильнее.
Это к тому, что при сравнении смет двух подрядчиков сечение «60×40» ещё ничего не говорит. Смотреть надо на монтажную схему.
Типовые наборы
Навес 3×6 на один автомобиль, поликарбонат. Стойки 80×80×3 — 6 штук, силовые балки 100×100×3 — 2 штуки, фермы 40×40×2 — 6 штук, обрешётка 40×20×2 — по шагу 700 мм.
Навес 6×6 на два автомобиля, двускатный, профнастил. Стойки 100×100×3 — 6 штук, балки 100×100×3 — 2 штуки, фермы с поясами 50×50×3 — 6 штук высотой от 400 мм, обрешётка 40×20×2.
Навес над входом 4,5×6, арочный. Стойки 80×80×3 — 5 штук, балка 80×80×3, фермы 40×40×2 — 5 штук, обрешётка 40×20×2 — 9 прогонов.
Консольный навес 4,5×12 без передних стоек. Сдвоенные стойки 80×80×3 — 5 штук, силовая балка 80×80×3, фермы 60×40×3 на вылет, обрешётка 40×20×2. Заглубление 1,8 метра с бетонированием и армированной пяткой: вся конструкция работает на опрокидывание.
Сколько метров трубы уйдёт
Прикинуть объём закупки можно за пять минут. Для навеса 3×6 из примера выше: стойки шесть штук по 4,2 метра с учётом заглубления — это 25 погонных метров трубы 80×80. Балки два раза по 6 метров — 12 метров 100×100. Фермы: шесть штук по 3 метра пояса в два ряда плюс раскосы — примерно 50 метров 40×40. Обрешётка: девять прогонов по 6 метров — 54 метра 40×20.
К каждой позиции добавляйте 5–7 процентов на подрезку. И помните, что трубу продают хлыстами по 6 метров: удобнее подбирать размеры навеса кратно этой длине, чтобы не платить за обрезки.
Шесть признаков, что на металле сэкономили
- Стойки 60×60 при пролёте 6 метров.
- Толщина стенки 1,5 мм — проверяется штангенциркулем по торцу за десять секунд.
- Шаг ферм больше 1,5 метра.
- Высота фермы меньше 250 мм при пролёте от 4 метров.
- Обрешётка из трубы 20×20 под тяжёлую кровлю.
- В смете нет ни слова про снеговую нагрузку и глубину заделки стоек.
Отдельный сигнал — когда на вопрос «почему именно такое сечение» отвечают «мы всегда так делаем». Нормальный ответ звучит иначе: называется пролёт, шаг ферм, вес кровли и снеговой район.
Сталь и ГОСТы
Профильную трубу для навесов делают из стали Ст3сп или Ст3пс. Квадратные профили выпускают по ГОСТ 8639-82, прямоугольные по ГОСТ 8645-68, гнутые замкнутые сварные профили для строительных конструкций — по ГОСТ 30245-2003.
На практике важнее не номер стандарта, а совпадение фактической толщины стенки с заявленной. Допуски по прокату дают разбег, и «двойка» в реальности иногда оказывается 1,8 мм. Мы замеряем партию на входе, потому что на ферме длиной 6 метров эти две десятых складываются в ощутимую разницу по прогибу.