Строительство ангара из металлоконструкций — ключевые моменты

Предлагаем познакомиться с инструкцией, которая позволит построить ангар, оптимально распределив деньги и время. Мы расскажем о конструкции используемых ферм, основных этапах возведения, материалах, строительной технологии и общих принципах создания такого рода сооружений.

На каком основании строить ангар

Даже если ангар накрывает значительную площадь, он остаётся легковесной конструкцией и не оказывает существенного давления на грунт. Но ввиду особенностей конфигурации на фундамент действуют не только вертикальные, но и боковые нагрузки, особенно если строение имеет арочное устройство.

От скопившегося на крыше снега нагрузка возрастает в 2–2,5 раза, из-за чего основания арок как бы «разъезжаются». Если под ангар отлит обычный МЗЛФ, что вполне приемлемо по нормам нагрузки, его будет выкручивать наружу. Это не только вызывает увеличенную подвижность постройки, но и со временем приводит к разрушению железобетона.

Компенсировать такие нагрузки можно двумя способами:

1. Отливкой столбов (свай) глубиной 1,7–2,2 м и толщиной 25–35 см в основании каждой арки и связкой наверший ростверком.
2. Связкой ленты поясами поперёк ангара с шагом 3,5–5 метров.

Оптимальный способ определяется из соображений материалоёмкости, здесь ключевое значение имеет ширина ангара. Согласно размерам сечения ангара в нижней части, определите, на заливку чего пойдёт больше бетона: столбов или нескольких армопоясов.

Впрочем, задача не стоит особенно остро, если ангар будет установлен на монолитной плите, служащей полом для наезда тяжёлой техники. Рёбра жёсткости в этом случае располагают по линиям установки арочных ферм, дополнительно пол укрепляется продольными рёбрами через 1,5–2,5 метра.

В любом случае фундамент должен образовывать замкнутый контур по периметру, препятствующий затеканию воды от осадков внутрь. Это важно, даже если пол будет насыпным. При заливке столбов нужно обязательно обеспечивать перевязку с армированием ростверка, а устройство последнего должно обязательно сопровождаться закладкой выступающей на 20–25 см анкеровки для крепления ферм.

Фундамент в обязательном порядке окружается отмосткой, при заливке в бетон погружают распущенные вдоль асбестоцементные трубы, служащие желобами для оттока дождевой и талой воды. Работы по устройству пола, копку и устройство смотровых ям и подвалов также рекомендуется провести до монтажа металлокаркаса.

Как рассчитать и изготовить дуги

Обычно для строительства ангара арки заблаговременно приобретают. Это могут быть как старые детали каркаса арочных теплиц, так и специальные металлоконструкции прямого назначения. Производители предлагают арки для ангаров шириной от 6 до 25 метров, а также все прочие детали: стойки, перекладины, соединительные фасонки и сегменты обрешётки.

Зачастую фермы таких размеров и сложности в частном строительстве не нужны, да и не всегда их доставка на объект оправдана. К тому же велик соблазн изготовить арки самому из более доступного металлопроката. В этом случае не обойтись без добротного трубогиба, базовых знаний сопромата и опыта работы с конструкционной сталью. Не рекомендуется самостоятельно изготавливать арки с длиной основания более 9 метров, велик риск неправильно рассчитать нагрузку.

Арки имеют форму двух дуг, представляющих половину полной окружности или её треть, если свод устанавливается на стены высотой 1,5–2 метра. Фермы удобнее изготавливать сегментами, опираясь на длину имеющегося проката, а затем сваривать воедино. Но сперва нужно правильно определить основную хорду (длину основания арки) и промежуточные хорды (основания каждого сегмента). Для справки: хорда равна сумме отсекающих дугу радиусов, умноженной на синус половины угла между ними.

Для примера возьмём арку-треть с основной хордой 6,5 метра. Полный угол окружности — 360°, его треть — 120°, половина от трети — 60°. Разделив основную хорду (6,5 м) на синус этого угла (0,866) получим диаметр целой окружности ~750,5 см и длину полной окружности 23,58 м. Нас интересует треть этой длины — 786 см, то есть при имеющемся погонаже труб в 4 м будет разумно изготовить арку из двух сегментов. Выполнив расчёты снова в обратном порядке, мы выясним, что для каждого сегмента с длиной дуги 393 см (1/6 часть окружности) хорда составит 375 см. Значит, трубу нужно равномерно сгибать в дугу до тех пор, пока расстояние между её краями не станет равным длине хорды.

Арочная ферма состоит из двух дуг. Внутренняя рассчитывается и изготавливается так же, достаточно лишь вычесть из радиуса окружности толщину фермы. В более упрощённом варианте внутренняя дуга имеет тот же радиус изгиба, но укорачивается, таким образом арка имеет переменную толщину, в нижней части она более узкая и соответствует нормативному значению. Какому? Оно определяется распределённой нагрузкой, толщиной труб и шагом установки ферм. В общем случае для ширины основания от 5 до 9 метров минимальное расстояние между дугами будет возрастать соответственно от 17 до 35 см.

Главный вопрос: из чего изготавливать фермы? Наилучшим образом подходят стальные трубы по ГОСТ 10704–91 (круглые) или ГОСТ 8639–82 (квадратные). Методика расчёта достаточно сложна и зависит от региональных особенностей, здесь мы приведём лишь приближённые значения с достаточно высоким коэффициентом надёжности:

Как собрать и установить фермы

При изготовлении дуг нет нужды придерживаться строгих размеров, важно лишь чтобы все сегменты были одинаковыми. Сперва для надёжного стыкования внутрь труб нужно вварить короткие отрезки трубок, наружный диаметр которых соответствует условному проходу дуг.

Далее отрезки внешних и внутренних дуг нужно разложить на ровной площадке, на которой расставлены упоры для краёв — своего рода шаблон. Когда дуги расположены на нужном расстоянии друг от друга, их соединяют косыми перемычками, расположенными под углом в 45–60° к касательной внутренней дуги и шагом около 40–60 см. Верхние концы перемычек не обязательно должны сходиться на внешней дуге.

Как показывает практика, установку ферм из металлоконструкций с основанием до 9 метров вполне реально выполнить силами бригады из 3–4 человек. Делается это так:

1. К вершине фермы привязывают два шнура, распущенные в обе стороны на четыре конца по 8–10 метров.
2. Два человека поддерживают фермы у основания и выполняют их крепление к закладным фундамента.
3. Ещё два подтягивают трос, поднимая ферму вертикально.
4. Обратные концы троса привязывают как страховку с расчётом на небольшой завал фермы.

Крепление может выполняться сваркой или болтовым соединением с приваренными к закладным косынками из листовой стали. Вертикальность проще всего регулировать по привязанному к вершине отвесу и натянутому между основаниями фермы шнуру. Все последующие фермы удобно временно фиксировать с помощью отрезков уголка фиксированной длины с приваренными на концах «рогами» из арматуры.

После установки ферм их скрепляют вместе продольной обрешёткой, чаще всего выполняемой деревянным брусом, толщина которого на 15 мм больше диаметра используемых труб. Сперва к брусу саморезами прикручивают 15–20 мм отрезки угловой стали с 3–3,5 мм стенкой. Затем обрешётку в сборе прикладывают к аркам горизонтально, прихватывают уголки, откручивают брус и обваривают кронштейны основательно.

Чем и как обшивать ангар

Установка продольной обрешётки должна вестись с шагом, позволяющим уложить листы обшивки имеющихся размеров, сохраняя перехлёст в 15–20 см. Хорошим вариантом для обшивки мог бы послужить профлист, но он почти не сгибается в продольном направлении, поэтому пригоден только при больших радиусах арок и только с наклонным расположением рёбер жёсткости.

Для зашивки фронтальных частей профлист вполне применим, если предварительно собрать под него облегчённый перекрёстный каркас, закреплённый к ленточному фундаменту и крайней арочной ферме. При этом в задней фронтальной стенке обычно оформляют проёмы под остекление, а в передней устанавливают две мощные стойки из стального швеллера для навески ворот.

Обшивку свода следует выполнять снизу вверх гофрированным профлистом или ровным кровельным железом. Для долгой эксплуатации толщина металла должна быть не менее 0,7 мм, слой оцинкования — 30 мкм и более. Стальные листы с полимерным покрытием надёжнее, но и цена их выше. При завершении обшивки два последних ряда листов имеют широкий напуск друг на друга, чтобы края располагались ниже уровня верхней точки свода.

По вершине ангара к фермам посредством болтов крепят парные Г-образные кронштейны с подкладкой широких шайб из камерной резины. Предназначены они для монтажа проходного трапа, который позволит счищать накопившийся снег и проводить мелкий ремонт.

рмнт.ру