Металлический ангар своими руками чертежи

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.

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:

Ширина основания	Толщина трубы	Толщина стенки	Шаг между фермами
4,5 м	28 мм	2,2 мм	2,25 м
6 м	32 мм	2,5 мм	2,1 м
7,5 м	32 мм	3 мм	1,7 м
9 м	51 мм	3,2 мм	2 м

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.

Источник

Каркасные дома

Потребность в надежных быстровозводимых зданиях для складов, различных сельскохозяйственных нужд, ремонтных мастерских и производственных помещений привело к созданию конструкции металлических ангаров. Популярность быстровозводимых металлических ангаров постоянно растет и сегодня их можно увидеть в качестве спортивных сооружений, частных гаражей, холодильных комплексов или даже офисных зданий. Сегодня на рынке можно найти компании, которые специализируются на производстве и возведении металлических ангаров. Но при определенных условиях, можно создать и возвести металлический ангар своими руками. Для этого необходимо разбираться в проектировании подобных сооружений и уметь пользоваться инструментом.

Виды металлических ангаров

Строительные компании возводят ангары металлические четырех видов: арочный, полигональный, шатровый и с прямыми стенами. Каждый из этих ангаров имеет свои особенности в конструкции, которая и определяет их название. Следует отметить, что все четыре типа ангаров могут быть как теплыми, так и холодными. Все зависит от требований и условий эксплуатации.

Арочные ангары

Пожалуй, этот вид ангаров является классическим образцом. Ангар арочный металлический представляет собой продолговатое строение, стены и крыша которого являются одним целым и выполнены в форме арки. Такие ангары могут быть как с металлическим каркасом, так и бескаркасными. Конструкция арочных ангаров может иметь неограниченную длину, а вот ширина колеблется от 9 м до 20 м. При этом высота арочного ангара составляет половину ширины.

В каркасных арочных ангарах используют металлическую профильную трубу для создания арок каркаса. Обшивка выполняется листами из металлического профиля, или каркас обтягивается тентом. Утепление каркасных арочных ангаров выполняется изнутри.

В бескаркасных металлических ангарах применяется несколько иной подход. Такой ангар состоит из множества металлических арок, соединенных между собой. Сами арки изготавливаются особенным образом и представляют собой лист профилированного металла, изогнутый в форме арки. Данная технология позволила возводить бескаркасные ангары в кратчайшие сроки. Но обратной стороной такого подхода является низкая устойчивость таких ангаров к снежному покрову или сильному ветру в сравнении с каркасными. Утепление бескаркасных ангаров выполняется по системе сэндвич-панелей. Что подразумевает создание двойной арки, утепленной изнутри минватой.

Полигональные ангары

Этот вид ангаров является модификацией арочных ангаров. Но они могут иметь как форму половины эллипса, так и полукруга с вписанными в окружность прямыми балками каркаса, который является обязательным для этого вида металлических ангаров. Поэтому высота и ширина этих ангаров не так жестко связаны между собой. Но для надежности конструкции принято брать высоту в 1/2, 1/3 или 1/4 от ширины ангара.

Для создания каркаса полигональных ангаров используют как обычные, так и профилированные трубы. А вот материал обшивки выбирается в зависимости от специфики использования и сложности конструкции. Так для теплых ангаров с простой геометрией арки применяют готовые сэндвич-панели различной толщины и размеров. А вот для арок с множеством ребер применяется полистовой способ утепления. Когда выполняется установка внешнего листа ограждения, укладка гидроизоляционного и теплоизоляционного слоя и в конце установка внутренних листов. Для холодных ангаров используют одни лишь листы профнастила или тент.

Важно! Изготовление металлических ангаров арочного или полигонального типа своими руками практически невозможно в силу специфики работ по созданию каркаса или арок для бескаркасного ангара. Изготовление каркаса металлических ангаров арочного и полигонального вида полностью выполняется на специализированных предприятиях, а их возведение производят опытные специалисты.

Шатровые ангары

Еще одним видом металлических ангаров являются шатровые ангары. Конструкция арок этого вида ангаров намного проще в сравнении с полигональными или арочными и представляет собой закрепленные шарнирным способом балки-арки (4 – 6 штук) определенной длины. Для придания жесткости в конструкции используются поперечные распорки и прогоны, а также вертикальные, горизонтальные и ветровые связи. Особых ограничений по высоте и ширине для шатровых ангаров нет.

Для изготовления каркаса шатрового ангара используются уголки, швеллера и двутавры из стали С245. В зависимости от требований каркас обшивается профнастилом, тентом, сэндвич-панелями или полистовым способом.

Прямостенные ангары

Из всех четырех видов металлических ангаров прямостенные являются наиболее привычными и легко создаваемыми. По виду они мало чем отличаются от обычного дома или склада. Разница заметна лишь вблизи. Быстровозводимые конструкции этого вида ангаров представляют собой металлический каркас, части которого соединены при помощи болтов и затяжек. Каких-либо ограничений по длине, ширине и высоте нет. Но стоит обратить внимание на тот факт, что выше трех этажей такие ангары не строят по причине высокой стоимости металлического ангара с использованием более массивных элементов из дорогого металла.

Обычно для каркаса используют уголки, швеллера и двутавры из стали марки С245 или выше. Жесткость самой конструкции обеспечивают вертикальные, горизонтальные и ветровые связи, поперечные распорки и прогоны. Обшивка выполняется полистовым способом, тентом, профнастилом или сэндвич-панелями.

Важно! Прямостенные и шатровые ангары, в отличие от арочных и полигональных, имеют достаточно простую геометрию. Благодаря этому делать такие металлические ангары своими руками вполне по силам каждому. Но следует помнить, что при проектировании необходимо учитывать ветровую и снеговую нагрузки и делать металлический каркас ангара из расчета на высокую надежность и прочность.

Необходимо отметить, что прямостенные ангары зачастую имеют двускатную крышу. Но на сегодняшний день наметилась тенденция возведения прямостенных ангаров с арочной крышей. Такие ангары по своим показателям ничем не уступают классическим прямостенным с двускатной крышей, а по данным производителей даже превосходят. Особенно это касается бескаркасных арок, производство и возведение которых несколько дешевле и быстрее. Но как отмечалось ранее, создание арочных бескаркасных конструкций возможно лишь на специализированном предприятии, а для возведения требуются опытные специалисты. Тоже самое касается и каркасной арочной конструкции.

Проект металлического ангара

Строительство любого объекта в независимости от его сложности начинается с создания проектной документации и металлические ангары не исключение. Без самого простого проекта будет невозможно возвести конструкцию ангара, приобрести материалы и получить все необходимые разрешения. К тому же в проекте выполняются все необходимые расчеты нагрузок на конструкцию, что весьма важно для быстровозводимых зданий и металлических конструкций.

Из всех описанных выше видов ангаров проект арочного и полигонального металлических ангаров наиболее сложные. Их создание требует специализированных навыков и опыта в проектировании. Как уже отмечалось ранее, производство металлических ангаров арочного типа выполняется на специализированном предприятии. Там же можно заказать и проектную документацию.

В отличие от арочных, проектирование шатровых и прямостенных ангаров с двускатной крышей намного проще. Но и тут желательно иметь хоть какой-то опыт в проектировании. А после завершения работ обратится к специалистам с целью проверки созданного вами проекта.

Сегодня, с развитием компьютерных технологий, проектирование любых конструкций стало намного проще. Используя такой инструмент, как программа ArchiCAD, или любую другу архитектурную программу, можно довольно легко создать чертеж будущего строения. Конечно, без специализированных знаний не обойтись, но, по крайней мере, новички в проектировании смогут сделать чертеж металлического ангара без особых проблем. А чтобы свести ошибки и недочеты в проекте к минимуму, следует ознакомиться со следующими нормативными документами:

• ГОСТ 23118-99 «Конструкции стальные строительные. Общие технические условия»;
• СНиП III-18-75 «Металлические конструкции. Правила производства и приемки работ»;
• СНиП II-23-81 «Стальные конструкции»;
• СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»;
• СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии»;
• СНиП 2.0.07-85 «Нагрузки и воздействия»;
• СНиП 22-01-99 «Строительная климатология».

Разработка и создание проекта ангара проходит в несколько этапов:

• проектирование фундамента;
• проектирование каркаса несущей конструкции;
• проектирование стеновых и кровельных конструкций;
• проектирование инженерных систем (электропроводка, вентиляция, водоснабжение, канализации и т.д.).

Создание проекта ангара подразумевает под собой детальную проработку всех элементов конструкции. Чтобы не вдаваться в подробности, рассмотрим лишь основные моменты. Во-первых, в зависимости от целевого использования ангара его фундамент может быть следующих типов: монолитный плитный фундамент, ленточный фундамент, точечный свайный фундамент. Во-вторых, в зависимости от планируемых размеров и нагрузок на конструкцию ангара подбираются и используются следующие виды материалов для каркаса: труба с квадратным профилем, швеллеры, двутавры, сигмаобразный профиль. В-третьих, соединение всех элементов производится высокопрочными болтами и специальными соединительными фасонками. В-четвертых, необходимо помнить, что на металлический ангар цена зависит в первую очередь от планируемых нагрузок, сложности конструкции и используемых в ней материалов. Так, например, на простой одноэтажный, но высокий, теплый ангар, цена будет в несколько раз ниже, в сравнении с ангаром такой же высоты, но уже с двумя этажами и офисными помещениями внутри. Напоследок необходимо отметить, что шаг между несущими колоннами и арками каркаса должен составлять 3 м, а общая длина ангара должна быть кратной этому шагу.

Строительство металлических ангаров

Купив или создав самостоятельно проект ангара, а также обзаведясь всеми необходимыми материалами, можно приступать к его возведению. Ранее уже отмечалось, что построить металлический ангар своими руками вполне возможно. Особенно это касается прямостенных и шатровых металлических ангаров, чья конструкция наиболее простая. Поэтому на примере прямостенного ангара рассмотрим этапы его возведения, тем более что все этапы выполнения работ в своем большинстве одинаковы для каркасного арочного, полигонального и шатрового ангаров.

Создание фундамента ангара

Первое, что придется сделать, это расчистить и выровнять участок под ангар. После чего можно приступать к обустройству фундамента. Это может быть ленточный, монолитно-плитный или свайный фундаменты. Весь процесс создания рассмотрим на примере плитного фундамента, так как он наиболее трудоемкий в создании.

После того как расчистили и выровняли площадку, в углах и под каждой несущей колонной бурим отверстие диаметром 20 – 30 см для создания сваи. После чего засыпаем внутрь слой песка и щебня. Теперь создаем армирующий каркас для каждой сваи. Длину берем так, чтобы над поверхностью оставалось около 50 см самого каркаса. Опускаем его внутрь, заливаем бетоном и даем ему застыть.

Пока сваи набирают крепости, создаем по периметру опалубку для плиты фундамента. Высота опалубки должна соответствовать толщине плиты фундамента. После этого делаем выемку грунта, обычно снимается плодородный слой, и засыпаем слоем песка толщиной 15 – 20 см и утрамбовываем его. Поверх песка засыпаем слой щебня крупной фракции, разравниваем и утрамбовываем. Последний слой будет состоять из гравия, который также утрамбовывается. Общая толщина такого пирога должна быть на 3 – 5 см ниже нулевого уровня грунта.

Следующим шагом будет создание армирующего каркаса по всей площади фундамента. Особых сложностей в этом нет, главное – подложить под сам каркас кусочки кирпича или камня, чтобы каркас находился на некотором удалении от слоя гравия. А также завязать сам каркас к выступающим частям армирующего каркаса свай. При этом лишние куски арматуры из каркаса свай необходимо срезать, чтобы они не торчали из фундамента. После чего залить бетоном и оставить фундамент набираться крепости на месяц. За это время необходимо либо сделать самостоятельно, либо заказать на предприятии все элементы каркаса ангара.

Сборка и установка каркаса ангара

После того как фундамент будет готов, приступаем к созданию каркаса ангара. Начинаем с установки и закрепления опорных пят. Для этого вначале расставляем пяты по периметру. Шаг между ними должен соответствовать шагу рам каркаса. После чего в бетонном основании под расставленными пятами намечаем точки отверстий для анкеров и засверливаем их. По завершению остается расставить пяты по местам и закрепить к бетонному основанию при помощи анкерных болтов. На фото ниже видно, как устанавливается и закрепляется пята основания опорной колонны.

Следующим шагом будет сборка и установка колонн. Наиболее простой вариант монтажа, когда два швеллера соединяются между собой, зажимая внутри часть установленной опорной пяты. Чтобы упростить такой способ сборки и подъема колонны, её части вначале соединяем на земле и закрепляем к пяте одним болтом. При этом сразу же устанавливаем соединительную карнизную фасонку и закрепляем её. После чего необходимо поднять колонну вертикально и закрепить её. Далее на земле собирается ферма из балок перекрытия и при помощи крана подымается наверх, где окончательно закрепляется к несущим колоннам.

Если в конструкции в качестве несущих колонн используется, например, двутавр, тогда опорная пята приваривается к его основанию, а сама вертикальная установка и закрепление выполняются с помощью крана. Также можно полностью собрать на ровном участке земли всю раму, которая будет состоять из двух колонн и фермы. А затем с помощью крана останется поднять и поставить её на место. Чтобы установленная рама не завалилась, до тех пор, пока не будет установлена еще одна такая же, её необходимо зафиксировать растяжками. Как это делается, можно увидеть на демонстрирующем конструкцию металлического ангара фото.

После того как были установлены все рамы каркаса, они для дополнительной жесткости соединяются вертикальными связями, стеновыми и горизонтальными прогонами. А также устанавливаются стойки фахверка для ворот ангара. Окончательно каркас металлического ангара будет выглядеть как на ниже приведенном фото.

Обшивка каркаса ангара

Ангар можно обшить несколькими способами. Все зависит от условий эксплуатации ангара. Наиболее простой вариант – это так называемая холодная обшивка листами профнастила. Обшивка стен выполняется снизу вверх так, чтобы каждый последующий лист ложился с небольшим напуском на предыдущий. Сами листы закрепляются специальными саморезами по металлу. Тоже самое касается и крыши, где по завершению устанавливается коньковый отлив.

Теплый способ обшивки ангара можно выполнить двумя способами. Первый – полистовой, а второй – при помощи сэндвич-панелей. Полистовой способ по выполняемым работам схож с обычной обшивкой. Но существенным отличием является создание многослойного утеплительного пирога. Он выглядит следующим образом. Вначале стены и крыша изнутри обшиваются по всей площади супердиффузионной мембраной. Затем укладывается или напыляется слой утеплителя, после чего весь пирог зашивается листами профнастила.

Второй вариант создания теплого ангара намного проще и предпочтительней, так как предусматривает его обшивку сэндвич-панелями. Все дело в том, что эти панели изготавливаются под заказ. Такой подход позволяет собрать стены и крышу ангара как конструктор в минимальные сроки. К тому же, при производстве сэндвич-панелей можно сразу сделать оконные и дверные проемы, что позволит быстро установить сами окна и двери. Крепление сэндвич-панелей к каркасу выполняется при помощи специальных длинных саморезов, позволяющих прошить всю толщину панели и закрепится в каркасе.

По завершению обшивки ангара остается лишь проложить все необходимые коммуникации, сделать вентиляцию, канализацию и водоснабжение. Металлические ангары не зря относятся к категории быстровозводимых зданий. На их установку уходит в разы меньше времени в сравнении с обычными домами, что делает их столь привлекательными в роли складов или зернохранилищ. А при необходимости можно довольно легко обустроить внутри административные помещения. Тем более что современные технологии позволяют сделать это в кратчайшие строки.

Источник