Из чего производят ангары: виды конструкции и используемые материалы

На связи редакция SKOGGY. Сегодня мы расскажем о материалах для производства ангаров.

Необходимость в ангарах появилась одновременно с постройкой первых летательных аппаратов, когда потребовалось организовать место для стоянки самолетов и дирижаблей. С тех пор прошло более века. Вместительные хранилища нашли другие области применения, завоевав популярность – в первую очередь – в качестве складских помещений. Требования к их внутреннему пространству почти не изменились. Только технология производства строительных материалов шагнула далеко вперед, позволяя сокращать время возведения ангара и улучшая его эксплуатационные качества.

Предложение компании СКОГГИ:

Во многих случаях стандартный небольшой ангар может быть равнозначно заменен на хозблок из профилированного листа на металлическом каркасе. Наша продукция находит применение в качестве складских помещений, производственных участков, мест хранения сырья и материалов, постов охраны и служебных комнат. В случае необходимости создать большое пространство, возможна комбинация любого количества бытовок, организованных в единый комплекс.

Хозблоки изготавливаются из профнастила (от 4 до 18 кв.м) с крышей любой конфигурации (плоской, одно- или двускатной). Входная группа может располагаться как в торцевой, так и во фронтальной части. При необходимости делаются увеличенные на весь проем двери или рольставни, что позволяет без помех завозить внутрь объемные предметы и технику.

Основной материал – профилированный металл. Он долговечен, прочен, обладает отличными эксплуатационными характеристиками, не горит и не взаимодействует с агрессивными химическими составами. Благодаря такому набору положительных качеств, бытовки могут считаться универсальным подспорьем в решении любых задач – как на производстве, так и в сфере логистики или торговли.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Деревянные ангары
2. Ангары из сэндвич-панелей
3. Ангары каркасные
4. Ангары из металлоконструкций
5. Металлический ангар
6. Ангары оцинкованные
7. Ангары из профлиста
8. Ангары из профнастила: преимущества и недостатки
9. Тентовый ангар
10. Ангары из ПВХ
11. Ангары из ЛСТК
12. Бетонные ангары

Деревянные ангары

Один из первых прародителей современных деревянных ангаров в 1902 году для своего планера соорудили братья Райт. В нем они оборудовали и мастерскую, и место для защищенного хранения первых самолетов. По виду здание напоминало большой сарай без внутренних перегородок и с двускатной крышей. Его единственным отличием, пожалуй, были только широченные ворота, занимавшие всю торцевую часть здания.

Затем появились несколько стандартных конструкций, вошедших в массовое производство во время Первой мировой войны. Ангар Бессонно – мобильное укрытие из брезента и дерева приняли на вооружение в английском воздушном флоте. Были еще проекты, где въездные ворота располагались не в торце, а на боковой стороне. Некоторые из подобных сооружений дожили до наших дней и продолжают эксплуатироваться на аэродромах Филтон и Фарнборо (Англия), Монтроуз (США).

Современные деревянные ангары – это прямоугольные здания с вертикальными стенами и двускатной (крайне редко односкатной или плоской) крышей. Они строятся по каркасной технологии, позволяющей за короткий срок возводить хранилища большого объема. Подобные решения имеют множество положительных сторон.

• Капитальный фундамент для ангара не нужен. По сравнению с металлом дерево обладает меньшим удельным весом и не создает чрезмерной нагрузки на бетонную основу. Поэтому вполне достаточно облегченной ленточной заливки или свайных опор, чтобы установить на них несущие столбы. Соединение производится с помощью коннекторов.
• В качестве основного материала каркаса выбирается брус подходящего сечения. Его размер зависит от габаритов ангара, но не должен быть менее 100х100 мм по каждой из сторон. Опорные стойки устанавливаются в места соединения с фундаментом. Закрепляются горизонтальными прогонами и системой диагональных связей с ближайшими вертикальными элементами конструкции.
• Сверху на столбы устанавливается ригель, закрепляющий всю геометрию каркаса. Соединение с ним делается с помощью усиленных металлических уголков, фиксирующих две боковые стороны. Желательно на фронтальной и внутренней части поставить железные пластины, придающие дополнительную жесткость узлу.
• Для крыши собираются стропильные фермы с прогонами. Их лучше всего делать с использованием металло-зубчатых пластин, гарантирующих надежное соединение всех деревянных элементов. Таким образом можно перекрыть до 30 метров ширины здания без установки дополнительных внутренних опор.

Стоимость постройки каркаса из пиломатериалов не потребует больших денежных вливаний. И это главное преимущество деревянного ангара. 

Что касается стен, то они редко делаются из пиломатериалов. Для этого чаще используются листы OSB (ориентированно-стружечная плита). Изготавливается из тонких древесных щепок, расположенных по различным уровням в разном направлении, пропитанных смолами и синтетическими клеевыми составами.

Плиты OSB выпускаются в четырех классах, из которых первый и второй нельзя использовать для облицовки внешних стен. Они не предназначены для эксплуатации в условиях повышенной влажности, которая непременно появляется во время осенне-весеннего периода.

• Достоинствами OSB считаются надежность, натуральный внешний вид, небольшой вес и устойчивость к излому. 
• Среди минусов чаще всего упоминается относительно высокая стоимость, использование в производстве токсичных материалов (в низкобюджетном сегменте) и недостаточный уровень проницаемости пара. 

При постройке деревянного каркаса, на который планируется обшивка OSB, шаг вертикальных колонн должен учитывать ширину листа. Таким способом заблаговременно предупреждается установка дополнительных прогонов для крепления сплошных элементов стен.

Ангары из сэндвич-панелей

Деревянные конструкции с покрытием из досок или листов OSB – это холодные ангары. Они не могут использоваться в качестве универсальных всесезонных складских помещений. Чтобы сделать отапливаемый комплекс, на каркас из бруса монтируют сэндвич-панели – трехслойные элементы, в которых между внешними облицовочными сторонами находится какой-либо утеплитель. В его качестве могут выступать материалы с высокими параметрами теплоизоляции.

• Вата минеральная (базальтовая). Она производится из шлаков, горных расплавов и их компонентов. Примечательна своими негорючими качествами, отличными изоляционными свойствами, экологической нейтральностью, устойчивостью к атмосферным угрозам. Хорошо себя зарекомендовала на несложных конструкциях с высокими показателями ремонтопригодности. Отрицательным моментом считается привлекательность для грызунов. Поэтому открытые торцы следует защищать с помощью металлической сетки.
• Стекловолокно. По эксплуатационным качествам близко к базальтовой вате. Создается из тонких стеклянных нитей. Характеризуется высокой степенью звукопоглощения, не горючее, экологически чистое, устойчивое к агрессии химических веществ.
• Полипропилен. Сотовая структура устойчива к щелочам, солям, кислотам и воде. Обладает небольшой массой, низким уровнем проводимости тепла, прочностью. Слабо сопротивляется огню. Поэтому в качестве облицовочных плит для него выбирают не горючие материалы (металл, стеклопластик, алюминий и другие).
• Пенополистирол. Ячеистый, легкий и недорогой. Этот утеплитель является самым популярным в ангарах, используемых в качестве обогреваемых складских помещений. Поглощает воду, обладает низкой паропроницаемостью, не реагирует на воздействие грибков, мхов, плесени. Долговечен. Недостатком считается слабое противодействие агрессивным химическим составам.

Теплые ангары из сэндвич-панелей часто используют в качестве складских, производственных или торговых помещений. Облицовочные элементы могут создаваться из любых материалов (плиты OSB, фанера, ДСП, сталь, алюминий). Их окрашивают в нужные цвета, покрывают защитой от ультрафиолета, наносят визуальные элементы брендирования. Благодаря этому примитивные строения прекрасно гармонируют с любыми типами окружающей застройки, выделяясь в ней и привлекая внимание.

Ангары каркасные

Каркасы для ангаров могут быть не только деревянными. В промышленном производстве чаще встречается использование металла. Он превосходит пиломатериалы по весу и стоимости, но в то же время более долговечен и прочен. К тому же позволяет создавать гнутые арочные пролеты.

Область применения каркасных ангаров весьма широка. Они незаменимы в промышленном секторе, в сельском хозяйстве, сфере торговли и услуг. В зависимости от решаемых задач подбирается размер и форма каркаса, отвечающая предъявляемым требованиям. Единственная черта, объединяющая столь разноплановые строения – отсутствие внутренних поддерживающих колонн и большое полезное пространство. 

Для каркасных ангаров не принципиальны погодные условия. Даже эксплуатация в холодном северном климате не имеет критического значения. Его конструкция может укрепляться дополнительными соединениями. Второй важный момент состоит в учете особенностей почвы. От них зависит, в первую очередь, вид закладываемого фундамента. Если в условиях сухого климата вполне может хватить свайного или ленточного основания, то в регионах с большим количеством осадков придется обустраивать полноценный бетонный фундамент.

Ангары из металлоконструкций

Всего существует 4 вида ангаров. Из них только один, прямостенный, может быть выполнен на деревянном каркасе. Остальные возможно построить исключительно используя металлоконструкции.

• Арочный. Обладает низкой металлоемкостью, поэтому весит немного и не требует капитального фундамента. Вполне достаточно залить ленточное основание или сделать сваи под каждый элемент перекрытия. Арки делаются из круглых или профильных труб. При ширине ангара до 8 метров они могут быть цельными при наличии соответствующего металлопроката. Для больших размеров элементы делают разборными. Толщина металла и его сечение зависят от габаритов здания. Соединения всех деталей производится непосредственно на строительной площадке перед монтажом. 
• Полигональный. Является разновидностью арочной конструкции, отличаясь от нее эллиптической формой и гибко трансформирующимися пропорциями. При ширине в 30-40 метров высота вполне может составлять всего 10 м. Это позволяет более точно регулировать желаемые габариты ангара. Сооружение собирается из отдельных рам (полигонов), скрепляемых между собой болтовыми соединениями. В дальнейшем каждый из них обшивается каким-либо отделочным материалом: щитами OSB, металлическим листом, пластиком и другими. Возможна установка сэндвич-панелей.
• Шатровый. Самый экономичный компромисс между арками и прямостенной конструкцией. Состоит из острой двускатной крыши и наклонных, сужающихся к верху, стен. Строится на металлическом сборном каркасе. В зависимости от размера он может изготавливаться из труб, швеллера или двутавровых балок. Соединение элементов производится с помощью сварки или болтовых креплений. Устойчивость конструкции придают горизонтальные и поперечные прогоны. 

Все виды ангаров из металлоконструкций относятся к числу сборно-разборных (за исключением случаев, когда используются сварные работы). Такие сооружения при необходимости можно демонтировать и перенести на новое место. 

Более подробно о назначении и конструктивных особенностях ангаров, а также советы по выбору нового или б/у ангара мы описали в нашей статье "Какой ангар выбрать: б/у или новый?".

Металлический ангар

Железный каркас не является основным признаком металлического ангара. Соответствовать должен и материал внешнего покрытия. Для этого применяется сталь различных марок, толщины, имеющая защитный слой или без него, зачастую окрашенная полимерным составом. Чаще всего речь идет о холоднокатаных сортах от 1 мм (для небольших строений). Чем масштабнее габаритные размеры здания, тем толще железо для их покрытия.

• Гладкий лист. Ширина от 60 см. В строительстве ангаров используют кровельный металл с антикоррозийным покрытием. Могут применяться в каркасных или бескаркасных конструкциях.
• Профнастил. Разновидность, обладающая повышенной устойчивостью к деформации за счет выпуклых продольных ребер жесткости. В настоящее время для строительства арочных ангаров используются модели, имеющие также поперечные линии сгиба. За их счет лист более точно ложится по дуге.

Для защиты от коррозии листы покрываются цинковыми, алюминиевыми или полимерными пленками.

Ангары оцинкованные

Покрытие металлическим листом чаще всего встречается в арочных конструкциях. На выбор параметров влияет размер пролета, снеговая и ветровая нагрузки, присутствующие в месте эксплуатации. Причем за обоснование расчета принимаются не среднегодовые показатели, а пиковые значения. В противном случае, владелец рискует лишиться имущества при единственном сильном порыве ветра. Минимальная толщина листа составляет 0,8 мм, но это подходит только для совсем небольших ангаров.

От воздействия атмосферных угроз металл покрывается различными видами защиты.

• Оцинковка. Предотвращает образование ржавчины. Пленка цинка останавливает окислительные процессы, сопутствующие контакту железа с кислородом.
• Цинк и полимер. Чаще всего присутствие синтетического цветного слоя приписывают эстетическим качествам металла, но на самом деле он нацелен на более серьезную задачу. Полимерная защита не дает механически повредить оцинкованную поверхность, препятствует ее истиранию в результате контакта с пылью и влагой.
• Алюмоцинковое покрытие. Алюминий улучшает сцепляемость со структурой железа, продлевает срок его эксплуатации. Такая защита особенно эффективна при угрозе контакта с агрессивными химическими соединениями.

Оптимальным считается использование в металлических ангарах оцинкованной стали 1 класса. На ней должно быть не менее 225 граммов пленочного слоя на квадратном метре. Это существенно повышает уровень защиты и продлевает срок службы до 40-60 лет. В более низких категориях, предполагающих покрытие цинком в пределах 150 г/м2, можно рассчитывать на 30-летний период эксплуатации ангара. Поскольку самостоятельно определить толщину слоя невозможно, ориентироваться придется лишь на сертификат качества оцинкованной стали.

Металлические ангары также могут быть и бескаркасными. В этом случае роль железа возрастает. Ведь на него ложится функция материала, несущего нагрузку.

Ангары из профлиста

Профилированный лист давно используется в производстве ангаров. Первоначально он более применялся в прямостенных, полигональных и шатровых проектах. Это связано с тем, что в них нет задачи изгибать плоскость по окружности дуги. Но позже появились новые модели профлиста, позволившие занять самую массовую нишу ангаров – арочную. В отличие от традиционного материала, имеющего только продольные ребра жесткости, в новых изделиях присутствуют и поперечные грани. В процессе холодной прокатки формируются линии, позволяющие сгибать лист. При этом дополнительно образуется контур, кратно увеличивающий сопротивление нагрузкам.

Еще одно преимущество инновационного продукта заключается в его толщине. При использовании стандартных профлистов приходилось довольствоваться минимальными значениями от 0,8 до 1 мм. Только при таком условии его можно было согнуть. Правда, все равно образовывались заломы, возникали напряжения в местах креплений и трещины на слое полимерного покрытия. Эксплуатационная ценность такого ангара сразу же снижалась, так как из-за влаги быстро начинались коррозийные процессы. Профлист с поперечными линиями сгиба позволяет использовать более толстый металл, не нарушает защиту стали, элементы лучше подгоняются друг к другу, сохраняют правильную геометрию и дают надежную герметизацию стыка.

На профлист можно наносить различные принты, что позволяет брендировать тентовые ангары и делать их узнаваемыми.

Ангары из профнастила: преимущества и недостатки

Положительными качествами зданий из профилированного листа считаются:

• Легкость конструкции, позволяющая не тратиться на дорогостоящие фундаментные работы. Чаще всего бывает вполне достаточно свайного основания, или даже без него, если ангар небольшого размера.
• Быстрота строительства ангаров любого размера.
• Возможность демонтажа конструкции и ее перемещения на новую площадку без серьезного ущерба для элементов.
• Очевидная дешевизна проекта. Все материалы, используемые в производстве ангаров из профнастила, не относятся к числу дефицитных и широко представлены на рынке.
• Масштабирование. В некоторых случаях (например, в арочных и шатровых проектах) вполне возможно постепенное увеличение длины ангара и создание дополнительного полезного объема.
• Простота в обслуживании и, при правильной эксплуатации, долговечность металлопрофиля.
• Устойчивость к огню, экологическая чистота, нейтральность к химическим составам.

Основной претензией к профнастилу всегда называют его гулкий «барабанный эффект», возникающий во время дождя или града. Но положительные качества и невысокая стоимость закрывают все перечисленные недостатки.

Тентовый ангар

Конструкция тентовых построек относится к числу старейших в этом классе. Они появились более века назад, почти одновременно с первыми деревянными ангарами. С тех пор, конечно, многое изменилось, но общая идея осталась в своем первоначальном виде. Прочный стальной каркас собирается из металлических деталей, а поверх него натягивается тент. При этом вес всего сооружения существенно уменьшается, благодаря отсутствию железных или деревянных материалов отделки. В тентовом варианте исполнения чаще всего встречаются арочные ангары, но иногда можно наблюдать и прямостенные или шатровые проекты.

Сфера применения тентовых ангаров довольно широка, но с единственной оговоркой. Их нерационально использовать в холодное время года. Поэтому речь чаще всего идет о сезонных сооружениях в области торговли (ярмарки и выставки-продажи) сельскохозяйственного назначения, спортивные площадки.

Тентовые ангары выгодны тем, что для их установки не требуется получения строительных разрешений, не нужна тяжелая техника и производство сложных инженерных работ. Такие объекты регистрируются в качестве временных сооружений. Считается, что в своем классе они успешно конкурируют с капитальными постройками за счет стоимости, сроков установки и практической пользы.

Ангары из ПВХ

Наиболее распространенный материал для тентовых ангаров – волокно полиэстера, покрытое поливинилхлоридным слоем. Сами нити производятся из каменной соли и продуктов нефтепереработки, а затем обрабатываются лаком (акриловым или тефлоновым). Это повышает эксплуатационные качества материала, делает его грязеотталкивающим и более простым в чистке. Ткань ПВХ эластична, демонстрирует отличные характеристики влагостойкости, при правильной эксплуатации долго не изнашивается, безопасна для людей. Для северных районов разработаны варианты ткани с утеплителем.

Выпускается в двух вариантах покрытия: матовом и глянцевом. Оба они совершенно аналогичны по своим свойствам. Стандартная окраска предполагает одноцветную заливку, но встречаются изделия двух- и более цветов.

К плюсам тентов из поливинилхлорида относят:

• Прочность и устойчивость к разрыву;
• Широкий диапазон температур, которые выдерживает изделие;
• Способность сопротивляться снеговым и ветровым нагрузкам;
• Противодействие различным химическим реагентам (тент защищает элементы металлического каркаса от агрессивных составов);
• Устойчивость к гниению и коррозии;
• Экологическая безопасность;
• Высокие характеристики ремонтопригодности;
• Герметичность швов, что позволяет использовать тканевые конструкции для столь нестандартных задач (например, создать внутри ангара бассейн).

Для установки на каркас ангара используется полотно плотностью до 800 г/кв.м. Оно хорошо держит форму, не растягивается, обладает огнеупорностью. Даже при отрицательных температурах воздуха на ткани не образуются трещины. Его можно многократно устанавливать на конструкцию, не ухудшая при этом высокие эксплуатационные свойства материала.

Ангары из ЛСТК

Легкие стальные тонкостенные конструкции – еще одна разновидность строительства каркаса для ангара. От обычного металлопроката они отличаются применяемым материалом и меньшим весом. Комплект профилей из оцинкованной стали (толщина до 4 мм) изготавливается в заводских условиях, что гарантирует точность всей геометрии несущего каркаса. Монтаж производится по схеме с помощью болтовых соединений, обеспечивая и надежность крепления, и скорость работ.

В каркасе присутствуют 2 вида деталей.

• Несущие, толщиной до 4 мм. Они образуют скелетную сетку, задающую жесткость и форму всей конструкции.
• Дополнительные (до 0,7 мм). Они используются для образования ребер, к которым в процессе отделки будут крепиться листовые материалы.

Кроме того, использование комплектов ЛСТК дает дополнительные преимущества:

• Экономия средств. Нет необходимости на строительной площадке разрезать длинные трубы. Создание компьютерной модели каркаса на этапе проектирования позволяет точно определить количество и размер нужных деталей, а затем оптимальным образом организовать их подготовку.
• Антикоррозийные свойства. Каркас из обычного металлопроката более подвержен к появлению ржавчины в процессе эксплуатации. Оцинкованные детали ЛСТК защищают металл, продляя срок его службы.
• Инженерные коммуникации. Они могут размещаться в полостях каркаса, что не потребует создания для них отдельных шахт и не уменьшит внутренний объем здания.
• Экологическая безопасность. В технологической схеме нет места для применения вредных веществ и материалов.

По другим параметрам ЛСТК-каркасы ничем не уступают конкурентным проектам. Они легкие и не требуют подготовки капитального фундамента; могут демонтироваться без ущерба для конструкции и перемещаться на новое место.

Основной недостаток работы с комплектами ЛСТК – это технологические требования и необходимость неукоснительно исполнять указания проектировщика в части соблюдения схемы монтажа деталей.

В качестве элементов покрытия быстровозводимого ангара могут быть использованы любые доступные материалы: листовые деревянные и металлические, сэндвич-панели или пластик.

Бетонные ангары

В отличие от других строительных материалов для возведения ангаров, бетонные конструкции могут использоваться исключительно в прямостенных проектах. Для них не требуется каркас, панели выполняют несущую функцию и не нуждаются в дополнительных элементах крепления. 

От ранее рассмотренных конструкций такое решение отличается двумя пунктами:

• Во-первых, из-за значительного веса рассматриваемого строительного материала под бетонный ангар обязательно создается полноценный фундамент. 
• Во-вторых, необходимо привлекать к работе строительную технику.

Из-за этого стоимость строительства существенно увеличивается, что указывается в числе основных недостатков подобного решения.

Но в других пунктах бетонные здания могут оставить позади всех прочих конкурентов.

• Они крепкие, надежные и, при условии правильной эксплуатации, могут выполнять задачу практически вечно. 
• Обладают высокими качествами тепло- и звукоизоляции.
• Железобетонная плита не гниет.
• Экологически безопасна.
• Имеет огнеупорные свойства.
• Не нуждается в дополнительной защите.
• Универсальна. Может служить в качестве материала несущих стен, перегородок, пола, перекрытий.

Самым распространенным считается «клюшечный» вариант железобетонного ангара. В этом случае используются полурамы, выгнутые наподобие хоккейных клюшек. Их короткая сторона служит боковыми колоннами, а длинная и более тонкая работает в качестве стропильной ноги. Внешне получается прямостенное строение с традиционной двускатной крышей. Стандартная ширина пролета в таком ангаре может составлять 18 или 21 метр, а длина всего здания зависит только от пожелания заказчика и рельефа местности.

Поскольку такие ангары строятся из готовых комплектов, срок их введения в эксплуатации относительно небольшой. Вся конструкция может быть собрана за 3,5-4 месяца. Что, конечно, намного быстрее, чем возведение обычного здания из простых плит.