Строительство каркаса из профильной трубы — расчет, преимущества, недостатки

Современный рынок строительных услуг предлагает новое решение

Одним из распространенных методов «каркасного строительства жилых домов» (см. разнообразные частные дома) является создание домов из профильной трубы. Эта относительно новая технология строительства приобрела значительную популярность благодаря своей способности быстро собирать архитектурные конструкции.

Примечание: Ключевая фраза «каркас из профильной трубы» была использована в перефразировке, чтобы отразить основную идею о строительстве домов из профильной трубы.

К тому же, технология строительства очень проста, даже обычному пользователю под силу с ней разобраться и освоить строительство зданий без привлечения специалистов. Прежде всего ознакомимся с принципами строительства каркасных домов и разберем все плюсы и минусы таких конструкций.

До недавних пор здания строились металлокаркасным методом, которым были сооружены большинство промышленных зданий. Технологии сегодняшнего дня после ряда проведенных модернизаций рекомендуют применять каркасное возведение.

Советуем почитать: Строим каркасный дом своими руками

Сейчас по такой технологии строят не только частные дома и коттеджи, но и коммерческую недвижимость (заправки, магазины). Каркасная технология в короткие сроки позволяет возводить мансарды и надстройки при реконструкции строений.

Удивительный каркас дома из профильной трубы: 4 преимущества и монтаж профилей

На данный момент при возведении различных каркасов монтажники часто пользуются трубным стальным профилем. Каркасы из профильных трубок обладают несколькими положительными свойствами — трубки для таких конструкций легко найти, придать их необходимую форму и установить в нужном месте.

В итоге профильные трубки пользуются большим спросом у владельцев частных домов, которые самостоятельно собирают домовой каркас.

Кроме того, каркасные дома из металлического профиля строители возводят в короткие сроки.

В этой статье говорится о том, как происходит возведение каркасного дома своими руками: как делается утепление каркасного дома, в каких местах ставится электропроводка в каркасном доме и иные нюансы.

Сварка профильной трубы: как правильно варить

Профильная труба часто используется для создания легких металлических конструкций типа каркаса для теплиц, опоры для забора в частном секторе, в качестве вышек и т.п. Подобный трубный прокат имеет квадратное или прямоугольное сечение. Именно поэтому сварка профильной трубы имеет свои особенности и нюансы.

О том, как правильно выполнить сваривание труб квадратного или прямоугольного сечения, в нашем материале ниже.

Труба профильная — это особая разновидность металлопроката, которая изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали

Труба профильная — это особая разновидность металлопроката, которая изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали. Процесс производства подразумевает литье стальной трубы круглого сечения и последующей её формовки.

Профильные тубы могут иметь сечение в диапазоне 10х10-500х400 мм. Такое разнообразие позволяет подбирать нужный материал для конкретной нагрузки. При этом толщина стенок тубы в зависимости от сечения варьируется от 1 до 22 мм.

Преимуществами профильных труб являются:

• Малый вес изделий, что снижает трудозатраты на монтаж металлической конструкции;
• Широкий выбор размеров трубного проката;
• Стандартные размеры каждого отдельного типа туб, что упрощает стыковку их торцов при сваривании;
• Идеально равномерная толщина стен изделия и ровная гладкая поверхность трубы снаружи и внутри.

Сваривать трубы профильного сечения можно разными способами:

• Электродуговым;
• Газовым;
• Контактным.

Особенности каждого из них рассматриваем ниже.

Электродуговая сварка

Сварка профильных труб таким способом считается самым удобным и потому востребованным
Сварка профильных труб таким способом считается самым удобным и потому востребованным. Особенностью электродуговой сварки является возможность работы сварочного аппарата и электрода в труднодоступных местах.

Важно: при помощи дуговой сварки можно варить тубы любого сечения с любой толщиной стенок. Однако металлопрокат с толщиной стенок более 4 мм требует предварительной подготовки сварной кромки с торца тубы.

Для выполнения работ потребуется сварочный аппарат и электроды. Оборудование можно взять напрокат в специализированном магазине или на производстве. Помимо инструмента и электродов стоит запастись защитной одеждой (включая маску) и специальными фиксаторами для профилей.

Дуговую сварку можно выполнять при помощи различных способов:

• Соединение встык;
• Шов внахлест;
• Соединение тавровое;
• Шов под удобным углом.

Важно: при этом профессионалы рекомендуют варить с положением шва в нижней позиции. Однако выбор всегда зависит от условий сварки.

Выбираем электроды для дуговой сварки

Правильно подобранный электрод поддерживает постоянное горение дуги, что обеспечивает высокое качество и надёжность сварного шва
Те, кто не знают, как варить профильную трубу, должны понимать, что качество сварного шва полностью зависит от правильности выбора электрода. При этом стоит помнить, что сечение электрода играет немаловажную роль в сварке туб того или иного диаметра. Так, слишком тонкий электрод будет прерывать горение, а электрод большого сечения способен прожечь тонкостенную трубу.

Диаметр электрода зависит от толщины стенок трубы:

• Для тубы сечением до 2 мм — электрод 1,5 мм диаметром;
• Для тубы сечением 2-3 мм — электрод 2 мм;
• Трубы с сечением 4-6 мм — электрод толщиной 4 мм.

При этом стоит знать, что электроды бывают плавящимися и неплавящимися. С последними необходимо обязательно использовать специальные присадки, выполненные из сплавов олова, латуни и других мягких металлов с примесями фосфатов.

Важно: правильно подобранный электрод поддерживает постоянное горение дуги, что обеспечивает высокое качество и надёжность сварного шва.

Выполняем дуговую сварку

Сварка профильных туб выполняется в специальном помещении
Сварка профильных туб выполняется в специальном помещении. Предварительно необходимо зачистить и обезжирить концы свариваемых труб. Если толщина стенок тубы превышает 4 мм, то нужно подготовить кромку с помощью фаскоснимателя. Такая кромка позволит сформировать шов в несколько слоёв, что сделает стык более крепким и надёжным.

Важно: трубы с меньшей толщиной стенок можно варить в один шов.

• Детали закрепляют на специальном столе.
• Если сечение труб более 10х10 мм, то рекомендуется нанести точечные прихватки в нескольких местах и только после этого варить трубы.
• Сварку выполняют со скоростью, которая позволяет плавить металл, но не допускает протекание его во внутренний просвет труб. При этом электрод можно двигать елочкой или слева-направо и справа-налево.

Важно: при дуговой сварке её режим полностью зависит от типа тока, диаметра электрода, полярности и силы тока. При этом сила тока для дуговой сварки варьируется в диапазоне 20-90 А в зависимости от сечения электрода. Если сварка проводится с использованием электрода малого сечения, то понадобится постоянный ток с обратной полярностью.

• При нанесении сварного шва на металле будет образовываться шлак. Его необходимо периодически сбивать, иначе он нарушит технологические свойства стали и приведет к коррозии трубы впоследствии.

Сварка газовая

Такой способ выполнения сварки является незаменимым, если нет возможности подключения оборудования к электричеству
Этот способ сваривания профильного металлопроката менее популярен. Причинами тому выступают высокая затратность метода (поскольку необходимо закупать газ-ацетилен), его опасность ввиду использования того же ацетилена, необходимость специальной подготовки оператора для выполнения работ. Однако такой способ выполнения сварки является незаменимым, если нет возможности подключения оборудования к электричеству.

Для выполнения газовой сварки потребуется подготовить:

• Баллон с ацетиленом;
• Баллон кислородный;
• Редуктор;
• Присадочный материал в виде прутьев;
• Газовая горелка с наконечниками;
• Шланги для подачи газа к месту обработки металла;
• Флюс-паста.

Важно: способ газосварки не рекомендуется использовать для сваривания тонкостенных труб. Поскольку есть риск сильно расплавить металл, но не добиться идеального герметичного сварного шва.

Выполняем газовую сварку

При выполнении газовой сварки стоит следить за геометрией двух свариваемых труб, чтобы не было перекосов конструкции

• Подготовленные, обезжиренные металлические детали фиксируются на специальном столе. Кромка труб обрабатывается пастой-флюсом для предотвращения образования окиси во время сварки.

Важно: угол скоса кромки должен быть равен 30 градусам. Это позволит сформировать несколько рядов сварного шва и при этом выдержать качество каждого из них.

• Подачу пламени обеспечит смесь ацетилена с кислородом.
• Между двух свариваемых туб необходимо подавать присадку и при этом исключительно впереди пламени горелки. Под воздействием пламени металл трубы и присадки будет плавиться, образуя качественный и ровный сварной шов. При этом движение горелки осуществляют справа-налево.

Важно: если свариваются трубы с толстыми стенками (5-6 мм), то пруток подают за пламенем горелки, а движение осуществляют слева-направо.

• При выполнении газовой сварки стоит следить за геометрией двух свариваемых труб, чтобы не было перекосов конструкции.

Сварка контактная

Этот способ используется в основном на предприятиях и промышленных объектах, оснащенных специальным оборудованием
Этот способ используется в основном на предприятиях и промышленных объектах, оснащенных специальным оборудованием. При контактной сварке происходит давление электродов на металл при пропускании тока через них. В результате получается некоторая деформация металлических элементов, что формирует сварочный шов повышенной надёжности. Использование контактной сварки допустимо при любых температурах и погодных условиях.

Рекомендации от профессионалов

Чтобы выполнение сварки профильных труб своими руками прошло без сучка, без задоринки, следует соблюдать несколько важных рекомендаций от специалистов:

• Желательно правильно подбирать температурный режим сварки в зависимости от толщины стенок металлопроката, поскольку деформация металлического профиля при сварке выражена сильнее, чем при обработке круглой тубы.
• Если важно сохранение внутреннего просвета профиля, следует тщательно следить за предотвращением попадания расплавленного металла вовнутрь тубы.
• Если при сварке используется торцевое соединение, то стоит знать, что на углах детали в этот момент формируется высокое напряжение.

Важно: получить немного практики можно, если потренироваться перед выполнением чистовой сварки на ненужных отрезках профильной тубы.

vodakanazer.ru

Монтаж каркаса дома и крыши из металлической профильной трубы своими руками

Раньше каркас из профильной трубы ставили только на промышленных объектах – подобный металлический каркас строители использовали при сооружении цеха, склада, ангара и иных подобных сооружений.

Однако на данный момент, после качественного улучшения строительных технологий (проведения модернизации) металлический каркас строители ставят при возведении таких сооружений, как:

• жилой многоквартирный дом. В подобной ситуации рабочие строят 1–3-этажные дома;
• коттедж;
• супермаркет;
• ресторан;
• автомобильная заправка;
• офис и др.

Также здания из металлического каркаса возводят при проведении ремонтных работ на различных сооружениях – надстройке этажей, строительстве мансардных помещений и флигеля.

Каркас дома из металла ставят при сооружении навеса, строительстве гаража, теплицы из профильных трубок.

Дом из металлокаркаса обладает такими преимуществами:

1. имеет невысокую себестоимость (если сравнивать с домами, которые построены по традиционным технологиям). Во многом стоимость каркасной металлоконструкции зависит от того, какое материал при строительстве здания используют. Самыми дешёвыми считаются дома, которые построены на каркасе из дерева. Дом из металла стоит существенно дороже — его стоимость напрямую связана с сечением трубки;
2. строительство своими руками домового каркаса — применение профильной трубки — существенно сокращает срок возведения подобного сооружения;
3. при возведении жилых зданий из металлокаркаса рабочие не проводят «мокрые» строительные операции (исключение — прокладка фундамента). В итоге каркас из металла ставят и зимой, и летом — и при снегопаде, и во время дождя соответственно;
4. при сооружении жилого помещения из металлокаркаса строители не делают усадку.

Нужно отметить, что построить каркасный дом намного дешевле, чем сооружение дома по обычным технологиям. В подобной ситуации будущий владелец частного дома может нанять 1 строительную бригаду, которая за 1 месяц поставит каркас.

Рабочие собирают такой каркас с неимоверной скоростью, так как работа очень проста

Металлокаркасные дома

Металлокаркасное строительство и раньше применялось в строительстве. Этот метод возведения использовали при постройке промышленных зданий: цехов, ферм, теплиц, складов и ангаров.

После модернизации технологий каркасы из профильной трубы используют для возведения общественных и коммерческих зданий (кафе, магазины, заправки), коттеджей и малоэтажных жилых домов. Технологии применяются при реконструкции и ремонте строений – возведении флигелей и мансард, надстройке этажей.

Преимущества каркасного строительства

Весь мир использует в строительстве металлокаркасную технологию. В США, странах Западной Европы и Японии 70% жилых домов построены благодаря этому методу. Преимуществ у технологии достаточно, чтобы на ней остановить выбор при планировании строительства собственного жилья.

Минимальные трудозатраты – основное преимущество металлокаркасного строительства

• Первым преимуществом возведения каркасного дома из профильной трубы своими руками является невысокая себестоимость. Традиционные технологии обходятся дороже. Цена конструкции напрямую будет зависеть от материалов, которые вы собираетесь использовать. Стоимость каркаса зависит от сечения труб, а сечение выбирается в зависимости от масштабов постройки. Например, если вам нужно собрать каркас лестницы из профильной трубы (сечение 60х40 мм), материал будет дешевле, нежели для каркаса дома, где сечение гораздо больше. Также одноэтажные дома возводят из меньшего диаметра труб, чем двухэтажный.
• Следующий плюс – это скорость. Применение профильных труб в качестве каркаса в несколько раз сократит время возведения здания.
• В каркасной технологии не предусмотрены «мокрые» процессы, поэтому погодные условия не влияют на стройку. Исключением является укладка фундамента. Но часто основу собирают и без фундамента. Например, если вы строите из профильной трубы каркас теплицы или времянки.
• В зданиях, возведенных в соответствии с каркасной технологией, отсутствует усадка. При строительстве и эксплуатации, постройка не меняет своей формы и не дает трещин. Это еще один плюс.

Основное преимущество – меньшие по сравнению с традиционными технологиями трудозатраты. Чтобы построить дом, вам понадобится всего пара помощников и отпуск на месяц. За это время вы успеете завершить главные этапы строительства, и оставить внутренние работы до следующего отпуска. Каркас гаража из профильной трубы своими руками возводится за неделю.

Минусы домов с металлическим каркасом

Начиная стройку, взвесьте плюсы и минусы каркасных построек. Преимуществ у технологии достаточно, но недостатки тоже есть. Основной минус – это сложная проектировка. Рассчитать нагрузку на профильную трубу в узлах каркаса не так просто, как кажется на первый взгляд. Если самостоятельно этого сделать не можете, обратитесь к профессионалу. Он поможет вычислить допустимую нагрузку на один метр трубы. При выборе сечения и толщины трубы воспользуйтесь онлайн калькулятором профильных труб.

Еще одним недостаток – это стоимость. По сравнению с деревянным брусом, металлический материал стоит дороже. При закупке труб люди сталкиваются с проблемой выбора: взять дешевле и сэкономить или выбрать более толстую трубу и обеспечить прочность на долгие годы. Тут каждый судит исходя из бюджета, но лучше не экономить. Особенно, если это дом, а не каркас для гаража из профильной трубы.

Подобные дома сложно утеплить – это тоже минус. Проблемы с теплоизоляцией возникают из-за того, что металлический каркас способствует поступлению холода внутрь здания. В таких помещениях быстро остывает воздух, даже не смотря на интенсивное отопление. Поэтому утеплять постройку нужно качественно: изнутри и снаружи. То есть придется дополнительно потратиться.

Металлический каркас способствует поступлению холода внутрь здания

Сборка дома на каркасе из профильной трубы: конструкция дома из металлокаркаса и не только

Дома из металлокаркаса обладают сложной конструкцией. Каркас из металлического профиля подходит для постройки как жилых так и не жилых объектов.

Металлокаркасные здания состоят из таких элементов:

1. Фундамента. Металлический каркас можно ставить без предварительного возведения фундамента при возведении конструкций, которые можно передвигать из одного места в другое — например, парниковых помещений, теплиц. В подобной ситуации в расчёт каркаса строители вносят определённые изменения;
2. Каркасной конструкции из профильных трубок. При установке каркасной конструкции коттеджа и иного жилого помещения строители пользуются профильными трубками, квадратное сечение которых равно 100×100 мм или 60×60 мм. Для того чтобы расчёт каркаса — определение размеров трубок — был более точным, рабочие пользуются калькулятором профильной трубки;
3. Внутренней отделки. Подобную отделку каркасного дома делают из шпунтованной доски, ширина которой равна 40–60 мм — она сделана из хвойных деревьев. При этом доски обрабатывают антисептиком и антипиретиком — веществом, которое снижает горючесть деревянного покрытия;
4. Чернового пола — доски, которая уложена сверху профильных трубок. Затем, черновой пол покрывают специальным напольным покрытием;
5. Утеплителя. Чаще используют такой утеплитель для каркасного дома как экструдированный пенополистирол, толщина которого равна 60–100 мм. Сами стойку каркаса отдельно изолируют полосками из пеноизола;
6. Внешней отделки. При внешней отделке дома строители пользуются штукатуркой для фасада, сайдингом и др.;
7. Крыши из профильной трубки, которая считается и отдельной домовой конструкцией, и деталью каркаса.

Проекты и стоимость домов

Стоимость каркасного дома из металла включает в себя расход на:

• материалы;
• проект;
• монтажные работы.

Можно немного снизить стоимость готового дома, заказав стандартную сборку здания. Сама цена на жилье не сильно отличается от аналогичного из дерева или кирпича. Двухэтажный коттедж из сэндвич панелей, с размерами 7х10 метров будет стоить около 1,7 млн. рублей. Впрочем, цена зависит от комплектации дома. Если заказывать только теплый контур, то стоимость «коробки» составит около 1,32 млн. руб. Дом с черновой отделкой стоит около 1,75 млн. руб.

Проекты домов из металлокаркаса отличаются разнообразием:

Дом из металлокаркаса в стиле фахверк

Небольшой дом из металлического каркаса с мансардным этажом, общей площадью 72 м. кв, предназначен для проживания семьи с детьми. Дом удобен в пользовании, с достаточным количеством жилых комнат. В строительстве используется черный металл для изготовления несущих конструкций и оцинкованный термопрофиль для стеновых панелей. Соединяются элементы конструкции дома с помощью самонарезающих винтов.

Коттедж возводится без применения спецтехники.

Дом из металлокаркаса «под фахверк»

Планировка коттеджа из металлокаркаса «под фахверк» Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про гидроизоляцию под металлочерепицу.

Одноэтажный дом из металлокаркаса с гаражом

Выполнен из металлических конструкций, которые выдерживают необходимые нагрузки. Внешняя отделка – декоративная штукатурка. Возможны варианты отделки – кирпич или сайдинг. Тип крыши – металлические балки, покрытие кровли – металлочерепица.

Дом из металлокаркаса с гаражом

Классический дом с мансардой

Достаточно часто покупатели предпочитают проекты двухэтажных домов или коттеджей с жилой мансардой. Ограничений в конструкции нет – проект можно выбрать с гаражом, балконом и другими пристройками.

Двухэтажный дом с крышей мансардного типа

Двухэтажный дом с верандой и балконом Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про кровлю из металлочерепицы.

В плане проектирования, каркасные дома из металлических профилей не налагают на архитекторов сколь-нибудь значимых ограничений. Правда после возведения дом со временем уже не получится перепланировать, но это особенность многих технологий.

Отдельное внимание надо обращать на утепление ЛСТК-дома. Так как у металла хорошая теплопроводность, чтобы исключить появление мостиков холода, требуется особый подход к утеплению и неукоснительное соблюдение технологии. По этой причине, возведением ЛСТК-дома должны заниматься профессионалы, которые дадут гарантию на свою работу.

Сегодня навес из профильной трубы можно встретить буквально в каждом дворе. Это может быть как небольшой козырек над крыльцом, так и просторная крытая стоянка на несколько автомобилей.

Популярность этого строительного материала понятна – конструкции получаются красивыми, крепкими, а работы по их возведению занимают совсем немного времени. В этой статье мы раскроем основные вопросы, касающиеся конструкции навеса из профильной трубы.

Преимущества и недостатки домов с металлическим каркасом

Главное преимущество каркасных зданий – легкость и скорость сооружения. Но при строительстве загородного дома важна стоимость проекта. В большей степени она определяется типом фундамента. Поэтому из металлопрофиля своими руками строят коттеджи высотой не более 2 этажей. Иначе это преимущество теряется.

Используют стальные оцинкованные и алюминиевые трубы. Первый вариант прочнее, но второй более устойчив к коррозии.

Каркас дома из профильной трубы обладает следующими достоинствами:

• небольшие сроки строительства – жилой коттедж вместе с фундаментом строят всего 2 месяца;
• сразу же после постройки можно отделывать и обживать дом, так как металлические конструкции усадки не дают;
• здание легкое, поэтому для него требуется легкий фундамент: свайный, винтовой, мелкозаглубленный ленточный;
• металл долговечнее, чем дерево, дом с таким каркасом простоит дольше;
• стоимость здания ниже, чем традиционный дом из бруса, а тем более кирпича.

• Сложные расчеты – перед сооружением необходимо точно рассчитать нагрузку и подобрать трубы оптимального сечения. Избыток прочности в данном случае приводит только к лишним расходам.
• Монтаж металлического каркаса сложнее. Требуется умение сваривать металлоконструкции.
• Сталь и алюминий проводят холод, поэтому теплоизоляционные качества дома с металлическим каркасом заметно ниже, чем здания с деревянным. Нужно дополнительное утепление.

В современных зданиях трубы не сваривают, крепят на крабы болтами.

Строительство металлокаркаса для возведения гаража

Создавая гараж из металлоконструкций работая своими руками, нужно учитывать то, что данная конструкция должна быть очень жесткой, прочной и устойчивой. Материалом под каркас может служить уголок большого сечения. Элементы каркаса лучше скреплять сваркой, но можно и с помощью гаечно-болтового соединения, просверлив перфоратором отверстия под крепеж.

Сборка металлического каркаса должна производиться на стройплощадке. Сначала монтируется нижняя рама, которая крепится по углам к выступающим из фундамента штырям – этим обеспечивается её неподвижность. Потом устанавливаются угловые стойки, соединяющиеся по верху потолочными прогонами.

Вдоль задней и боковых стен металлоконструкции выполненных своими руками устанавливаются вертикальные стойки, которые обеспечат жесткость конструкции и будут служить в качестве обрешетки для монтажа обшивки стен. Между стойками должно быть расстояние, равное ширине листа обшивки, или быть чуть меньше на 3-5 см, если предусмотрен монтаж с перехлестом.

Каркасное строительство является относительно новым направлением на российском рынке. Быстрое возведение каркаса дома из профильной трубы или деревянных балок делает популярной такую технологию строительства жилья и архитектурных форм небольшого размера.

Профильная труба имеет свои достоинства и особенности применения, а сооружения каркасного типа обладают множеством преимуществ.

Расчет необходимого количества материала

Дом из профтрубы требует точных и сложных расчетов. Основную несущую нагрузку в нем несет каркас, поэтому очень важно учесть все действующие на него факторы:

• габариты – ширину, высоту, длину каждой стены или каждого архитектурного элемента;
• вес – включает массу каркаса, перекрытий, отделки, утеплителя, мебели, сантехники и оборудования;
• ветровые, снеговые, дождевые нагрузки, присущие данному региону – эти сведения можно почерпнуть из справочников, при расчетах нужно учесть не только абсолютные величины, но и характер конструкции: угол наклона крыши существенно влияет на совокупную нагрузку.

После вычислений разрабатывают схему каркаса с учетом выбранных материалов. Вычисляют нагрузку на каждый элемент. Если результат не удовлетворительный, изменяют каркас.

Следующий этап – расчет и создание чертежей каждого конструктивного элемента – колонн, перекрытий, перегородок, прогонов. Все углы маркируют.

В результате разработки формируется комплект рабочих чертежей, где описаны подробные схемы каждого узла, указаны материалы и прочее.

Строительство каркаса дома своими руками

Выстроить дом из стальной трубы – задача сложная. Трубы тяжелее, чем деревянный брус, для монтажа вертикальных стоек потребуется помощь, а для подъема ферм – хотя бы лебедка.
Для каркаса из профтрубы делают столбчатый или малозаглубленной ленточный фундамент. Готовое основание гидроизолируют. После этого можно начинать строительство.

1. Ставят нижнюю обвязку и колонны. Угловые стойки крепят первыми, фиксируя к фундаменту болтами. Более надежный метод – сварка. В этом случае в основание вмуровывают специальные штыри, а к ним приваривают стойки.
2. Промежуточные вертикальные элементы ставят на таком расстоянии друг от друга, чтобы в дальнейшем между стойками помещался элемент отделки – СИП-панель, щит.
3. На фундамент крепят обвязку. Для него берут профиль большого сечения – 100*100 или 60*60 мм.

Дом с каркасом из профильной трубы отличается большей надежностью и долговечностью по сравнению с вариантом на деревянном каркасе. Однако такая постройка нуждается в дополнительном утеплении, так как металлическая конструкция хорошо проводит тепло.

Источник

Каркасный дом из металлопрофиля своими руками. Пошаговая инструкция

Процесс строительства каркасного здания практически одинаков, хоть используется металлический каркас, хоть деревянный. Вот основные шаги по возведению дома на готовом фундаменте:

1. На основании собирается нижняя обвязка. Это очень ответственный этап, так как именно здесь закладывается основание для будущего здания.
2. По углам ставятся главные опорные стойки. Их очень важно выставить строго вертикально. При использовании металлического каркаса такой отвесности добиться легче, но все же не помешает проверить правильность установки с помощью отвеса.
3. Между основными опорными стойками крепятся дополнительные стойки, они связываются в единый каркас стен с помощью поперечин и укосин.
4. Стойки связываются воедино верхней обвязкой. Монтируется каркас потолочных перекрытий.
5. Собирается каркас крыши.
6. Крыша гидроизолируется и утепляется, на стропилах собирается обрешетка под кровельный материал.

Если планируется строить многоэтажную конструкцию, может применяться два варианта каркаса. В первом случае опорные стойки проходят через весь каркас. Тогда два этажа дома представляю собой как бы единое целое. В этом случае прочность конструкции выше, но строить сложнее, так как понадобится более длинный и тяжелый профиль. Во втором случае каркас первого и второго этажа представляет собой отдельные вещи, которые уже затем соединяются между собой.

Преимущества и недостатки домов с металлическим каркасом

Каркасный дом имеет множество плюсов:

• Короткий срок строительства. Средний дом на каркасе из профтрубы возводится всего за два месяца.
• Для сооружения дома достаточно бригады из четырех человек, что экономически выгодно для заказчика.
• Стоимость строительства ниже, чем при использовании традиционных технологий, за исключением возведения деревянных каркасных домов.
• Не нужен мощный фундамент. Конструкция легкая, поэтому можно сэкономить на сооружение основания.
• По этой же причине постройка на каркасе не дает такой сильной усадки, как монолитные и кирпичные здания.
• Металлический каркас в сравнении с деревянным прочнее и долговечнее.

К недостаткам и трудностям при возведении металлокаркасных строений относят следующее:

• Каркас из профтрубы должен быть профессионально и грамотно просчитан. Важно правильно рассчитать нагрузки на несущие и прочие балки и колонны, что сделать без специальных знаний невозможно. Поэтому к проектированию жилых домов, значительных по площади зданий, необходимо привлечь опытных специалистов.
• Отсюда и сложности с определением оптимального сечения труб и толщины материала, экономическим обоснованием расходов на приобретение элементов металлоконструкций. Покупая трубы с излишним запасом прочности, потребитель переплачивает лишние деньги. Экономия средств за счет покупки труб меньшего, чем нужно, сечения и толщины стенок, приведет к непоправимым ошибкам в строительстве всего здания.

Как рассчитать необходимое количество материалов

Поэтому начнем с рассмотрения алгоритма расчетов материала.

Сначала определяют общие размеры здания: ширину, длину, высоту, площадь. Затем, как говорят, собирают нагрузку, которой будет подвергаться конструкция.

Сюда входит вес:

• Самого каркаса.
• Перекрытий.
• Обшивочного материала.
• Мебели и оборудования, находящихся в доме.

Кроме этого, учитывают возможные ветровые, снеговые нагрузки и их комбинации.

Под эти данные разрабатывается конструктивная схема здания. Создается своеобразный его скелет: расставляются колонны, опоры, перекрытия. Затем в программно-вычислительном комплексе формируют расчетную схему здания, так называемый силовой каркас.

Он представляет собой схему каркаса с уже заданными параметрами материалов, вероятными типами связей, опор, которые будут использоваться в строительстве.

Далее производится автоматический расчет нагрузок во всех элементах каркаса при выбранных исходных условиях. Если в каком-то элементе результаты будут неудовлетворительными, исходные данные корректируются.

Затем вычерчиваются схемы колонн, покрытия, связей по покрытию колонн, расстановки прогонов покрытия и стен.

На каждой схеме обязательно маркируются узлы элементов, которые впоследствии разрабатываются и маркируются отдельно.

В итоге получают комплект готовых рабочих чертежей.

В них подобраны корректные значения сечений, длины пролетов, типы соединения металлических элементов, и прочие характеристики. Подобные расчеты можно заказать у квалифицированных проектировщиков.

Фундамент

Металлокаркас имеет облегченную конструкцию, за счет этого уменьшается вес самой постройки и становится возможным создание фундамента, не требующего повышенных характеристик прочности.

Дома, возводящиеся с использованием стального каркаса, обычно имеют мелкозаглубленный фундамент. Его тип определяется особенностями грунта на участке. Перед началом работ все его характеристики должны быть учтены. Для того, чтобы определить подходящий тип фундамента, лучше заказать профессиональное инженерно-геологическое исследование. Некомпетентное решение может поставить под угрозу всю будущую постройку.

Как правило, используется фундамент на винтовых сваях, столбчатый или ленточный. Последний тип подразумевает использование стальной горизонтальной рамы небольшой ширины. Она не позволяет основанию перегружаться, рассредотачивает нагрузку в случае деформации фундамента вследствие нестабильности грунта.

Столбчатый фундамент предусматривает выпуск рамы из балок, прочно соединенных друг с другом специальными опорами. При его возведении возможно использование монолитных блоков, железобетона или силикатного кирпича.

Мелкозаглубленные основания являются очень экономичным решением

, которое сокращает не только используемые материалы, но и трудозатраты.

Базой любой постройки выступают элементы и детали, значительно влияющие на ее надежность и срок эксплуатации. К ним относятся:

• стропильные фермы;
• сварные балки;
• горизонтальные рамы;
• прогоны, позволяющие осуществлять крепление панелей к каркасу;
• колонны.

Для обеспечения большей прочности металлокаркасного дома и устойчивости конструкции по всем направлениям в обязательном порядке учитываются пространственные геометрии. Грамотное взаимодействие основных элементов и деталей конструкции позволяет добиться нужного эффекта.

Перед началом строительства следует создать трехмерную модель с помощью специальных программ. На этом этапе происходит создание необходимых элементов, которые впоследствии изготавливаются в цехах.

Такой расчет позволяет добиться высокой точности и надежности каркаса. Еще одним плюсом является нанесение специальной маркировке, благодаря которой ощутимо облегчается и ускоряется процесс его сборки.

Монтаж подразумевает использование специальной отверточной технологии. Сначала комплект деталей доставляется на стройплощадку, разумеется, в разобранном виде. Отдельные модули могут быть собраны уже на производстве, а на стройплощадке все объединяется в единую конструкцию. Производиться могут не только основы каркаса, но и стеновые панели. Возможен выпуск уже с облицовкой, окнами и системами отопления, если производственные мощности это позволяют.

Монтаж готовых модульных стен к частям пролетов осуществляется специальными резьбовыми креплениями.

Самостоятельное возведение дома, как правило, происходит с использованием двутавровых балок, которые монтируются к опорной раме и закрепляются с помощью сварки. Лучше всего этот способ показал себя в строительстве сезонных домов.

Изготовление и возведение каркаса своими руками

Самостоятельное сооружение каркаса из профиля возможно при наличии помощников, навыков сварочных работ и финансовых средств. С основными работами можно управиться за время месячного отпуска.

Весь процесс разбивается на следующие этапы.

1. Определение концепции будущего дома, расчет необходимого количества материалов.
2. Разработка проекта.
3. Приобретение материала, инструментов.
4. Создание фундамента.
5. Установка каркаса.
6. Монтаж перекрытий и крыши.
7. Отделочные и утеплительные работы.

Необходимые инструменты и материалы

Профильные трубы, как основной строительный материал, можно приобрести в торговых организациях, заказать на заводе. Количество определяют при расчете с 10% запасом. Для возведения несущих частей конструкции покупают квадратный профиль с сечением 100×100 мм или 60×60 мм.

В набор инструментов входят:

• Электросварочный аппарат.
• Шуруповерт.
• УШМ-болгарка.
• Лестница.
• Лопата и емкость для наведения раствора.
• Рулетка, угольник, метчик и прочие принадлежности для измерительных действий.
• Расходные материалы: болты, гайки, саморезы и т. п.

Чертежи и схемы

Схемы каркасных теплиц из алюминиевого и оцинкованного профиля

Создание конструкции постройки

Пошаговая инструкция

Металлокаркас возводят на столбчатом или мелкозаглубленном ленточном основании. Если грунт неустойчивый, прибегают к возведению плитного фундамента.

Сборку каркаса легче и удобнее производить из элементов готового каркаса заводского производства. Она осуществляется на винтовых соединениях, без использования сварки. Сварка потребует постоянного контроля не только расположения элементов конструкции, но и сварных соединений.

Начинают сборку снизу, устанавливая несущие детали нижней обвязки – стойки и колонны.

Первыми монтируют угловые колонны, затем промежуточные на расстоянии друг от друга чуть меньше материала обшивки. Обвязку внизу производят профилем большего сечения, который проходит по периметру фундамента. Как правило, используют профильные трубы квадратного сечения размером 100×100 или 60×60 мм.

Если применяется сварка, то стойки привариваются к специальным штырям, вмонтированным в фундамент. Все дальнейшие соединения также осуществляются сваркой.

Вертикальные элементы соединяют горизонтальными перемычками из труб меньшего сечения, укрепляют раскосами.

На уровне перекрытий монтируется верхняя обвязка. Лаги для пола также укладывают из профильной трубы, сверху настилают черновой пол, а затем напольное чистовое покрытие.

Подобный алгоритм сборки самый простой и удобный.

Видео демонстрирует процесс постройки дома на металлокаркасе:

Сборка элементов кровли

Стропильную систему устанавливают на завершающем этапе сооружения каркаса из профилированных труб.

Сами стропила должны опираться на мауэрлат. В данном случае он представляет собой усиленный швеллер, закрепленный по всему периметру верхней обвязки. На него опираются стропильные фермы и другие элементы крыши.

Если для кровли выбран легкий материал (ондулин, поликарбонат), то сборку фермы для удобства производят на земле. Собранную из труб малого сечения, её поднимают наверх и крепят сваркой или болтами к обвязке.

Для крыши из тяжелых материалов применяют более прочные трубы. Такую конструкцию собирают и крепят непосредственно на крыше.

Проведение электропроводки

В домах из металлокаркаса электропроводка ставится как открытого, так и закрытого типа.

Открытая проводка укладывается обычным способом, с использованием специальных каналов.

Установка скрытой проводки имеет в каркасном доме свои особенности.

Для её монтажа применяют стальные короба, со степенью защиты не ниже IP4X и толщиной стенок не менее 2,5 мм. Их сечение должно быть вдвое больше диаметра прокладываемых кабелей. При этом внутреннюю поверхность таких каналов покрывают антикоррозийной защитой – цинком или краской.

Изгибы и повороты рукавов делают с помощью сварки или резьбовых соединений, соблюдая некоторый уклон во избежание образования внутри труб скопления конденсата.

Обязательно производится заземление. Чтобы провода не повреждались острыми торцами, на концы труб надевают пластиковые втулки.

Фото готового результата

Сварка профильной трубы – эффективный способ надежного соединения

Традиционно сварка применяется в тех ситуациях, когда для монтажа канализационных и водопроводных систем используются металлические трубы. Хотя и пластиковые современные трубопроводы можно сваривать, просто данный процесс требует применения специальных закладных элементов. Профильные трубы из металла все же намного чаще подвергаются сварке, а популярность их использования обусловлена рядом факторов:

• доступной стоимостью;
• малой подверженностью металла всевозможным деформациям, зачастую неизбежным при эксплуатации трубопроводов;
• относительно малой массой изделий (несомненно, их вес выше, чем у пластиковых труб, но это не так критично, как можно было бы подумать);
• превосходной надежностью в процессе службы и долговечностью.

Кроме того, профильные трубы из металла дают возможность монтировать ту систему, которая вам необходима. И совсем неважно то, насколько она сложна и необычна. В любом случае она будет эксплуатироваться без сбоев на протяжении очень долгого времени. При этом, как было сказано, сам процесс сварки профильных труб объективно простой и недорогой.

Сейчас для водопроводов и канализационных систем чаще всего применяют профильные трубы следующих видов:

• холоднодеформированные электросварные;
• горяче- и холоднодеформированные бесшовные;
• электросварные.

По типу сечения они могут быть самыми разными. Не только традиционными – квадратными или прямоугольными, но также и овальными, и даже многогранными. В принципе, не столь важно, по какой технологии изготавливают профильные трубы, какую форму сечения они имеют. Потребителей больше интересует их экономичность и прочность, а этими характеристиками данные конструкции не обделены.

В связи с тем, что профильные трубы производятся из углеродистых и низколегированных видов стали (нержавеющие трубы встречаются очень редко), соединять их допускается по широко распространенным технологиям сварки:

• электродуговой;
• газовой;
• контактной.

Рассмотрим их более подробно, уделив внимание имеющимся нюансам для каждой технологии.

Профильную трубу разрешено сваривать под любым нужным углом, тавровым соединением, стыком, внахлест. Специалисты советуют формировать шов в нижнем положении (так в большинстве своем и поступают сварщики). Но при необходимости создания шва в труднодоступных, очень неудобных и узких местах, можно использовать и другие положения – горизонтальное, вертикальное, потолочное.

Выбор режима сварки осуществляется с учетом следующих показателей:

• величина напряжения на дуге;
• скорость, с которой движется сварочный электрод;
• при постоянном токе – полярность;
• сила тока.

Последний из показателей зависит от сечения электрода. Для максимальной эффективности сварочных работ всегда рекомендуется стремиться к достижению наибольшей разрешенной величины силы тока. Но при этом не стоит забывать, что качество шва ухудшится, если вы превысите допустимое ее значение. Если сварка делается встык, вести дугу следует таким образом, чтобы металл не проседал, а кромки успевали оплавляться.

При этом важно контролировать поступление присадки в нужном объеме, достаточном для расплавления электрода.

Еще один совет от профессионалов касается сварки труб с небольшой толщиной стенок. Соединять такие изделия необходимо на обратной полярности. Данное требование вызвано тем, что анод нагревается сильнее, нежели катод, а значит, при несоблюдении рекомендованной полярности есть вероятность (и очень высокая) прожога трубы. А вот перед сваркой металла с относительно большой толщиной (от 4 мм и выше) обязательно следует заняться подготовкой кромок изделия.

Чтобы сталь качественно сплавилась, потребуется их разделать. Обработка кромок также не позволяет увеличиваться напряжению в металле, зато дает возможность накладывать более двух слоев швов на высоком уровне качества. Величина угла разделки кромок варьируется в пределах 25–50 градусов. Выбирать конкретную величину необходимо с учетом методики сварки, вида соединения и толщины трубы.

Многие задаются вопросом о том, какими электродами варить профильную трубу. Все электроды делятся на плавящиеся и неплавящиеся. Вторые используются с присадочной проволокой, они обеспечивают идеальный контакт соединяемых изделий, как следствие, создается безупречно прочное соединение. Но применять их можно только в том случае, когда производится сварка труб и фитингов к ним с аналогичными диаметрами.

В остальных ситуациях используются плавящиеся электроды. Причем их диаметр определяется, исходя из показателя толщины металла. Например, электроды с диаметром до 2 мм оптимально подходят для соединения 1,5-миллиметрового материала. Важно, кроме этого, правильно устанавливать на сварочной установке силу тока, чтобы тонкий металл при сильном воздействии не прожегся. А сварка нержавеющей стали, из которой также делаются профилированные трубы, требует применения электродов особого вида.

Данный вариант соединения профильных изделий менее распространен, чем рассмотренный выше, так как шов, получаемый в процессе сваривания, характеризуется недостаточно качественными механическими свойствами. При газовой сварке кромки разогреваются в газокислородном пламени, после чего происходит заполнение зазора между трубами. Как и при использовании дуговой методики, кромки необходимо очистить от грязи, а затем сделать их скос (если стенки имеют толщину от 3,5 мм и выше).

Для этого вида сварочных мероприятий обычно используют кислород или ацетилен. Газовая сварка рекомендована для соединения трубных изделий, имеющих стенки малой толщины. Решив применять именно газосварочное оборудование, не забудьте запастись специальной сварочной проволокой, чей состав идентичен составу свариваемой трубы, а также флюсом, которые требуется для уменьшения окисления металла. Флюс предохраняет металл от агрессивного влияния воздуха, создавая на поверхности расплава тонкую пленку.

Существуют две техники выполнения сварки с применением газового аппарата:

1. Шов делается слева направо. Данная схема гарантирует минимальный расход газа и высокую продуктивность работ. Суть ее состоит в том, что присадка направляется за горелкой с пламенем, воздействующей на сваренный участок шва. Техника подходит для труб со стенками более 5 мм.
2. Шов справа налево. Схема обеспечивает аккуратный вид шва, рекомендована для тонкостенных труб. В этом случае присадочный материал идет перед горелкой, которая нацеливается на кромки изделий.

Контактная сварка отлично демонстрирует себя в любых монтажных и погодных условиях, после нее получается очень качественный и стабильный шов, но выполнять эту процедуру могут исключительно подготовленные специалисты. В домашних условиях использовать ее практически нереально. Поэтому описывать подробно контактную сварку мы не будем. Скажем лишь то, что ее принцип основывается на нагревании электротоком профильных труб без применения каких-либо специальных присадок.

tutmet.ru

Какой сваркой лучше варить профильную трубу?

Для сварки профильной трубы рекомендуется использовать сварочный метод MIG/MAG (Metal Inert Gas / Metal Active Gas) или сварку полуавтоматом.

Метод MIG/MAG является наиболее эффективным и быстрым способом сварки металлических конструкций, в том числе и профильных труб. Он осуществляется за счет создания электрической дуги между сварочным электродом и свариваемым металлом при помощи защитного газа (инертного или активного), который обеспечивает защиту сварочного шва от воздействия кислорода и других внешних факторов.

Также можно использовать метод TIG (Tungsten Inert Gas), который позволяет добиться более высокого качества сварочного шва, однако он более трудоемкий и медленный, чем MIG/MAG, что делает его менее пригодным для сварки крупных конструкций.

В любом случае, для сварки профильной трубы необходимо выбрать оптимальный сварочный метод в зависимости от характеристик трубы, ее толщины, металлических свойств и других факторов.