Снег и ветер против бескаркасного ангара: какие нагрузки нужно учесть ещё до строительства

 

Поэтому выбирать толщину металла или шаг элементов «на глаз» нельзя. Параметры конструкции зависят от региона строительства, размеров здания и того, как именно оно будет эксплуатироваться.

Почему снеговая нагрузка так важна

Зимой на поверхности ангара может скапливаться значительная масса снега. Даже если арочная форма способствует его сходу, рассчитывать на то, что кровля всегда будет оставаться чистой, нельзя.

Снег может задерживаться из-за наледи, влажной погоды или особенностей формы сооружения. Кроме того, ветер часто распределяет его неравномерно. В результате на одной части кровли слой оказывается небольшим, а на другой появляется серьёзный снежный мешок.

При проектировании учитывают нормативную снеговую нагрузку для конкретного района строительства. Чем более снежный регион, тем выше требования к несущей способности оболочки.

Имеет значение и ширина ангара. При увеличении пролёта конструкция работает иначе, поэтому нельзя просто взять решение для небольшого здания и пропорционально увеличить его размеры.

Опасен не только толстый слой снега

Часто кажется, что проблема возникает только тогда, когда на крыше лежит полметра снега. На самом деле многое зависит от его плотности.

Свежий сухой снег сравнительно лёгкий, а мокрый или слежавшийся весит намного больше. После оттепели ситуация становится ещё сложнее: снег насыщается влагой, затем может замёрзнуть и превратиться в плотную массу.

Поэтому ориентироваться только на толщину снежного покрова неправильно.

Кроме того, необходимо учитывать возможное неравномерное распределение нагрузки. Именно такие ситуации нередко оказываются сложнее для конструкции, чем равномерный слой снега по всему своду.

Как ветер воздействует на бескаркасный ангар

С ветром ситуация не менее серьёзная. На одну сторону ангара поток воздуха давит, а на другой может создавать разрежение и буквально пытаться приподнять часть конструкции.

Особое внимание уделяют торцам и зонам возле ворот. Большие проёмы меняют характер воздушных потоков, а открытые ворота при сильном ветре могут заметно увеличить давление внутри здания.

Именно поэтому нельзя рассматривать оболочку отдельно от фундамента и креплений. Даже прочная металлическая арка должна быть надёжно связана с основанием.

Ветровая нагрузка зависит от региона, рельефа местности, высоты здания и окружающей застройки.

Например, ангар на открытом поле испытывает другие нагрузки, чем такое же сооружение, расположенное среди плотной промышленной застройки.

Почему имеет значение место строительства

Один и тот же проект нельзя без проверки переносить из одного региона в другой.

В одном районе основным фактором может быть снег, в другом – сильный ветер. В прибрежных и открытых степных территориях ветровое воздействие бывает особенно серьёзным.

Рельеф тоже играет роль. Если ангар находится на возвышенности или открытом участке, ветер действует на него сильнее. Здание возле других сооружений может частично находиться в зоне защиты, но одновременно рядом иногда появляются участки повышенной турбулентности.

Поэтому при проектировании оценивают не только адрес объекта, но и конкретные условия площадки.

Размеры ангара напрямую влияют на расчёт

Чем больше пролёт и высота сооружения, тем внимательнее приходится подходить к нагрузкам.

Широкая арка воспринимает значительные усилия от снега. Высокое сооружение получает большую ветровую нагрузку. Длинный ангар требует проверки устойчивости всей системы по протяжённости здания.

Влияет и форма арки. Разная геометрия свода по-разному распределяет давление снега и воздушного потока.

Поэтому два ангара одинаковой площади, но с разной шириной и высотой, могут потребовать совершенно разных конструктивных решений.

Толщина металла – не единственный показатель прочности

Распространённая ошибка – считать, что достаточно выбрать металл потолще, и вопрос решён.

На устойчивость бескаркасного ангара влияет целый комплекс факторов:

• марка стали;
• профиль арочных элементов;
• качество соединений;
• шаг креплений;
• геометрия оболочки;
• способ фиксации к основанию.

Большое значение имеет и фундамент. При сильном ветре конструкция передаёт на него значительные усилия, поэтому основание должно быть рассчитано под конкретный ангар и характеристики грунта.

Просто увеличить толщину металлического листа без расчёта всей системы недостаточно.

Что происходит возле ворот и других проёмов

Любой крупный проём ослабляет сплошную оболочку и требует отдельного внимания.

Особенно это касается широких ворот для грузовых автомобилей, тракторов и сельскохозяйственной техники. В таких местах обычно предусматривают усиление.

Важно заранее определить размеры и расположение ворот. Если после строительства просто вырезать большой участок металлической оболочки, можно изменить схему работы конструкции.

То же самое относится к вентиляционным проёмам, технологическим отверстиям и дополнительным дверям.

Нужно ли очищать ангар от снега

Даже правильно рассчитанное сооружение должно эксплуатироваться в соответствии с проектом.

После сильных снегопадов необходимо контролировать состояние покрытия. Особое внимание стоит уделять местам, где снег скапливается неравномерно.

Самостоятельно сбивать лёд или создавать резкие перепады нагрузки тоже нежелательно. Например, если полностью очистить только одну сторону большого ангара, на конструкции может возникнуть неравномерное усилие.

Порядок очистки лучше предусмотреть заранее и выполнять работы безопасным способом.

Какие ошибки особенно опасны

Одна из самых серьёзных ошибок – заказать типовой ангар без привязки к региону строительства.

Также не стоит самостоятельно увеличивать длину или ширину сооружения, менять размеры ворот либо добавлять новые проёмы без проверки проекта.

Ещё одна проблема – неправильная эксплуатация. Если возле ангара складируют снег большими кучами или пристраивают дополнительные конструкции, условия нагрузки могут измениться.

Что важно предусмотреть до начала строительства

Снеговую и ветровую нагрузку рассчитывают ещё на стадии проектирования. Учитывают климат района, размеры ангара, форму арки, характеристики металла, фундамент, расположение ворот и особенности участка.

Такой подход позволяет подобрать конструкцию без неоправданного перерасхода металла и одновременно сохранить необходимый запас прочности.