Арочный тентовый ангар: устройство, снеговые нагрузки, плюсы и ограничения
Обновлено
Арка — самая старая и самая экономная форма перекрытия: она работает на сжатие, а не на изгиб, поэтому на квадратный метр площади ей нужно меньше металла, чем любой другой схеме. Арочный тентовый ангар переносит этот принцип в быстровозводимое строительство: стальные арки из гнутой профильной трубы или решётчатых ферм накрываются армированной ПВХ-мембраной. Ниже — как он устроен, где выигрывает у прямостенного, а где проигрывает, и как выбрать правильно.
Арочная кровля над прямыми стенами: полезная высота сохраняется у края, а свод по-прежнему экономит металл.
Коротко
- Арка работает на сжатие, а не на изгиб: при равных габаритах каркас легче двускатного на 15–25 %.
- Снег на своде считают по схеме сводчатых покрытий СП 20.13330 — коэффициент от 0,4 до 1 в зависимости от стрелы подъёма.
- Расчётный случай для арки — односторонний снег, когда ветер сметает его на половину свода. Лёгкие каркасы его не проходят.
- Плата за экономию металла — потеря до 15–20 % площади у стен и ворота только в торцах.
- Оба ограничения снимает арка с прямыми стенами: стойки от 2,5 м и сводчатая кровля над ними.
Как устроен арочный ангар
Каркас — ряд одинаковых арок с шагом 3–6 м, связанных прогонами и раскосами в жёсткую пространственную систему. Арку делают либо из гнутой профильной трубы (лёгкие пролёты до 12–15 м), либо в виде решётчатой фермы с двумя поясами и раскосами (пролёты до 30–50 м). Форма — полуциркульная, когда высота равна половине ширины, или пологая с заданной стрелой подъёма; полуциркульная считается оптимальной по распределению нагрузок. Типовой ряд ширин — от 6 до 50 м, длина ограничена только участком: 12×20, 18×36, 20×30, 24×46, 30×60 м — самые ходовые размеры на российском рынке.
Мембрана — армированная ПВХ-ткань плотностью 650–900 г/м², которая натягивается по аркам и крепится к нижней обвязке. Тент огибает арку без переломов, поэтому натяжение получается равномерным, а складки и «карманы» для снега не образуются. Варианты исполнения — холодный (один слой), тёплый (два слоя с воздушной прослойкой) и утеплённый (два слоя с утеплителем 100, 150 или 200 мм).
Арка с прямыми стенами — разновидность, которая снимает главный недостаток классической схемы: вертикальные стойки высотой от 2,5 м и арочная кровля над ними. Экономия металла в покрытии сохраняется, но у стен появляется полная высота — можно ставить стеллажи вплотную и подвешивать оборудование. Типовые ширины — от 10 до 48 м с шагом 3 м.
Снег и ветер: почему арка держит больше
Снеговая нагрузка на арочное покрытие по СП 20.13330 считается по схеме для сводчатых покрытий: коэффициент перехода от снега на земле к снегу на кровле зависит от отношения пролёта к стреле подъёма и принимается не более 1 и не менее 0,4. У полуциркульной арки крутые боковые участки со скатом более 30° сбрасывают снег сами, поэтому расчётная нагрузка на них снижается, а основная масса ложится на пологий гребень. Нормативный вес снегового покрова в России — от 50 кг/м² в I районе до 400 кг/м² в VIII, и именно от района зависит сечение арки: один и тот же ангар 18×36 м для Ростова и для Кирова — это разный металл.
Обратная сторона — неравномерное загружение. Тот же СП требует проверять арку на односторонний снег, когда ветер сметает его на одну половину свода; для пологих арок это расчётный случай, который лёгкие каркасы не проходят. Ветровые нагрузки арка воспринимает лучше прямостенного здания: обтекаемая форма даёт меньшее лобовое давление, но на подветренной стороне возникает отсос, поэтому анкеровка нижней обвязки должна считаться на вырыв, а не только на сжатие.
Преимущества
- Экономия металла
- При одинаковых габаритах арочный каркас легче двускатного на 15–25 %. Это напрямую снижает цену и требования к основанию: арки хорошо ставятся на винтовые сваи.
- Скорость
- Типовой арочный ангар до 1 000 м² монтируется бригадой из 4–6 человек за 7–14 дней, простые модели без фундамента — за неделю.
- Естественное освещение
- Сплошная светопрозрачная мембрана без рёбер даёт равномерный рассеянный свет по всей площади.
- Мобильность
- Арки и обвязка собраны на болтах: ангар разбирается и перевозится на другую площадку.
- Нет внутренних опор
- Свободный пролёт при любой ширине — от 6 до 50 м.
Ограничения
- Потеря площади у стен
- При высоте стеллажа или техники выше 3–3,5 м приходится отступать от края: на пролёте 18 м «съедается» до 15–20 % площади.
- Ворота только в торцах
- В боковой стене классической арки проём не сделать — под боковые ворота нужен вариант с прямыми стенами.
- Подвесное оборудование
- Вентиляция, кран-балка, тяжёлое освещение требуют отдельного расчёта: арка чувствительна к сосредоточенным нагрузкам.
- Утепление и ремонт
- Утеплять арку сложнее, чем прямостенное здание, а замена одной повреждённой арки требует ослабления мембраны на соседних.
Все эти ограничения снимает вариант с прямыми стенами — ценой некоторого увеличения массы каркаса.
Где применяют
Сельское хозяйство — исторически основная ниша: зернохранилища напольного типа, сеновалы, укрытия для техники, коровники и телятники, где важны вентиляция и естественный свет.
Хранение сыпучих материалов — соль, щебень, песок, удобрения: у арки нет углов, где слёживается материал, а подача самосвалом идёт через высокий торцевой проём. Склады и логистика — холодное хранение тары, стройматериалов, металлопроката. Спорт — теннисные корты, манежи и катки, где высота нужна в центре, а не у стен. Промышленность и стройка — укрытия площадок, тепляки, временные цеха.
За рубежом тот же класс называют hoop building или fabric barn: в США и Канаде это стандарт фермерского строительства с шириной от 7 до 60 м и сроком службы покрытия 15–30 лет.
Арочный или прямостенный
Выбирайте арку, если нужен холодный или умеренно тёплый объём под хранение, снег в регионе тяжёлый, бюджет ограничен, а ворота достаточно поставить в торцах. Выбирайте прямостенный или арочный с прямыми стенами, если планируются стеллажи высокого хранения, боковые ворота, кран-балка или подвесная инженерия, а также если объект будет утепляться и отапливаться круглый год.
По цене квадратного метра арка выигрывает на старте, но при полной загрузке площади стеллажами разница часто исчезает — считать нужно не квадратные метры, а полезные.
На что обратить внимание при заказе
- Попросите расчёт под ваш снеговой и ветровой район с проверкой на одностороннее загружение, а не «типовой проект».
- Уточните тип арки — гнутая труба или решётчатая ферма — и толщину стенки.
- Проверьте, как решена анкеровка нижней обвязки на вырыв.
- Заранее назовите всё, что будет висеть на каркасе.
- Если нужны боковые ворота или стеллажи выше 3 м — сразу рассматривайте вариант с прямыми стенами.
«Хот Арт» проектирует и производит арочные тентовые ангары в классическом и прямостенном исполнении: решётчатые арки заводского изготовления с болтовыми стыками, расчёт по СП 20.13330 под регион площадки, пролёты до 50 м, монтаж собственными бригадами по всей России. Посмотрите реализованные объекты или выберите направление в каталоге. Телефон 8-495-966-13-628-495-966-13-62, почта info@hot-art.ru.
Частые вопросы
- Чем арочный ангар отличается от двускатного?
- Формой работы конструкции. Арка нагружена преимущественно сжатием, двускатная рама — изгибом, поэтому на ту же площадь арке нужно на 15–25 % меньше металла. Расплата — потеря полезной площади у стен и невозможность поставить ворота в боковую стену.
- Какие пролёты бывают у арочных ангаров?
- От 6 до 50 м. До 12–15 м арку гнут из профильной трубы, дальше применяют решётчатую ферму с двумя поясами и раскосами. Самые ходовые размеры на российском рынке — 12×20, 18×36, 20×30, 24×46 и 30×60 м; длина ограничена только участком.
- Как считается снеговая нагрузка на арочную кровлю?
- По СП 20.13330 для сводчатых покрытий: коэффициент перехода от снега на земле к снегу на кровле зависит от отношения пролёта к стреле подъёма и принимается не более 1 и не менее 0,4. У полуциркульной арки боковые участки со скатом круче 30° сбрасывают снег сами, основная масса ложится на пологий гребень. Обязательна проверка на односторонний снег — именно она отсеивает слишком лёгкие каркасы.
- Правда ли, что арка лучше держит ветер?
- Да, обтекаемая форма даёт меньшее лобовое давление, чем у прямостенного здания. Но на подветренной стороне возникает отсос, поэтому анкеровка нижней обвязки считается на вырыв, а не только на сжатие — это принципиальный пункт проекта.
- Можно ли сделать ворота в боковой стене арочного ангара?
- В классической арке — нет: у неё в этом месте нет вертикальной стены. Если боковые ворота нужны, выбирают арочный ангар с прямыми стенами: вертикальные стойки от 2,5 м и сводчатая кровля над ними, типовые ширины от 10 до 48 м с шагом 3 м.
- Подходит ли арочный ангар для зерна и сыпучих материалов?
- Это его исторически основная ниша. У арки нет углов, где слёживается материал, подача самосвалом идёт через высокий торцевой проём, а светопрозрачная мембрана даёт равномерный свет. Так хранят зерно напольного хранения, соль, щебень, песок и удобрения.
- Что выбрать — арочный или прямостенный ангар?
- Арку — если нужен холодный или умеренно тёплый объём под хранение, снег в регионе тяжёлый, бюджет ограничен, а ворота достаточно поставить в торцах. Прямостенный или арочный с прямыми стенами — если планируются стеллажи высокого хранения, боковые ворота, кран-балка или подвесная инженерия и круглогодичное отопление. По цене квадратного метра арка выигрывает на старте, но при полной загрузке стеллажами разница часто исчезает: считать нужно не квадратные метры, а полезные.
Нормативная база
СП 20.13330 «Нагрузки и воздействия» — снеговые районы, схема снеговой нагрузки на сводчатые покрытия, проверка на одностороннее загружение, ветровые нагрузки и отсос. СП 16.13330 «Стальные конструкции» — расчёт арок. ГОСТ 27772 (классы стали С245, С345) и ГОСТ 30245 (гнутые профили) — металл каркаса. Подробнее о быстровозводимом строительстве.