Каркасы зданий из профильной трубы

Каркас для здания можно возводить не только из бруса или досок, но и из профильной трубы. Технология используется для возведения промышленных и торговых зданий, где важна скорость монтажа и прочность, а не красота и уют. Однако применяют прямоугольную трубу и в частном строительстве.

Преимущества и недостатки домов с металлическим каркасом

Дом на металлокаркасе требует качественного утепления, так как профиль проводит холод

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.

Расчет необходимого количества материала

Необходимо грамотно рассчитать все нагрузки на каркас из профильной трубы

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.

Необходимые инструменты

Для возведения здания из профтрубы нужны следующие инструменты:

  • сварочный аппарат, если монтаж производится сваркой;
  • шуруповерт;
  • болгарка с алмазным диском, ножовка по металлу;
  • рулетка, угольник, отвес, метчик;
  • крепеж – болты, гайки, саморезы, крабы.

Из материалов нужна квадратная и прямоугольная труба необходимого сечения.

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.

Как изготовить каркас для дома из профильной трубы: пошаговая инструкция с чертежами и фото

Преимущества и недостатки домов с металлическим каркасом

  • 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.

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

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.

  • 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.

Расчет необходимого количества материала

Необходимо грамотно рассчитать все нагрузки на каркас из профильной трубы
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.

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.

Возведение дома из профильной трубы

Чтоб заниматься подобным строительством, необходимо подготовиться, изучить все тонкости конструкции и последовательность операций. Дело в том, что простота возведения каркаса – это только кажущееся мнение. В реальности конструкция достаточно сложная. Все зависит от ваших навыков и способностей.

Конструкция постройки

Жилой дом – непростая постройка. Вот ее основные элементы:

  • фундамент;
  • каркас дома;
  • внутренняя отделка;
  • утеплитель;
  • внешняя отделка;
  • каркас крыши из профильной трубы.

Фундамент для каркасного дома обязателен, без него строение не будет долговечным. Его состав и возведение гораздо легче, чем в традиционном строительстве. Без фундамента строятся маленькие конструкции (парники, теплицы), которые в дальнейшем переносятся по участку с места на место.

Для каркаса чаще всего используют квадратные трубы 100х100, реже – 60х60. Сечение будет зависеть от габаритов вашего будущего дома. Для внутренней отделки используйте шпунтованную доску из хвойных пород дерева (ширина 40-60 мм), обработанную антипиретиками и антисептиками. Внешняя отделка выполняется сайдингом или фасадной штукатуркой. При достатке средств рекомендуется натуральное дерево.

Утеплять постройку нужно изнутри и снаружи

Поверх лаг из трубы укладывается доска в качестве чернового пола. Дерево способно задержать холод, передаваемый снаружи через металл. Сверху кладут любое профильное покрытие.

В качестве утеплителя применяют экструдированный пенополистирол или пенопласт (толщина – 60-100 мм). С помощью полосок пеноизола дополнительно теплоизолируют стойки каркаса.

Крышу изготавливают двумя способами: как отдельную каркасную конструкцию или как элемент общего каркаса. Кровельные стропила из профильных труб изготавливаются в зависимости от планируемого покрытия. Чем легче материал и больше угол каркаса, тем тоньше берите трубу.

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 100100 мм или 6060 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.

Порядок монтажа конструкции

Чтобы своими руками построить дом из профильной трубы, пошаговой инструкции нужно следовать неукоснительно. Нарушение порядка возведения каркаса может привести к деформации всей конструкции. Порядок работ следующий:

  1. Сначала выполняется нижняя обвязка. Сборка элементов осуществляется на местности, а затем приваривается к закладкам в фундаменте. Это придаст всей конструкции прочность и жесткость, которая необходима, чтобы выдержать вес труб.
  2. К вертикальным стойкам приваривают угловые.
  3. Промежуточные вертикальные трубы устанавливают на одинаковом расстоянии друг от друга. Ширина определяется размером утепляющего материала.
  4. Все вертикальные стойки фиксируются верхней обвязкой. Чтобы придать конструкции большую жесткость, устанавливают специальные распорные элементы. Эти детали изготавливаются из профильных труб и привариваются к элементам обвязки.
  5. Затем создаются лаги, на которые укладывают черновой пол. Трубы крепят посредством сварки к нижней обвязке. Расстояние между лагами не должно превышать 60 см.

Если производится сборка каркаса из готовых блоков, соединение труб выполняется с помощью винтов. Когда стены каркаса готовы, переходят к монтажу кровли. Если планируется закрывать крышу легкими материалами, собирать фермы стоит на земле, а затем поднимать их в готовом виде и приваривать. Когда сверху укладывается массивный материал, фермы сваривают на земле, крепят к каркасу, а затем настилают защитное покрытие.

Если используется легкий материал, можно выбирать трубы небольшого сечения с не слишком толстыми стенками. Когда планируется укладка тяжелого покрытия, для основных деталей выбирают прочный металлопрофиль, а для дополнительных — профилированные трубы. Главным несущим элементом выступает швеллер нужных размеров. На нем фиксируются все элементы кровли.

Когда стены и крыша конструкции готовы, приступают к отделке внешних стен. Утеплять необходимо не только пролеты между стойками, но и сами трубы, поскольку они обладают высокой теплопроводностью. Как можно убедиться, все работы по монтажу и ремонту можно выполнить своими руками при наличии необходимых навыков и инструментов.

Чертежи и схемы

Схемы дома на металлическом каркасе из профиля

Схемы каркаса гаража

Чертеж навеса для машины

Виды ферм крыши

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 100100 или 6060 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

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.

Каркас крыши тоже выполняется из профильной трубки

Расчёт нагрузки на профильную трубу делают с учётом того, какой материал используют для кровли дома: самая лёгкая кровля имеет самый большой угол — при этом монтажники пользуются самыми тонкими трубками. Каркас из металлического профиля очень быстро возводится опытными работниками.

Этапы возведения каркасного дома

При возведении дома из металлокаркаса строители выполняют такие действия:

  • сначала рабочие ставят 1 из 2 видов фундамента: капитальный — на бетоне или некапитальный (на платформе).

Каркасные дома из металлопрофиля, которые имеют некапитальный фундамент, считаются транспортируемыми – их можно с лёгкостью перевозить из одного места в другое;

Если при сооружении дома будущий владелец частного дома пользуется заводским каркасом, то в подобной ситуации делается сборка коттеджа и иного жилого помещения на основе готовой каркасной конструкции. В этом случае домовладельцы не сваривают винтовые соединения.

Если будущий домовладелец делает каркас дома своими руками, то в подобной ситуации он проверяет качество сварных соединений — каркасной «ахиллесовой пяты».

Установка металлического каркаса делается «снизу вверх». В подобной ситуации рабочие сначала ставят несколько стоек и колонн, а потом их соединяют тонкими трубками, и укрепляют раскосом.

Далее, строители покрывают каркас кровельным материалом – делается утепление каркасной конструкции и её отделка.

После завершения установки каркасной конструкции, рабочие приступают к отделке дома изнутри.

Проведение электропроводки в каркасном доме

Укладка электропроводки в каркасном доме считается непростым делом. В подобных зданиях электрики ставят открытую или скрытую проводку.

Открытую проводку в каркасном коттедже и ином жилом помещении ставят таким же образом, как и в обычном доме. А вот скрытая электропроводка имеет свои особенности.