Каркас из профильной трубы своими руками со сваркой и без

О чем речь? Каркас из профильной трубы своими руками делается намного проще и быстрее, чем из других материалов. Применение такому изделию найдется во многих сооружениях: от создания навеса до постройки дома.

Как? Чтобы каркас был надежным, важно правильно выбрать профильную трубу и собрать по инструкции. Если вы не владеете искусством сварки, установить фермы можно и без нее.

Зачем делать каркас из профильной трубы

Профильная труба в наши дни стала одним из наиболее популярных материалов для строительства за счет ее высокой прочности даже при относительно тонких стенках, а также дешевизны в сравнении с круглыми трубами и простоты в сборке каркасов.

Каркас здания из профильной трубы при наличии желания, а также минимального набора оборудования и инструментов может собрать своими руками даже неспециалист.

Еще не так давно большинство зданий, за исключением промышленных, строилось по бескаркасной схеме. Развитие строительных технологий привело к тому, что сегодня в строительной отрасли широко применяются металлические каркасы.

На данный момент не только объекты коммерческой недвижимости – АЗС, супермаркеты и т. п., но и большое количество частных жилых домов и коттеджей строятся с применением каркасной технологии, которая также широко применяется при реконструкции зданий и возведении мансард и надстроек.

Эта технология произвела в строительной индустрии настоящую революцию, позволив отказаться от возведения монолитных несущих стен. Каркасные здания опираются на прочные каркасы, изготовленные из профильной трубы или деревянных брусьев. Благодаря отличным физическим характеристикам труб квадратного и прямоугольного сечения металлокаркасы обладают высокой жесткостью и выдерживают высокие нагрузки, создаваемые потолочными перекрытиями.

Для наружной обшивки несущих конструкций из профильной трубы используются различные облицовочные материалы, включая обычный профилированный настил на гаражах, ангарах и хозяйственных постройках, многослойные сэндвич-панели или наборные плиты из листового металла с прослойкой утеплителя и защитно-декоративным полимерным покрытием.

Каркас гаража или дома из профильной трубы можно собрать своими руками. При сооружении крыш на строение монтируется система опорных лаг. Каркасная технология позволяет быстро и с относительно небольшими затратами устанавливать основу как для простых двускатных, так и для крыш сложной конфигурации.

Популярность профильных труб обусловлена целым рядом существенных преимуществ, которые позволили каркасному методу строительства занять значимое место в строительной индустрии.

Среди главных преимуществ профильной трубы в качестве материала для каркасов строений специалисты делают акцент на:

• прочности профильных металлических труб, значительно превосходящей прочность деревянного бруса такого же сечения;
• легкости сборки и высокой надежности – профильные трубы легко соединяются сваркой или болтами, а надежность сварных соединений в разы выше, чем на клеевых стыках деревянных брусьев;
• скорости строительства, которая при применении каркасной технологии в несколько раз выше, чем при возведении строений традиционными методами;
• возможности выполнять монтаж при любой погоде и отсутствии необходимости давать зданию время на усадку.

Инструменты для возведения каркаса из профильной трубы своими руками

Собрать каркас дома из профильной трубы своими руками можно только, располагая помимо запаса материала, необходимыми инструментами и оборудованием, в том числе:

• сварочным аппаратом, с помощью которого собираются секции, фермы, крепления распорок, устанавливаются обвязки и перекрытия;
• углошлифовальной машинкой (болгаркой), с помощью которой режутся трубы и зачищаются края перед сваркой;
• дрелью, с помощью которой можно будет сверлить в трубах монтажные отверстия;
• шуруповертом и комплектом насадок для работы с крепежными элементами;
• миксером для приготовления бетонного раствора или бетономешалкой и сопутствующими приспособлениями для заливки бетона – бадьей, лопатами, ведрами и т. п.;
• профессиональными инструментами для разметки – нивелиром, уровнем, шнуром, угольником;
• стремянками, козлами и лестницами;
• метчиками для формирования внутренней резьбы в отверстиях для болтовых соединений;
• крепежными элементами в нужном количестве, согласно проектной документации – саморезами, болтами, кровельными саморезами, дюбель-гвоздями, уголками, крепежными пластинами и т. д.

Выбор профильной трубы для каркаса

Выбирая профильную трубу для каркаса, нужно исходить из габаритных размеров и веса строения, нагрузки на фундаментное основание и стены, а также – строительных норм и правил.

Для сборки строительных каркасов используется профильная труба с квадратным или прямоугольным поперечным сечением. Такой прокат выпускается с разными размерами и толщиной стенок:

• Для сборки каркасов небольших строений специалисты рекомендуют использовать трубу с длиной хлыста 4500 мм и поперечным сечением 40×40 мм и толщиной стенки 2 мм.
• Для изготовления ферм, длина которых превышает 5000 мм, можно использовать трубу такого же сечения, но с длиной хлыстов 6000 мм.
• При сборке каркасов крыш больших жилых домов обычно используется профильная труба 40×40 мм с толщиной стенки 3 мм.

От поперечного сечения и толщины стенок профильных труб зависит, насколько устойчивой будет вся конструкция. По этой причине фермы и вертикальные стойки каркаса изготавливаются из разной трубы.

Чаще всего для сборки каркасов небольших зданий используют трубу от 30×30 до 50×50 мм с толщиной стенки не менее 2 мм, которая по прочности и надежности превосходит деревянные брусья.

Расчет материала для каркаса из профильной трубы

Для расчета количества и вида материалов первым делом необходимо определиться с размерами строения – шириной, длиной, высотой и площадью. Далее нужно, как это называют специалисты, собрать нагрузки, которые будут действовать на каркас.

Нужно учесть вес:

• самой несущей конструкции;
• перекрытий;
• облицовки;
• мебели, бытовой техники и т. п.

Также не следует при расчетах пренебрегать возможными ветровыми, снеговыми нагрузками и их комбинированным воздействием на каркас.

Далее с учетом этих данных следует разработать конструктивную схему строения – создать подобие виртуального скелета и определить положение колонн, опор, перекрытий. Затем с помощью специального программного обеспечения выполнить формирование расчетной схемы или силового каркаса. Речь идет о схеме несущих конструкций, составленной с учетом конкретных параметров – материалов, типа соединений и т. д.

При расчете нагрузки в различных конструктивных элементах каркаса с помощью специализированной компьютерной программы задаются условия, в которых будет эксплуатироваться здание. Далее происходит автоматическая коррекция данных по элементам, показывающим неудовлетворительные значения.

В полученном комплекте рабочих чертежей должны быть корректно указаны сечение труб, длина пролетов, тип соединений конструктивных элементов и другие необходимые для работы параметры. В сложных случаях разработку проектной документации лучше поручить профессионалам.

Сборка каркаса здания из профильной трубы своими руками

Для того чтобы собрать каркас из профильной трубы помимо указанных выше инструментов, вам понадобятся помощники, сварочное оборудование, а также средства на закупку материалов.

Существенно облегчить и упростить монтаж несущих конструкций может использование готовых элементов, которые можно приобрести в специализированных магазинах. Для соединения деталей применяются винтовые соединения, а значит при сборке можно обойтись без сварки.

Монтаж каркаса из стальных профильных труб осложняется тем, что этот материал существенно тяжелее деревянных брусьев. Установить вертикальные опоры без помощников будет проблематично. Поднимая наверх фермы, необходимо будет пользоваться лебедкой или другими подъемными устройствами.

Разберем основные этапы сборки каркаса:

• установку каркаса из профильной трубы необходимо начинать с обустройства столбчатого или малозаглубленного ленточного фундамента с гидроизоляцией;
• начинать монтаж нужно с установки нижней обвязки и угловых вертикальных опор, которые крепятся на фундаменте с помощью болтов или сварки;
• при расчете шага установки вертикальных стоек нужно исходить из размеров элементов обшивки, например – сэндвич-панелей или профлиста;
• для обвязки, которая крепится к фундаменту, следует использовать профильные трубы 100×100, 80×80 или 60×60 мм;
• для соединения между собой вертикальных опор устанавливаются горизонтальные перемычки, усиленные раскосами на болтовых или сварных соединениях;
• верхняя обвязка, которую также нужно собирать из труб большого сечения, должна быть расположена на одном уровне с будущими перекрытиями;
• потолочные балки и лаги также изготавливаются из профильной трубы, а после их установки специалисты рекомендуют настелить черновой пол;
• если возводится двухэтажное строение, вертикальные опоры должны на этапе сборки иметь нужную длину, так как в дальнейшем достроить второй этаж будет уже невозможно;
• далее после установки мауэрлата – усиленного швеллера - поверх обвязки на него укладываются несущие элементы крыши и фиксируются болтовыми или сварными соединениями (для каркаса нужно использовать трубы, подобранные с учетом расчетных нагрузок);
• все соединения на готовом металлокаркасе необходимо прокрасить или нанести на них специальный грунт для защиты от коррозии.

Выше мы привели один из наиболее простых алгоритмов монтажа несущей конструкции небольших зданий.

Каркас из профильной трубы своими руками без сварки

Сварка каркаса из профильной трубы своими руками не всегда возможна из-за отсутствия навыков или необходимого оборудования. В таких случаях прибегают к услугам наемных сварщиков, даже если речь идет о небольшом объеме работы, например, установке калитки.

Однако существует альтернативный способ сборки, который позволяет выполнить всю работу самостоятельно. Профильные трубы можно соединять с помощью деревянных вставок. Используя такой вариант монтажа, можно собственными силами изготовить ворота, забор и другие несложные сооружения.

Для изготовления каркаса по такой методике нужно будет воспользоваться:

• профильными трубами;
• деревянными рейками;
• мебельными уголками;
• длинными саморезами по дереву;
• короткими саморезами по металлу;
• стальной сеткой или профнастилом.

Для сборки калитки из профильной трубы на деревянных вставках первым делом нужно выполнить нарезку металла на элементы требуемой длины. В данном случае это 4 заготовки для рамы и одна, которая будет выполнять роль перекладины для придания конструкции дополнительной жесткости.

В трубы с торцов забиваются предварительно оструганные рейки из сухого дерева, сечение которых должно немного превышать внутренние размеры профиля. Если использовать сырую древесину, вставки со временем высохнут и начнут выпадать из трубы.

При сборке рамы трубы сверлятся по краям таким образом, чтобы отверстие, проходящее через обе стенки, располагалось напротив торцов примыкающих элементов. Детали скрепляются длинными саморезами по дереву, который вкручиваются в деревянную рейку. Таким же способом крепится перекладина.

Поскольку на местах соединения используется по одному саморезу, детали могут прокручиваться. Для усиления конструкции необходимо воспользоваться алюминиевыми мебельными или перфорированными уголками из оцинкованной стали.

Ширина уголков не должна превышать ширину труб. Для их крепления нужно воспользоваться короткими саморезами по металлу. Помимо жесткости, которую эти элементы придают раме, они также нужны для соблюдения прямых углов, выверяемых перед установкой усилителей с помощью угольника.

Затем необходимо вырезать прямоугольник из сварной сетки или профнастила и прикрутить его к раме с помощью саморезов по металлу или заклепок.

Готовая калитка устанавливается в проем с помощью обычных дверных петель.

Этот способ позволяет изготавливать полноценные и достаточно надежные металлические конструкции, не используя электрическую сварку. Для увеличения срока службы готового изделия деревянные вставки необходимо тщательно прокрасить или пропитать специальным составом. В отличие от сварных, такие соединения позволяют при необходимости демонтировать и снова собирать каркасы.

Часто задаваемые вопросы о каркасе из профильной трубы

Какие сооружения лучше всего собирать на каркасе из профильных труб?

Каркас из профильной трубы может использоваться как для строительства быстровозводимого дома, так и при изготовлении заборов, гаражей, навесов, летних душей, садовых домиков и т. д.

Какие виды облицовки используются с каркасами из профильных труб?

При строительстве каркасных зданий несущая конструкция может облицовываться металлическими или пластиковыми панелями, сайдингом, профнастилом, сэндвич-панелями, а также отделываться штукатуркой. Также металлокаркасы часто обкладывают кирпичом.

Каковы преимущества и недостатки домов с каркасом из профильных труб?

Профильная труба в качестве материала для изготовления несущих конструкций при строительстве домов намного надежнее и долговечнее деревянных брусьев. Недостаток состоит в том, что такие строения необходимо дополнительно утеплять, ведь металлоконструкции отличаются высокой теплопроводностью.

Профильная труба в наши дни широко востребована и очень популярна в качестве материала для изготовления каркасов быстровозводимых жилых зданий, складов, гаражей, заборов, ворот, калиток и множества других сооружений. Несмотря на ряд сложностей, вполне возможно соорудить такую несущую конструкцию собственными силами (при наличии навыков, свободного времени, а также соответствующего оборудования и инструментов). Преимущество каркасного метода состоит, помимо простоты и надежности, в существенном снижении затрат на строительство.