Как только нам захочется быстро и при этом недорого построить промышленное здание или ангар под склад, то сразу на ум придёт стандартная схема – каркас из строительного металлопрофиля, металлочерепица – на кровлю, профнастил – н6а стены. Всё очень просто. Все так делают.

И подтверждение этому – огромное количество подобных незатейливых металлосооружений на многих промышленных объектах нашей необъятной Родины…

Конструкция типового каркасного ангара

Однако следует отметить, что даже при условии очень качественного монтажа, через год – другой  такие здания начинают протекать в местах крепления кровельных и/или стеновых элементов. Регулярная герметизация мест протечек – дело хлопотное и не решает проблемы. Как говорится – дешево хорошо не бывает…

Но как это не покажется странным, альтернатива есть! Уже более пятидесяти лет в мире и более двадцати пяти лет в России успешно применяется иная, более эффективная строительная технология – сооружение бескаркасных зданий из листовой стали.

Возможно ли сделать элемент кровельного или стенового покрытия таким, чтобы он не нуждался в несущем каркасе? Оказывается – да! Для этого этот элемент должен быть спрофилирован и изогнут должным образом.

Впервые эта идея посетила одного американского инженера в 1949 году. В качестве стенового и кровельного элемента он предложил использовать самонесущую арку, представляющую профиль из листовой стали, изогнутый при помощи гофрирования в дугу.

Бескаркасное арочное сооружение в Антарктиде

Инженерные расчеты и лабораторные испытания ряда строительных институтов США показали в последствии удивительную прочность и стойкость к нагрузкам этого необычного изделия. Его так и назвали – «WonderArch» (Удивительная Арка).

Как всегда, самыми первыми потребителями нового продукта стали военные. По этой технологии было построено огромное количество ангаров для самолетов, всевозможных укрытий, казарм, складов и т.п. для нужд Вооруженных Сил США. Но затем, бескаркасные арочные сооружения стали использоваться почти во всех отраслях народного хозяйства в качестве построек всевозможного назначения.

Арки собирались из арочных панелей, предварительно изготовленных в заводских условиях. Арочные панели доставлялись на строительную площадку на поддонах. Сборка панелей в арку и крепление арок друг к другу осуществлялось посредством болтового соединения. Глубина профилирования арочной панели и толщина стального листа определяли прочность конструкции и, в конечном счете, максимально возможную величину пролета будущего здания. В настоящее время различные производители предлагают конструкторы из арочных панелей для строительства ангаров различных форм и размеров на выбор. Однако максимальный безопорный пролет таких зданий - не безграничен. В литературе встречалось число - 280 футов, т.е. 85 метров! Но это,  скорее всего, из разряда экзотики. Обычно всё же, пролеты таких зданий колеблятся в пределах 10-25 метров.

С 80-х годов прошлого столетия, опять же в США, был начат выпуск мобильных установок на полуприцепе, способных автономно в полевых условиях строить бескаркасные сооружения из листовой стали.Эти установки получили название ABM (Automatic Building Machine - Автоматическая Строительная Машина).

Холодногнутые профили, выполняющие в бескаркасных зданиях несущие и ограждающие функции, изготавливаются на ABM из рулонной оцинкованной стали толщиной  0,6 - 1,5 мм непосредственно на стройплощадке с помощью передвижной профилегибочной машины. 

Принцип работы машины основан на непрерывном формовании (при скорости 18 метров в минуту) из рулонного металла прямых и дугообразных строительных панелей, которые соединяются в секции по нескольку штук с помощью электрической забортовочной машины.  

Затем, автокраном арочные секции устанавливаются на подготовленный фундамент и закатываются между собой. Такое соединение является герметичным и исключает применение болтов, гаек, заклёпок и уплотнительных материалов.

Одним из важнейших преимуществ данной технологии является возможность регулирования радиуса арочных панелей, что позволяет возводить сооружения с пролётом от 6 до 36 метров в зависимости от требований Заказчика, при этом длина их не ограничена.

Современная технология изготовления бескаркасных арочных ангаров позволяет в короткие сроки изготовить и смонтировать крытое сооружение. Это достигается за счет высокой скорости прокатки прямых и арочных панелей из рулонного оцинкованного стального листа.

Изготовление и сборка ангаров производится на месте установки продолжительность возведения ангара площадью 1000 м² - две недели.

Здания обладают высокой прочностью: они выдерживают без дополнительных опор (балок и ферм) снеговую нагрузку до 240 кг/кв. м. и  ветровую нагрузку до 200 км/час, имея полезный срок службы порядка 30 - 40  лет. Арочные сооружения могут быть смонтированы как в холодном, так и в тёплом варианте.

В последующем, мобильные установки   ABM были модернизированы. В новых установках, получивших название UBM ( Ultimate Building Machine - Универсальная Строительная Машина) на полуприцепе был установлен кран-манипулятор, позволяющий загружать рулоны стали в установку. Пульт управления был оснащен микропроцесcорным устройством. Использование компьютерного управления позволило изгибать арочные панели с переменным радиусом. Переменный радиус изгиба создал возможность постройки зданий с многообразием форм, с двухскатной крышей, с плоской кровлей и т.д.

Таким образом, в настоящее время существуют параллельно и самодостаточно два равноправных направления в бескаркасном арочном строительстве:

• строительство с использованием предизготовленных арочных панелей
• строительство с использованием мобильной установки, изготавливающей арки на месте монтажа

Ассоциация Бескаркасного Строительства готова оказать консультационную и информационную поддержку Заказчикам, Строителям, Проектировщикам и Продавцам, осуществляющим свою деятельность в области бескаркасного арочного строительства.

Вместе обеспечим эффективное внедрение  инновационных методов быстрого строительства по всей территории нашей Родины!

Будем рады взаимовыгодному сотрудничеству и совместной деятельности на этом пути!

Натурные испытания фрагмента арочного свода из холодногнутых тонколистовых стальных профилей. Журнал "Монтажные и специальные работы в строительстве" №12  12.01.2005 

К проектированию бескаркасных конструкций арочных сводов из холодногнутых тонколистовых стальных профилей. Журнал "Монтажные и специальные работы в строительстве" №7  25.08.2004 

Эффективные холодногнутые профили из оцинкованной стали - в массовое строительство. Журнал "Монтажные и специальные работы в строительстве" №11 30.11.2005 

Бескаркасное двухслойное арочное здание из тонколистовых холодногнутых профилей - Изобретение. Патент 2287644.