Овчарня из лёгких конструкций на 100 овцематок

Введение. Исходя из современного состояния рынка мяса, именно овцеводство по многим факторам является наиболее надежным и рентабельным направлением в животноводстве, дающим быструю отдачу вложенных средств. Потребление баранины в России в среднем составляет не более 1,5 кг в год, что почти в 4 раза меньше нормы, рекомендованной Всемирной организацией здравоохранения. Кроме диетического мяса продукцией овцеводства также являются шерсть, молочные продукты, овчина.

Обобщение опыта проектирования и строительства овцеводческих сооружений показало, что для содержания овец используются сооружения заводского и построечного изготовления. К сооружениям заводской поставки относятся следующие виды овчарен: с тентовым покрытием; арочные бескаркасные стальные ангары утеплённые и холодные; каркасные стальные ангары утеплённые и холодные. Для построечного возведения овчарен в основном используются древесина и каменные материалы [1-7].

Стандартные тентовые ангары имеют ширину 12 м. Содержание овец в тентовых овчарнях предусматривается на глубокой подстилке. Для раздельного нахождения животных разных половозрастных групп помещение делится на секции посредством разъёмных деревянных щитов. К недостаткам тентового покрытия можно отнести: образование конденсата на внутренней поверхности тента вследствие его воздухонепроницаемости; необходимость периодической замены кровли, так как срок эксплуатации тентового покрытия плотностью 900г/м ² составляет примерно 7 лет; возможное изменение формы кровли под снеговой нагрузкой (неформоустойчивость).

В бескаркасных ангарах несущей конструкцией является арочная оболочка сооружения, выполняемая из рулонной оцинкованной стали толщиной 1,0-1,5 мм. Пролёты сооружений варьируют в пределах 6-36м, длина не лимитируется. Арочные элементы сооружения изготавливаются в заводских условиях, а сборка ангара осуществляется на болтах уже на строительной площадке. Ангары поставляются неутеплёнными. Утепление ангаров может осуществляться напылением пенополиуретана на внутреннюю поверхность ограждающих конструкций или укладкой минераловатного утеплителя между двумя слоями стальных арочных листов.

Ограждающие конструкции каркасных ангаров предусматриваются из стальных профилированных листов однослойными неутеплёнными или двухслойными с теплоизоляционным слоем (минеральная вата, URSA) между слоями. Стены и крыши ангара также выполняются из сэндвич-панелей. В неутеплённом варианте ангара в качестве обшивки используется профилированный лист, прикрепляемый к прогонам болтами.

Таблица 1 – Примерные технико-экономические показатели овцеводческих сооружений заводской поставки

Показатели	Виды сооружений
	с тентовым покрытием	арочные бескаркасные неутеплённые ангары	каркасные ангары с ограждающими конструкциями
			из профлиста	из сэндвич-панелей
Стоимость конструкций, тыс.руб/м2	> 6,0	> 6,0	> 10,0	9,1…19,3
Возможность возведения хозяйственным способом	нет	нет	нет

• * Стоимости в таблице приведены без учёта транспортных расходов

• **Тентовые сооружения и неутеплённые ангары требуют повышенных затрат на

отопление.

Как следует из данных табл. 1 строительство овцеводческого сооружения в фермерском хозяйстве требует значительных единовременных затрат и привлечения для монтажных работ сторонней организации, что может оказаться сдерживающим фактором для создания собственного сельскохозяйственного производства.

Цель исследования предусматривала снижение стоимости строительства овцеводческого сооружения в малых формах хозяйствования за счёт использования лёгких несущих и ограждающих конструкций, позволяющих осуществить строительство овчарни собственными силами.

Следует отметить, что типовые решения овцеводческих ферм для малых форм хозяйствования до настоящего времени не разработаны.

Материалы и методы исследования. Результаты работы получены аналитически.

Результаты и обсуждение. На строительные решения овцеводческого сооружения влияют три группы факторов: технологические (требуемые состав и площади помещений, параметры микроклимата и др.); физико-географические (снеговые и ветровые нагрузки, наружные температуры воздуха и др.); экономикогеографические (местная производственная база, стоимости материалов, логистика и др.). Наиболее значимыми являются технологические факторы, так как строительные решения сооружения должны максимально соответствовать технологическому процессу.

Разработаны основы проектирования фермы на 100 овцематок романовской породы. Ферма с таким поголовьем животных является рентабельной и достаточной для начинающих хозяйственников. На основании нормативных требований [8] определён состав поголовья овчарни (табл.2) и разработана её объёмно-планировочная структура (рис. 1, 2). В овчарне на 100 овцематок должны размещаться следующие половозрастные группы овец (табл. 2)

Таблица 2 – Состав поголовья овчарни на 100 овцематок

Виды животных	Количество животных, гол.	Норма площади на одно животное, м2
1. Овцематки романовской породы: а) холостые б) суягные (осеменённые)	100	1,0 1,7
2. Бараны-производители и пробники	10	2,0 и 1,8
3. Ремонтные ярки	25	1,9
4. Сверхремонтные ярки и баранчики от рождения до 3 мес.	220	0,4
5. Баранчики на откорме от 3 до 8 мес.	120	0,8
6. Выбракованные животные на откорме	25	1,0
Всего:	500

Таким образом, максимальное количество животных всех половозрастных групп в овчарне будет составлять 500 голов. На все поголовье животных, включая молодняк на откорме, требуется 500 м2 площади овчарни. Требуемый размер овцеводческого сооружения с учетом подсобных помещений и складов составляет примерно 680 м2.

Для размещения всех животных в овчарне требуется сооружение с минимальными размерами в плане 10 х 66м, технологический план которого приведен на рис.1.

Рисунок 1 – Схема плана овчарни на 100 овцематок:

1 – баз для маток; 2 – баз для баранов-производителей; 3 – баз для ярок ремонтных;

4 – родильное отделение (тепляк с клетками-кучками); 5 – баз для маток с ягнятами;

6, 7 – подсобные помещения (для хранения концкормов и минеральных добавок, стрижки овец, случки и др.); 8 – технологический коридор;

9 – ограждение из разъёмных деревянных щитов высотой 1м

Рисунок 2 – Конструктивная схема овчарни: 1 – стальная стойка;

2 – сэндвич-панели; 3 – затяжка арки

Каркас овцеводческого сооружения предусмотрен стальной с узловыми соединениями на сварке. Сквозные металлические арки устанавливаются на фундаментные бетонные буронабивные столбики с шагом 2,1м. По аркам укладываются прогоны из гнутого швеллера, на которые укладывается полиэтиленовая плёнка толщиной 200 мкм. В качестве теплоизоляционного слоя покрытия возможно использование различных минераловатных материалов, например, матов URSA. Кровля сооружения принята из сотовых поликарбонатных листов толщиной 8-10мм или тентовая. Стены овчарни до высоты 1,2м предусмотрены из сэндвич-панелей, выше располагаются ленточные световые проёмы высотой 0,6м. Применённые лёгкие несущие и ограждающие конструкции позволяют осуществить строительство овчарни собственными силами звеном из 2-3 человек без применения строительной техники.

В процессе проектирования стального каркаса овчарни выполнен статический расчёт арки, оптимизированы сечения и устанавлён рациональный шаг гнутых прогонов покрытия. Расчёт статически неопределимой двухшарнирной арки с затяжкой произведен методом сил, при этом влияние на искомые перемещения продольных и поперечных сил не учитывалось. На основании установленных расчётных усилий в арке (рис. 3) и проверки её элементов на устойчивость в двух взаимно перпендикулярных плоскостях принято сквозное сечение арки с верхним и нижним поясами из стальных прямоугольных труб 45х30х2 с расстоянием между центрами поясов 250мм, стойки арки приняты из квадратной трубы 20х2 с шагом 700 мм. Для экономии стали прогоны покрытия овчарни предусмотрены трёхпролётными из гнутого швеллера 30х40х30х2 мм, шаг прогонов 0,7м. Суммарный расчётный расход стали на арки, стойки рамы каркаса и прогоны, приведенный к 1м2 площади овчарни, составляет 7,3 кг.

Рисунок 3 – Расчётная схема арки с эпюрами изгибающих моментов и продольных сил

Разработанная овчарня характеризуется следующими примерными техникоэкономическими показателями: стоимость конструкций – 5-6 тыс.руб/м2, расход стали на каркас – 7,3 кг/м2, трудоёмкость возведения – 0,3 чел.-ч/м2, а также возможностью возведения хозяйственным способом. Приведенные показатели несколько лучше показателей овцеводческих сооружений заводской поставки (табл. 1).

Выводы.

Для малых форм хозяйствования разработаны основы строительного решения овчарни на 100 овцематок. По технико-экономическим показателям сооружение не уступает фермерским овчарням заводской поставки. Строительство разработанной овчарни возможно собственными силами, что значительно снизит единовременные затраты, и целесообразно на начальной стадии создания овцеводческого хозяйства.

Разработанное сооружение позволяет окупить затраченные средства примерно в течение 4-5 лет.