T-w-f.ru

Ремонт от TWF
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Металлокаркас для дома (ЛСТК) своими руками

Металлокаркас для дома (ЛСТК) своими руками

Каркас быстровозводимого дома можно “поднять” не только из традиционных деревянных брусьев, но и из металлических профилей. Благодаря современным технологиям, для соединения отдельных деталей даже не нужно использовать сварочный аппарат. С помощью крепежей из них можно возвести ЛСТК – легкую стальную тонкостенную конструкцию.

Достоинства и недостатки ЛСТК

ЛСТК – это профили и листы из оцинкованной стали, которые изготавливают прокатным способом на заводском оборудовании. Их толщина может достигать 4 мм, что позволяет построить надежный, долговечный дом.

Достоинства металлического каркаса

Нельзя однозначно ответить, какой каркас лучше, металлические и деревянные конструкции – вечные конкуренты. Выбор зависит от условий строительства, проектных особенностей дома. Однако достоинства тонкостенных конструкций из стали весомы:

  • Высокая скорость возведения каркаса. Комплектующие поступают с завода уже нарезанные в соответствии с проектом, промаркированные. Это позволяет сэкономить время и привлечь меньшее количество рабочих.
  • Сниженная нагрузка на фундамент. Из-за малого веса стальные тонкостенные конструкции не оказывают значительного давления на основание дома. Если структура грунта позволяет, вы также можете сэкономить, заложив мелкозаглубленный фундамент.
  • Устойчивость к воздействию влаги. Каркас из оцинкованной стали можно собирать в любое время года, не боясь его деформации или гниения, как в случае с древесиной.
  • Высокие показатели прочности.
  • Длительный срок службы, который может достигать 120 лет. Он напрямую зависит от качества металлических профилей, профессионализма сборщиков.

Помимо достоинств ЛСТК, связанных с монтажом и последующей эксплуатацией, есть еще одно – ее комплектующие удобно транспортировать.

Недостатки тонкостенных стальных конструкций

Недостатки у стальных профилей для каркасного строительства есть, но они не абсолютные.

  1. Стоимость готовой ЛСТК может в два раза превышать стоимость деревянного “скелета” дома. Но следует вспомнить, что вам не придется обрезать стойки, утилизировать остатки и бояться, что вы что-то соедините не так.
  2. Стальные конструкции отличаются гулкостью. Да, такой недостаток имеет место, но он сводится на “нет” после укладки утеплителя и обшивки металлического каркаса гипсокартоном.
  3. С использованием стальных профилей трудно своими силами реализовать сложный проект. Это не так, если он будет проработан опытными специалистами.
  4. Отсутствует прочное основание для крепления в интерьере полок, установки габаритной мебели. Собранный каркас отличается высокой пространственной жесткостью, а по отдельности каждый профиль недостаточно прочен. Решить проблему поможет подробный дизайн-проект жилых помещений.

Таким образом, недостатки металлокаркаса можно достаточно легко нивелировать.

Виды профилей для тонкостенных конструкций

Для возведения каркаса используют несколько видов металлических профилей. Каждый из них имеет определенное назначение и несет соответствующую нагрузку. Те, в основе сечения которых лежит буква “П”, называют швеллерами.

Использование С-образного профиля

С-образный профиль называют стоечным, так как чаще всего его используют в качестве вертикальных стоек при возведении наружных стен. Также он находит применение при монтаже кровли, внутренних перегородок и перекрытий.

С-образный элемент несет на себе большую продольную нагрузку, поэтому имеет два ребра жесткости – загибы на боковых стенках.

Средние размеры профиля:

  • высота – 50-80 мм;
  • ширина – 150-300 мм;
  • толщина – 1-4 мм.

Исходная заготовка – сплошная балка из стали. Однако в ней могут быть выполнены технологические отверстия, например, для прокладки коммуникаций.

П-образный стальной профиль

П-образный профиль, соответствующую форму которому придают на станке, называют направляющим или стартовым. Именно к нему крепят вертикальные стойки наружных стен.

Его также используют при:

  • монтаже стропильной системы;
  • установке внутренних перегородок;
  • усилении стеновых прогонов;
  • сборке рамных элементов;
  • устройстве подоконных перемычек.

Ширина швеллера колеблется в диапазоне 70-300 мм, толщина – 0,7-4 мм. Высота боковых полок обычно составляет 50-65 мм.

П-образный элемент металлокаркаса для дома также может быть сплошным или перфорированным, с отверстиями для коммуникаций.

Шляпный (ПШ) или омега-профиль

Шляпный профиль широко применяют при монтаже вентилируемых фасадов, устройстве обрешетки под кровельное покрытие и облицовку наружных, внутренних стен. Крепление выполняют непосредственно к стойкам каркаса.

Обычно толщина шляпного профиля меньше, чем у несущих элементов ЛСТК, и составляет 0,7-1,5 мм. Однако этого достаточно, чтобы выдержать вес черепицы, профнастила и других облицовочных материалов. А вот высота колеблется в пределах 28-61 мм.

Обратите внимание, что перфорация может быть нанесена только на боковые полки профиля.

Z- и сигма-профиль для металлокаркаса

Z-профиль играет немаловажную роль в железном каркасе жилого дома. Его используют в качестве несущих прогонов при устройстве кровли, направляющего в вентилируемом фасаде и при сборке стенового “пирога” с утеплителем.

При строительстве кровли Z-профиль с успехом заменяет сдвоенную С-образную балку. Он обеспечивает высокую несущую способность этой части строения даже с учетом снеговой нагрузки.

Ширина основной полки составляет 100-300 мм, высота боковых полок – 40-80 мм, а величина их загиба – 10-20 мм.

Сигма-профиль при возведении каркасного дома используют в качестве ригеля и колонны. Благодаря своей форме, он обладает повышенным сопротивлением на изгиб. Рассчитан на высокие нагрузки, подходит для сооружения больших пролетов.

Ширина балки колеблется в пределах 80-300 мм, высота боковых полок составляет 40-80 мм, а их загиб 10-20 мм.

Термопрофили – в чем их особенность

Термопрофили – это перфорированные балки из оцинкованной стали. Перфорацию выполняют в виде сквозных прямоугольных отверстий, расположенных вдоль них в шахматном порядке. Толщина таких балок обычно не превышает 2 мм.

Наличие отверстий усложняет путь теплового потока, сводит к минимуму число “мостиков холода”. При использовании термопрофилей теплопроводность металла снижается до 80-90%. Утепленные минеральной ватой и обшитые гипсокартонным листом наружные стены металлокаркасных зданий демонстрируют отличные тепло- и шумоизоляционные качества.

Профильная труба или стальной профиль – что лучше

Что выбрать для дома на металлокаркасе: профильную трубу или стальной швеллер? Этот вопрос неизменно встает перед большинством строителей, особенно, неопытных. И при ответе на него важно понимать принципиальную разницу между этими двумя деталями.

Для возведения ЛСТК обычно используют трубу с квадратным (100х100 мм) или прямоугольным (80х40 мм) сечением. Благодаря замкнутому контуру, она удобна в работе, но при этом имеет несколько существенных недостатков.

  • Если открытые торцы трубы ничем не защищены, внутри она быстро поддается воздействию влаги, ржавеет.
  • Для соединения труб понадобятся крепежные элементы большой длины. Это повлечет дополнительные денежные расходы.
  • Показатель жесткости труб на изгиб меньше, чем у швеллеров.

Таким образом, использование профильных труб в качестве основного элемента каркаса жилого дома представляется спорным. Однако они прекрасно выполняют функцию стоек при возведении малогабаритных строений – ангаров, гаражей и др.

Строительство дома из металлокаркаса

Возведение металлокаркасных домов в качестве индивидуального жилья, почти ничем не отличается от аналогичных работ по сборке зданий из бруса. Отличаются узловые соединения профилей и используемые крепежи.

Основные соединительные узлы ЛСТК

Стальной каркас состоит из множества узловых соединений, но из них выделяют основные, где качественное крепление особенно важно.

  1. Соединение стоек с фундаментом. Выполняют через опорный элемент с помощью анкерных болтов.
  2. Стропильная ферма, где для сборки комплектующих используют листовые накладки, узловые фасонки, крепежи.
  3. Соединение стропильной фермы и вертикальной стойки каркаса. Для выполнения необходимы все те же крепежи, узловая фасонка и раскос.
  4. Карниз между стеной и кровлей. Сложность здесь заключается в грамотном стыке двух “пирогов” с гидро- и теплоизоляцией.

При работе с древесиной слово “крепеж” стойко ассоциируется с саморезом или гвоздем. Ситуация с металлокаркасом немного иная.

Чем соединять детали металлокаркаса

Один из вариантов соединения двух стальных элементов каркаса – использование самонарезающих винтов со специальной резьбой. Их вставляют в заранее сделанные отверстия и завинчивают.

Обратите внимание: винтовые соединения больше подходят для неразборных конструкций.

Недостатки применения винтов заключаются в отсутствие четкой регламентации работ с ними и обеспечении низкой несущей способности каркаса. Болты нормальной точности в этом отношении выигрывают.

Также для возведения дома из металлокаркаса можно использовать сварку. Однако это трудоемкий процесс, требующий определенного мастерства. Тонкостенные элементы легко повредить в процессе соединения таким способом.

Итак, металлокаркас – достойная альтернатива традиционному брусу. Стальная конструкция не только не уступает деревянной, но и по некоторым параметрам превосходит ее. Многие виды работ также можно выполнить своими руками. Но чем сложнее проект, тем больше специалистов придется привлечь.

Видео: полный цикл сборки каркаса

Дом из металлокаркаса: как качественно построить здание собственными руками

Теплопроводные каркасные конструкции изначально применялись для строительства торговых и промышленных объектов. Внедрение термопрофилей, утеплителей обеспечило возможность возведения жилых строений. Дом из металлокаркаса – это надежное и недорогое жилье, которое можно построить за короткое время на дачном или частном участке.

Что такое каркасный дом?

Стальные каркасные дома составляют 80 % жилого фонда Европы, Канады, Финляндии, США, стран Скандинавии. Многослойное строение состоит из:

  • системы стропил;
  • стоек, расположенных по вертикали;
  • горизонтальных ригелей;
  • крепежных деталей;
  • утеплительных материалов.

Основа стальной конструкции – профили с оцинковкой в форме литер C, S и Z. Различная теплопроводность материала предотвращает появление мостов холода и образование конденсата.

Важно! Технология легких металлических конструкций обеспечивает качество, надежность строения, уменьшает затраты на строительство и сроки работ.

Сколько слоев у постройки?

Каркасный дом включает четыре слоя – несущий, внутренний, лицевой, утепляющий, у которых различные функции:

  • несущий – облегченные стальные рейки, снижающие нагрузку строения на грунт и фундамент;
  • внутренний – предусматривает укладку внахлест 2-х листов гипсокартона толщиной 9,5 мм в качестве основы для отделочных работ;
  • лицевой – дом из ЛСТК обшивается снаружи вагонкой, профлистом, OSP-плитами или виниловым сайдингом, устойчивыми к погодным и температурным факторам;
  • утепляющий – органические (минвата) и неорганические (стекловолокно) материалы обеспечивают сохранение тепла внутри помещения.

Совет! Выбирайте неорганические материалы – они относятся к категории пожаростойких.

Особенности конструкций из металла

Дома, изготовленные со стальным прочным каркасом, имеют ряд отличий от других технологий:

  • уменьшенная масса профилей исключает нагрузку на почву, что предотвращает усадку и обеспечивает целостность отделки внутри и снаружи;
  • отсутствие процессов гниения каркаса дома;
  • простота возведения – строительство домов исключает применение уровня, дрели, специального треугольника и отвеса;
  • гибкость материала позволяет создавать несколько вариантов каркасной конструкции своими руками;
  • стойкость к износу обеспечивает длительную и комфортную эксплуатацию строения.

На заметку! Стальной каркас совместим с деревянными, пластиковыми материалами, сэндвич-панелями.

Плюсы и минусы технологии

Строительство жилых домов, в основе которых металлический прочный каркас, осуществляется по технологии легких стальных конструкций или ЛСТК. Легкость материала не отражается на его прочности. Здания до 3-х этажей могут выдерживать 9-бальное землетрясение.

К другим преимуществам облегченного стального каркаса относятся:

  • изготовление деталей стандартного типа или в соответствии с вашим проектом;
  • точность просчета веса будущей постройки для определения типа фундамента;
  • сокращение сроков работ благодаря компактности и легкости изделий;
  • отсутствие затрат на аренду тяжелой техники для сборки;
  • исключение мусора и строительных отходов;
  • затраты меньшего, чем на деревянные дома, объема материала;
  • круглогодичные работы – для организации стен не требуются растворы, которые застывают при определенной температуре;
  • организация пролетов любых габаритов;
  • скорость монтажа при помощи болтовых креплений.
Читать еще:  Стеклопластиковая арматура против стальной: сравниваем по 6 параметрам

К минусам металлокаркасного строительства относятся дороговизна материала в сравнении с древесиной. Риски при прокладке электрической линии решаются при помощи заземления элементов.

В помещении проблематично установить встроенную бытовую технику и тяжелую мебель, но можно использовать дополнительные усиливающие профили, как на фото.

Совет! Внутреннюю и наружную отделку здания для изоляции металлических частей лучше выполнять диэлектрическими материалами.

Особенности самостоятельного строительства

Своими руками можно сделать дом из металлического каркаса двумя способами: путем сборки заводских деталей или самостоятельного изготовления основы путем нарезки металлического профиля. Технология сборки целесообразнее в плане затраты времени и средств.

Этапы работ

Строительство зданий с металлическим остовом выполняется поэтапно:

  1. Организация фундамента.
  2. Сборка металлической конструкции.
  3. Наружное утепление.
  4. Обустройство стен.
  5. Внутренняя отделка.
  6. Выполнение инженерных систем.

Совет! Проводите чистовую отделку после основных работ.

Заливка фундамента

Каркас дома из стали весит немного, очень легкий, что позволяет сделать мелкозаглубленный фундамент различного типа:

  • ленточный – основание в виде жесткой, усиленной по горизонтали рамы для равномерного распределения нагрузки материала;
  • столбчатый – рама выполняется из балок, соединенных опорами. В качестве балочных элементов используются кирпич, монолитные блоки или железобетон;
  • на винтовых сваях – используется в местности с высоким УГВ и предусматривает установку дома при помощи анкеров.

На заметку! Перед началом заливки нужно изучить тип грунта и его изменения в зависимости от сезона.

Порядок сборки заводского каркаса

Металлический заводской каркас для дома, как видно на фото, приходит в упаковке. Каждая деталь промаркирована, имеет проштамповку отверстия для метизов. Аналогичные обозначения имеются на комплектных чертежах.

Своими руками сборка проводится в следующем порядке:

  1. Установка обвязки на готовом фундаменте.
  2. Выставление и закрепление угловых стоек.
  3. Монтаж промежуточных стоек, распорок и укосин.
  4. Установка верхней обвязки.
  5. Монтирование и крепление балок перекрытия. Для зданий со вторым этажом собирается дополнительный каркас и обустраивается перекрытие для потолка.
  6. Сборка стропильной системы.
  7. Утепление кровли и укладка гидроизоляционного материала.
  8. Сборка обрешетки для кровельного материала.

Важно! Обустройство обрешетки из металла с коэффициентом расширения, аналогичным каркасному, обеспечивает прочность крепления.

Нюансы самостоятельного изготовления каркаса

Самостоятельное возведение построек со стальным каркасом оправдано только для небольших объектов. При изготовлении элементов из профильной трубы своими руками нужно учитывать, что угловые стойки выполняются из труб 80х80 мм, промежуточные – из труб 60х60 мм. Шаг их установки зависит от типа утеплителя, но оптимальное расстояние просвета составляет 58-59 см.

Интересно знать! Чтобы сделать металлический каркас для дома, площадью 100 м 2 , вы, работая с помощником, потратите от 2 до 4 дней.

Специфика кровельных работ

Как видно на фото дач, частных и загородных домов, сделанных из металлокаркаса, крыша бывает плоской, односкатной или двускатной.

При ее строительстве придерживаются определенной последовательности:

  1. Проектирование с точным расчетом материалов, угла наклона и высоты покрытия.
  2. Возведение стропильной системы на основе форм из С-образных профилей с сечением 0,8-1,2 мм с оцинковкой. Стропила ставят наверху обвязки стеновых стоек.
  3. Выполнение обрешетки из стальных профильных балок с прямоугольным или квадратным сечением.
  4. Обустройство пленочной пароизоляции с утеплением поверх нее. Для защиты теплоизоляционного материала применяется гидроизоляционная пленка.
  5. Укладка кровельного покрытия из ондулина, волнового шифера, металлочерепицы.

На заметку! Все части кровельного пирога соединяются шурупами или саморезами.

Выполнение наружной обшивки

Снаружи дом из металлокаркаса обшивается поэтапно:

  1. Монтаж гидроизоляционной мембраны для ограничения доступа влаги.
  2. Накрутка Ω-профиля для вентиляции поверх гидроизоляционного слоя.
  3. Установка любой навесной системы.

На заметку! Наружные огнестойкие вентфасады можно монтировать в любое время года по причине отсутствия «мокрых» работ.

Как сделать стены?

Каркас дома из металла по теплопроводности идентичен кирпичу толщиной 50 см. Скорость сборки конструкции обеспечивает применение различных материалов для несущих и ограждающих конструкций:

  • сборных систем. Наружную обшивку строения выполняют профлистом с нижним утеплением. Внутреннюю сторону зашивают доской;
  • теплобоков. Многослойные элементы состоят из утепляющего слоя, наружного плотного и внутреннего поризованного керамзитобетона. Их монтируют на цемент или клей;
  • сэндвич-панелей. Изделия для обшивки стальной конструкции выполняются из профлиста с оцинковкой, покрыты полимерами. Внутреннее наполнение деталей – вспененный полистирол или полиуретан.

Сложные и длительные работы необходимы для качественной теплоизоляции.

Интересно знать! Средняя продолжительность внутренних мероприятий в зависимости от этажности строения – от 4 до 6 недель.

Прокладка коммуникаций

Установка систем подачи воды, отопления, канализационной магистрали, электросети проводятся на этапе возведения фундамента. Чтобы сократить вероятность повреждения конструкции домов из металлокаркаса ударами молнии, организуется заземление.

Отзывы собственников каркасных зданий

Можно ли применять каркас для дома, изготовленный из металлического профиля в реальной жизни? Владельцы подобной недвижимости отмечают несколько моментов.

Алексей: Строил дом на металлокаркасе. Материалом была труба 2 мм толщиной 50х50. Сделал и второй этаж и чердак.

Инна: Несколько лет живем в таком доме, под Питером. Стены зимой очень быстро греются, не остывают долго)). А летом – красота, прохлада и свежесть в комнатах.

Валерий: Сварка заняла всего 4 дня. Занимались я и нерусский сварщик. Блин, он с электродом в руках родился, только по сварке специалист. Я держал железки, подсказывал размеры, замерял.

Сергей: Дом прочный, хочу гараж пристроить. Материал – халявный двадцатый двутавр.

Андрей: Работаю вахтой, живу в 30-летней каркасной общаге. Фудамент цельный и утепленный, в помещении Ташкент. Зимой ходим без носок в футболках.

Ольга: Я из ЯНАО, живу в модульном общежитии, тот же самый металлокаркас. Ветра и морозы проблем не доставляют, но конденсат… Капает с потолка прямо. Думаю, что если вентиляция и гидроизоляция норм, то дом вполне приличный выйдет.

Преимущества использования стальных конструкций в строительстве

Согласно официальной международной статистике развитие экономики каждой страны в значительной степени определяется объемами производства и потребления металлов и сплавов. Именно они сегодня являются основными материалами для производства оборудования и техники, а стальная конструкция все чаще выступает базой для создания различных зданий и сооружений, без которых современный человек уже не сможет существовать. И, несмотря на появление альтернативных вариантов, металлоконструкции (м/к) были, есть и будут наиболее доступным и экономически выгодным способом создания:

  • жилых домов и общественных зданий;
  • производственных, транспортных и инженерно-технических сооружений;
  • каркасов для возведения павильонов, теплиц, хранилищ, модульных строений.

Почему сталь считают технологией будущего

Сегодня страницы интернета и газет пестрят заголовками о создании различных материалов нового поколения, которые легче и прочнее стали. Но дальше теорий и дешевых сенсаций дело пока не зашло. На практике оказывается, что внедрение таких инноваций требует колоссальных финансовых затрат и сумасшедших даже для индустриального мира объемов энергии. По сравнению с различными современными материалами каждая конструкция из стали имеет ключевые и неоспоримые преимущества – полная ремонтопригодность и возможность вторичного использования, что особенно актуально в условиях тотального загрязнения окружающей среды пластиком и извечного вопроса переработки мусора.

Стальной прокат используется все шире, а его сортамент, также, как и физико-механические и химические свойства сплавов, постоянно усовершенствуются. При этом за счет универсальности в обработке, прочности, ремонтопригодности, надежности сталей в эксплуатации их применение решает многочисленные проблемы жилого, коммерческого и производственного строительства. Сплавы с новыми легирующими компонентами позволяют:

  • создавать легкие стальные и тонкостенные конструкции с повышенной несущей способностью;
  • вести дешевое строительство мало- и многоэтажных домов и сооружений;
  • совершенствовать архитектурный облик зданий;
  • обеспечить высокие темпы производства.

Стальные металлоконструкции безупречно соответствуют духу современной архитектуры. И с учетом того, что в дальнейшем в градостроительстве планируется отдавать предпочтение природным и рустикальным формам, только с их помощью архитекторы смогут воплотить свои замыслы в жизнь. В комплексе с экологичностью и невысокой себестоимостью это делает металлоконструкции наиболее перспективным материалом для ближайшего и далекого будущего.

Как применение стали повлияло на стоимость строительства

С точки зрения истории человечества стальные конструкции в архитектуре массово используются относительно недавно – лишь с конца XIX века. До этого зодчие применяли чугунное литье в сочетании с природными материалами. Оно позволяло моделировать нетривиальные архитектурные формы и создавать широкие пролеты, но стоило дорого. Здания с применением чугунных м/к были доступны лишь представителям богатых сословий и церкви.

С началом массового производства стали архитекторы смогли сделать металлокаркас здания более легким и дешевым. Они начали использовать стальные элементы в самых разных вариациях и модификациях, а не только в качестве армирующих каркасов, балок, связей и колонн. Это нашло отражение в архитектурном облике зданий и позволило сделать строительство более рентабельным, а многоэтажные дома доступными для среднего класса.

Снижение стоимости новых зданий почти на треть тут же привело к строительному буму, который способствовал интенсивному расширению городских кварталов. Получив рабочую силу, города стали активно развивать промышленность. А массовая индустриализация, в свою очередь, способствовала снижению себестоимости строительства и обуславливала создание новых сплавов.

Такая цикличная взаимосвязь существует до сих пор. Например, когда в строительстве начала использоваться сварка и монтаж металлоконструкций стал проще, появилась дешевая монолитная технология, а архитекторы смогли создавать сооружения с неограниченным применением стали в качестве несущих конструкций и фасадно-декоративных элементов. При этом по сравнению с расходами на возведение массивных кирпиных сооружений размеры сметных затрат на монолитные здания с м/к ниже от 15 до 50 % в зависимости от сложности планировочных решений.

Преимущества использования

Во время тотальной глобализации просто невозможно представить, как развивалось общество, если бы не стальные конструкции. Только благодаря им тандем инженеров и архитекторов смог создать великолепные по своей красоте и функциональности небоскребы, аэропорты, стадионы и мосты. А также автосалоны и ангары, оранжереи и зимние сады, торговые центры и развлекательные парки.

При этом особенности монтажа металлоконструкций и ценовая доступность листового, сортового и фасонного металлопроката открывают перед застройщиками и архитекторами неограниченные возможности. Что, в конечном счете, означает улучшение качества жизни для всех слоев населения.

Скорость строительства

Универсальность в обработке, инертность к температурному окружению и возможность ведения работ в течение всего календарного года позволяют поддерживать высокие темпы строительства в любой климатической зоне. При этом металлоконструкции могут:

  • поступать на стройплощадку в готовом виде с завода-изготовителя;
  • монтироваться непосредственно на строящемся объекте;
  • предварительно собираться на монтажном участке.

Облегчение фундамента

Учитывая соотношение прочности и плотности, сталь считается легким строительным материалом. По сравнению с деревом этот коэффициент у нее ниже в два раза, по сравнению с бетоном – в 8…10 раз и по сравнению с кирпичом – в 18…20 раз.

Соответственно, строения и сооружения из стальных конструкций могут возводиться на свайных, плиточных и ленточных фундаментах облегченной конструкции. А использование металлических стержней позволило снизить бетоноемкость и габариты фундаментных оснований с одновременным повышением их прочности и надежности.

Архитектурная выразительность

Гармоничность архитектурной композиции основана на закономерном и оптимальном сочетании конструктивных форм и объемов внутреннего и внешнего пространства. В зависимости от хода развития общества, формируются культурные традиции, свойственные для каждой исторической эпохи. И с началом индустриального мира в архитектуре стали господствовать практичность, лаконичность и функциональность.

Читать еще:  Как и чем утеплить фундамент?

Пластичность металла и его универсальность в обработке снимают любые ограничения и обеспечивают широкий простор для проектирования жилых домов, спортивных сооружений и общественно полезных строений. Используя металлоконструкции и металлокаркас, архитекторы могут:

  • отойти от общепринятых норм;
  • воплощать в жизнь нетривиальные проекты;
  • почти неограниченно использовать панорамное остекление;
  • организовывать внутреннее пространство по любому принципу.

Сталежелезобетонные колонны идеальны для воплощения в жизнь сложных конструктивных решений и нетривиальных вариаций жилых и общественных зданий. Они позволяют объединять и соподчинять разнообразные элементы в единой конструкции. Главное, правильно рассчитать несущие нагрузки, а геометрические формы фасада и внутреннего пространства могут быть абсолютно любыми.

Возможность быстрой модификации

Оперативность и доступная стоимость монтажа металлоконструкций в сочетании с вариативностью выполнения монтажно-сборочных мероприятий открывают дополнительные перспективы по художественной и инженерно-технической модернизации строения. А возможность применения сварки и механической обработки позволяет в любой момент выполнить частичный ремонт или значительную реконструкцию любого металлического элемента.

Пластичность стального проката – лучшая основа для реализации многообразных художественных средств и применения нестандартных архитектурных приемов. А также игры с формой, оптическими иллюзиями, визуальным объемом и дизайнерским концептом.

Высокое качество строительства

Арочные системы, рамные и консольные пролеты, купольные перекрытия и прочие элементы, созданные из металлоконструкций, мало чувствительны к осадке опор и знакопеременным перепадам температур. За счет сварного или болтового соединения каркасные фрагменты прочно удерживаются в единой конструкции. А повышенная адгезия обеспечивает улучшенное сцепление металлической поверхности с бетоном.

Соответственно, их легко просчитать посредством BIM-моделирования и еще на стадии проектирования внести все правки и корректировки. В результате создается отлично сбалансированная конструкция, обладающая высокой жесткостью и значительным эксплуатационным ресурсом. А также экологичностью и функциональностью.

Безопасность и долговечность эксплуатации

При соблюдении стандартов и технологий изготовление и монтаж металлоконструкций гарантирует надежную эксплуатацию возводимых сооружений вплоть до 150 лет. Высокая прочность и жесткость каркаса обуславливает стойкость строений к трещинообразованию и минимальные усталостные напряжения в несущих элементах.

Стальные конструкции отличаются долговечностью, ветростойкостью и огнестойкостью. Это минимизирует затраты на организацию их осмотра, техническую профилактику и огнезащиту. А в толще бетона металлоконструкции практически вечные. Они не выделяют вредных веществ, что особенно актуально при массовом распространении аллергических реакций.

Недостатки использования стали

Как и любой строительный и конструкционный материал, все металлы обладают рядом недостатков. И стальные сплавы не исключение.

Коррозия

Стальные конструкции подвержены атмосферной и электрохимической коррозии. В первом случае металлопрокат корродирует под воздействием влаги. Во втором случае его деструктуризация может быть спровоцирована взаимодействием с жидкими электролитами – водными растворами кислот, солей и щелочей. Электрохимической коррозии наиболее подвержены подземные м/к.

Но сегодня коррозия стальных сплавов уже не является столь актуальной проблемой, как сто лет назад. Нанесение тонкого слоя эпиламирующих составов, использование ингибирующих растворов и нанесение защитных покрытий – все это требует незначительных экономических вложений, и в то же время многократно увеличивает эксплуатационный ресурс стальных металлоконструкций.

Неудовлетворительная огнестойкость

При воздействии температур выше +600 ˚С сталь утрачивает свои свойства и переходит в пластичное состояние. Но данный факт актуален для конструкционных углеродистых сплавов.

Для объектов повышенной надежности еще на стадии проекта закладывают использование специальных марок, характеризующихся теплоустойчивостью или жаростойкостью.

Большой вес

Учитывая, что средняя плотность стальных сплавов составляет около 7,85 кг/м3, высотные здания и сооружения имеют довольно большой вес. Это требует от проектировщиков безукоризненно выполненных расчетов, а от исполнителей – строгого соблюдения регламента проекта и строительных норм. Что касается прочности и надежности основания, то применение свайных фундаментов позволяет осуществлять монтаж металлоконструкций на любых грунтах и почвах.

Экономический фактор использования металлоконструкций из стали

При сравнении по основным технико-экономическим показателям зданий, возведенных по разным технологиям, но имеющих идентичные параметры и схожие архитектурно-планировочные решения, более экономически выгодными окажутся строения, построенные на основе м/к. Конечно, бетон дешевле, но при использовании металлоконструкций ощутимый экономический эффект достигается за счет сокращения сроков строительства, минимизации фундаментных работ и общей материалоемкости, а также за счет быстрого возврата инвестиций.

Используя стальные конструкции каркасов, колонн, балок и связей застройщик в значительной мере минимизирует объемы применяемых материалов и количество несущих элементов. Это положительно сказывается на:

  • снижении объемов работ;
  • количестве задействованных работников;
  • объеме используемых капиталовложений.

Это позволяет задействовать однотипное оборудование на разных объектах и минимизировать нагрузку на логистические структуры предприятия. Учитывая, что в конечной стоимости любого среднестатистического проекта до 60% отводится на материалы и не менее 15% – на зарплату сотрудников, это в значительной степени ведет к удешевлению проекта и его высокой рентабельности.

При демонтаже здания все металлические элементы можно использовать во вторичном цикле переработки. А учитывая, что процентная доля м/к в современных зданиях может доходить до 80%, это выгодно экономически и снижает нагрузку на экосистему.

Выводы

Металлоконструкции и каркасы – наиболее подходящая основа для возведения крупнопролетных и многоэтажных зданий. Они характеризуются повышенным запасом прочности и отличаются большим сроком службы. Способны выдерживать значительные удельные нагрузки и позволяют применять экологически чистые и безопасные стройматериалы.

В зависимости от проектных особенностей возводимых сооружений строительная компания может выполнять монтаж металлоконструкций по технологии сборных, сборно-монолитных и монолитных систем. С помощью м/к можно создавать перекрытия больших площадей и разных форм, планировать внутреннее пространство с минимальным количеством перегородок и стен и, главное, обеспечивать реальную экономию денежных средств и трудовых ресурсов.

Компания Метинвест производит широкую линейку металлопродукции, которую можно приобрести для использования при возведении металлоконструкций. Из сортового проката можно купить швеллер, двутавр, металлические уголки, арматуру и другие виды фасонного проката. Из трубной продукции можно купить трубу круглую или профильного сечения. А также широкий сортамент листовой стали.

6 причин почему в России нужно строить жильё из металла

В России всего 13% зданий построены на основе металлокаркаса, тогда как в развитых странах доля этой технологии в строительстве превышает 50%. Так исторически сложилось, что в России преобладает кирпич и монолит, но в скором будущем металл станет более востребованным. Эксперты компании «Ферро-Строй» приводят шесть доводов в пользу металлокаркасного жилищного строительства.

Цены на новостройки за последний год в России выросли на 20%. Среди многих причин – повышение себестоимости строительства. Постоянно дорожают материалы, техника, топливо. Компания «Ферро-Строй» видит решение этой проблемы в применении металлоконструкций, которые повышают скорость строительства, снижают себестоимость, делают его более «тиражируемым», эффективным и экологичным.

Скорость

Скорость строительства – это параметр, прямо влияющий на стоимость здания. Чем дольше оно возводится, тем больше требуется оборотных средств, материалов, расходов на труд, маркетинг и т.п. И с этой точки зрения российские строители пока в основном выбирают самую затратную технологию – монолитную.

Монолитный десятиэтажный дом с семью подъездами возводится в среднем за 10-11 месяцев. Такое же здание из панелей – за 5-6 месяцев. Металлокаркасный аналогичный объект между тем можно построить всего за 4 месяца. За счет чего экономится время?

«Во-первых, исключается так называемый «мокрый этап работ», когда формируется каркас монолитного здания, после чего он набирает прочность, – комментирует Григорий Ваулин, генеральный директор ГК «Ферро-Строй». – Разумеется, в летнее время такие работы предпочтительнее, чем в зимнее, но с учетом длительного холодного периода в российском климате «мокрый этап» растягивается. При этом металлокаркас изготовляется на заводе и собирается непосредственно на площадке как конструктор. Климатические условия на процесс не влияют.

Во-вторых, дома из металлического каркаса строятся поточным методом. Когда еще нет конструкций верхних этажей, на нижних уже начинают возводить внешние стены, утепление, межэатжные перегородки и проводить отделку. Говоря проще, здание возводится не последовательными, а параллельными процессами. Повышение скорости строительства в два раза позволяет снижать себестоимость, а значит, адаптировать рыночную цену жилья ко все более скромным возможностям покупателей».

Конкурентная себестоимость

Строительство здание из металлоконструкций дешевле, чем из монолита. Это прежде всего связано с меньшей материалоёмкостью, а также высокой скоростью строительства, о которой мы говорили выше. Здание из металла легче монолитного здания примерно в два раза. Соответственно снижаются затраты на устройство фундамента, а расходы на логистику уменьшаются в два раза.

Как уже отмечено, собирать металлические дома можно в любой сезон, минуя долгие «мокрые этапы». Соответственно снижаются затраты на строительную технику. Скажем, для строительства сравнительно небольших домов достаточно автокранов на колесном шасси. Помимо этого, уменьшается необходимость в рабочих руках на стройплощадке, соответственно снижается фонд оплаты труда, а также строительный цикл, то есть продолжительность выплат.

Массовой практики строительства многоквартирного жилья из металлоконструкций в России пока нет, поэтому точно оценить среднюю себестоимость возведения таких объектов сложно. В зависимости от региона, доступности металлоконструкций на местном рынке, стоимости доставки, наличия кадров, объемно-планировочных решений себестоимость строительства может сильно варьироваться. Однако по расчетам экспертов «Ферро-Строй», она на 5-15% ниже, чем для аналогичных зданий из монолитного каркаса. Мировой опыт также подтверждает эти расчеты. Например в Англии построить 8-этажный дом площадью 16,5 тыс. кв.м из металлокаркаса на 5% дешевле монолитного аналога, при этом стоимость каркаса здания на 15% ниже стоимости монолитного.

Экологичность

Хотя себестоимость и скорость строительства пока ключевые факторы для российских компаний, нельзя не обратить внимание на общую мировую тенденцию развития «зеленого строительства». Появился новый критерий – так называемый «углеродный след». Это комплексная оценка количества диоксида углерода, который будет выброшен в атмосферу при строительстве, эксплуатации, реконструкции и демонтажа здания. При этом аналитики суммируют все выбросы, даже возникающие в ходе добычи или производства металла, бетона, кирпича и т.д.

С этой точки зрения стальные конструкции на 99% могут подвергаться переработке. Фактически весь металл так или иначе возвращается в экономику в виде новых стальных конструкций, мостов, арматуры, автомобилей. При этом дома из бетона и панелей утилизировать крайне сложно, ярким примером чему является реновация, которая создала проблему утилизации снесенных пятиэтажек – это миллионы тонн строительного мусора, который надо вывести, переработать, а часто просто выбросить.

Международные исследования в этой области показывают, что дом построенный на металлокаркасе, на 20% меньше вредит природе за счет большого процента вторичного использования, и простоте в производстве и доставке материалов. Углеродный след здания из металла на 20% меньше, чем след от здания из монолита.

Простор для планировочных решений

Принято считать, что у монолита нет конкурентов с точки зрения широты возможных планировочных решений. Это не так, потому что по этой характеристике стальные здания не только не уступают, но и превосходят жилые дома из железобетона.

Металлический каркас не предполагает несущих стен внутри здания. В отличие от монолитного или панельного здания, конструкция которого держится на несущих стенах или пилонах, в металлическом каркасе несущую функцию выполняют вертикальные колонны по периметру строения. Причем даже для 20-этажного здания размер такой колонны не превышает 40×40, тогда как у стены с аналогичной несущей способностью – 20х150 см. Таким образом, продаваемая внутренняя площадь здания увеличивается на 10% в металлокаркасном доме. Соответственно, есть возможность запланировать более эффективную нарезку помещений

Читать еще:  Как сделать фундамент на плывуне

Помимо этого, со временем здание с металлическим каркасом можно радикально реконструировать, как, к примеру, это произошло с гостиницей «Украина» и Центром международной торговли. Фактически весь внутренний объем здания, за исключением коммуникационных коробов, можно перестроить.

Гибкость технических решений

В многоквартирном жилищном строительстве на основе металлического каркаса можно использовать две технологии – сталежелезобетонные конструкции и конструкции из тонкостенных оцинкованных элементов. Сталежелезобетонные конструкции – это гибрид стального каркаса и монолитного железобетона. Фактически он объединяет преимущества монолитной и металлокаркасной технологии: увеличивается высота межэтажных пролетов, бетон защищает конструкции от коррозии и огня.

Стальные тонкостенные конструкции создаются из оцинкованного проката. Их также используют для создания наружных стен и перекрытия, но иногда и целиком каркас состоит из из профилей, сделанных из оцинкованных листов. Такая технология имеет своё преимущество – небольшой вес, что ускоряет и упрощает строительство. Обычно из тонкостенных оцинкованных элементов строят малоэтажные здания. Они составляют каркас, который затем утепляется и облицовывается.

При этом по другим качественным характеристикам (теплоизоляция, звукоизоляция, огнестойкость) сооружения на стальном каркасе не проигрывают монолитным или бетонным домам.

«Тиражируемость» строительства

Нередко в качестве аргумента в пользу монолитного строительства приводится его вариабельность. Железобетонные конструкции позволяют создавать здания с самой разной архитектурной формой и планировочными решениями.

В случае с металлоконструкциями таких препятствий также нет. При этом в отличие от панельных соборных элементов, составляющие части стального каркаса меньше и прямо не влияют на архитектурные особенности здания. Как конструктор их можно собирать в строения разной конфигурации. Это особенно важно для застройщиков жилых комплексов массового сегмента, которые могут варьировать архитектурную форму различных очередей или корпусов, используя одинаковые элементы конструкций.

«Также следует отметить маркетинговое преимущество зданий из металлоконструкций, – заключает Григорий Ваулин, генеральный директор ГК «Ферро-Строй». – В массовом сознании и у многих участников рынка сложилось представление о том, что панельное строительство характерно для жилых комплексов массового сегмента, а монолитное подходит для зданий бизнес-класса и выше. С этой точки зрения металлокаркас – это универсальное решение, потому что по этой технологии возведены как сталинские высотки или нью-йоркские небоскребы, так и типовые склады в Московской области. Фактически эту технологию можно применять для строительства любого класса жилья».

Компания «Ферро-Строй» возводит с применением металлического каркаса многоуровневые паркинги, многофункциональные физкультурно-оздоровительного комплексы, офисно-деловые здания, школы, детские сады. При «Ферро-Строй» работает инжиниринговый центр по разработке новых продуктов на металлическом каркасе, который занимается НИОКР в этой сфере. Внедряются технологии BIM-проектирования, постоянно учитывается практический опыт строительства из металла.

Металлические конструкции: описание,фото,видео.

С развитием металлургической промышленности растет объем и номенклатура металлических изделий в строительстве и особенно ассортимент из алюминия. Из стального проката возводят каркасы промышленных и гражданских зданий, мосты, изготовляют арматуру для железобетона, кровельную сталь, трубы, а также различные металлические изделия, заклепки, болты, гвозди, шурупы. Различный профиль алюминия используют для изготовления несущих и ограждающих конструкций, ф Широкому использованию металлов в строительстве способствует ряд их ценных технических свойств: высокая прочность, пластичность, повышенная теплопроводность, электропроводность и свариваемость. Наряду с этим металлы, и особенно сталь и чугун, при действии различных газов и влаги сильно корродируют и требуют специальной защиты.

Вопросы экономии металла в отрасли сборного железобетона наряду с проблемой снижения трудоемкости изготовления изделий арматуры имеют большое значение.

К перерасходу металла в строительстве ведут следующие причины: замена арматуры проектных диаметров и классов, а также профилей проката, имеющимися в наличии; технологические потери, обусловленные особенностями производства (отходы концов напрягаемых стержней, используемых для установки захватов, отходов прядей на длинном стенде, на участках между формами и т. д.); отходы при заготовке арматуры и изделий из нее и раскрое проката; прокат арматуры с положительными допусками: брак; разрушение конструкций при контрольных испытаниях.

Причинами перерасхода стали являются нерациональный раскрой металлопроката по чертежам, замена проектных профилей и листов на имеющиеся в наличии больших сечений и толщин, применение стали повышенной и высокой прочности без соответствующего перерасчета конструкций, недостатки в организации поставки металлопроката металлургическими заводами.

Сложившийся удельный вес в строительной индустрии при производстве железобетона и строительных конструкций составляет (%): завышение номинального диаметра арматурной стали— 62,4; плюсовые допуски проката— 12,0; немерные длины свариваемых марок стали — 25,6.

Значительная доля металлических изделий, используемых в строительстве, приходится на стальную арматуру.

Потери металла при производстве арматурных работ обусловлены прежде всего уровнем технологического оборудования и оснастки, особенностями технологии.

Основные причины потерь арматурной стали (удельный вес в общем расходе, %): отходы напрягаемой арматуры — 7,5; отходы при р.аскрое стержней в резке бухт — 2,6; отступления от проекта— 1,0; выпуск бракованной продукции — 0,5.

Разработка и внедрение линий для безотходной сварки и резки арматурных стержней всех классов,

Для предотвращения от коррозии до применения арматура должна быть защищена от атмосферных осадков и других источников увлажнения. Высокопрочную арматуру следует хранить в сухих закрытых складских помещениях с относительной влажностью воздуха не выше 60%. Не допускается хранение такой арматуры на земляном полу, агрессивных или загрязненных агрессивными веществами подкладках, а также вблизи местонахождения или выделения агрессивных веществ (соли, газы, аэрозоли). Допускается хранение без ограничения относительной влажности воздуха высокопрочной арматуры в атмосфере, насыщенной парами летучих ингибиторов, которая может быть создана под герметизированными колпаками, во временных хранилищах, защищенных от атмосферных осадков.

Допустимым коррозионным поражением арматуры считается такое, при котором налет ржавчины может быть удален протиркой .сухой ветошью. При невыполнении указанного условия высокопрочную арматуру подвергают специальной проверке на склонность к хрупкому коррозионному разрушению.

При использовании арматуры с цинковым алюминиевым покрытием не допускается ее правка с помощью станков, вызывающих механическое разрушение покрытия, а при контактной сварке режим должен быть подобран из условия наименьшего повреждения покрытия. Дуговая сварка указанной арматуры не допускается.

Для защиты арматуры, используемой в ячеистых и силикатных бетонах автоклавного твердения, используют защитные покрытия (обмазки) в виде холодной цементно-битумной мастики, горячей ингибированной битумно-цементной или латексно-минеральной и других видов обмазок.

Толщина высушенного защитного покрытия на арматуре должна быть 0,3…0,4 мм при использовании холодной цементно-битумной мастики и не менее 0,5 мм при использовании цементно-полистирольной. При нанесении покрытий в электрическом поле толщина их может быть уменьшена соответственно до 0,2…0,3 мм и 0,4 мм.

Защита арматуры от коррозии, т. е. ее длительная сохранность в процессе эксплуатации железобетонной конструкции, в значительной мере зависит от технологии ее изготовления, за исключением тех случаев, когда используются специальные защитные покрытия, наносимые на поверхность арматуры.

Общая характеристика и основы проектирования металлических конструкций

Номенклатура стальных конструкций

Стальные конструкции используют в различных инженерных сооружениях, которые в зависимости от конструктивной формы и назначения можно разделить на следующие виды.

1. Одноэтажные производственные здания. Такие здания могут быть однопролетными и многопролетными, в том числе с пролетами разной высоты, со встроенными рабочими площадками и многоэтажными вставками. Размеры в плане их весьма разнообразны: от нескольких десятков метров до 1 км и более. Производственные здания обычно оборудуют встроенными транспортными средствами в виде конвейеров, подвесных или мостовых опорных кранов. В бескрановых зданиях используют напольный транспорт (электрокары, погрузчики и пр.).

До недавнего времени стальной каркас разрешалось применять в производственных зданиях при пролетах 24 м и более, высоте более 18 м и при грузоподъемности кранов более 50 т. Сейчас эти ограничения сняты и стальные конструкции находят широкое применение для создания ремонтных мастерских, укрытий для сельхозтехники, навесов, складских помещений и других зданий при пролетах 12 … 18 м. Получили распространение здания-модули полной заводской готовности на основе арочных конструкций, сводов из объемно-формованного тонкого листа, структурных конструкций (пространственных решетчатых систем).

Наряду со стальными применяют смешанные каркасы, в которых по железобетонным колоннам устанавливают стальные конструкции покрытия и подкрановые пути.

2. Малоэтажные здания. Прежде такие здания строили из кирпича, железобетона, дерева и других традиционных строительных материалов. Сейчас в подобных зданиях используют также сталь и алюминиевые сплавы, из которых делают каркас, обшивку утепленных стен, оконные переплеты, двери, встроенные шкафы, обрешетку перегородок. Освоено изготовление цельнометаллических зданий комплектной поставки «под ключ».

3. Высотные здания. Многоэтажные здания (20 … 30 этажей и выше) используют главным образом в гражданском строительстве, в условиях плотной застройки больших городов. Их обычно проектируют с четким разделением конструкций на несущие и ограждающие. Функции несущих конструкций выполняет стальной каркас, а ограждающих — легкие стеновые панели из эффективных теплоизоляционных материалов, в том числе панели с обшивками из сталиили алюминиевых сплавов.

4. Большепролетные здания. Большие пролеты (50 … 150 м и более) имеют спортивные сооружения, крытые рынки, выставочные павильоны и некоторые производственные здания (ангары, авиасборочные цехи и др.). Для перекрытия таких пролетов, как правило, используют стальные конструкции. Системы и конструктивные формы большепролетных покрытий очень разнообразны. Здесь возможны балочные, рамные, арочные, купольные, висячие и комбинированные системы, причем как плоские, так и пространственные.

Основной нагрузкой в большепролетных зданиях является собственный вес, для снижения которого рационально применять облегченные ограждающие конструкции, стали повышенной и высокой прочности, различные способы регулирования усилий, .в том числепредварительное напряжение.

5. Мосты, эстакады. Пролетные строения мостов на железных и автомобильных дорогах выполняют из металла при больших (до 1 км и более), а также средних (30…60 м) пролетах. В последнем случае стальным мостам отдают предпочтение при сжатых сроках возведения и при строительстве на стратегических дорогах, учитывая возможность их быстрого восстановления.

Мосты и эстакады имеют разнообразные системы: балочные, арочные, висячие. В балочных системах часто применяют сталежеле-зобетонные балки, объединяя стальные главные балки пролетного строения с железобетонной плитой проезжей части для совместной работы на изгиб.

6. Башни и мачты. Большую группу подобных конструкций составляют антенные устройства для телевидения, радиовещания и многоканальной телефонной связи. При передаче средних волн мачта высотой 200 … 500 м может выполнять функции излучателя. В иных случаях башни и мачты служат для размещения на определенной высоте проволочной сети или специальных антенных устройств.

Опоры воздушных линий электропередачи служат для передачи электроэнергии по проводам, прикрепленным к опорам через гирлянды изоляторов. Для защиты от молнии над проводами размещают грозозащитные тросы. Высокое напряжение электрического тока, передаваемого по проводам, требует значительного удаления проводов друг от друга и от земли, поэтому высота опор составляет 20 … 40 м, а при переходе линии через препятствия может достигать 150 м и более.

Вытяжные башни служат для поддержания газоотводящих стволов дымовых и вентиляционных труб. Высота башни, определяемая экологическими требованиями, обычно составляет 80 … 150 м, хотя имеются башни высотой 600 м.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector