За последнее десятилетие в России и за рубежом значительно возрос интерес к легким стальным тонкостенным конструкциям (ЛСТК) из гнутых профилей, широко используемым в промышленном и гражданском строительстве. Объем применения ЛСТК в России составляет около 900 тыс. т в год, что свидетельствует о создании новой отечественной отрасли строительной индустрии, в которой представлены разработка, изготовление и монтаж конструкций с применением тонкостенных гнутых профилей из оцинкованной стали. (Для сравнения: объем применения ЛСТК в США и Великобритании составляет соответственно 6 и 3,5 млн т в год.)
Одна из основных областей применения ЛСТК в отечественном гражданском строительстве - возведение жилых малоэтажных здании, коттеджей и мансард.
Материалы, используемые для малоэтажных жилых зданий из ЛСТК.
Гнутые профили для ЛСТК изготовляют из стандартной рулонной оцинкованной стали с цинковым покрытием первого и повышенного классов по ГОСТ 14918-80* толщиной не более 2 мм. Освоение производства гнутых профилей из оцинкованной стали толщиной до 4 мм по ГОСТ Р 52246-2004 значительно расширит область применения и эффективность ЛСТК. Оцинкованная сталь для изготовления ЛСТК может иметь защитно-декоративное полимерное или лакокрасочное покрытие.
Утеплитель защищают от увлажнения пароизоляционными и диффузионными пленками.
В качестве внутренних облицовочных материалов находят применение стандартные гипсокартонные и гипсоволокнистые листы. Для наружной облицовки стен зданий в зависимости от архитектурного решения и требований заказчика можно использовать облицовочный кирпич, деревянную рейку, пластиковый или
металлический саидинг, каменные или цементные материалы.
Кровельные покрытия для зданий из ЛСТК могут быть выполнены из металлических профилированных листов, натуральной, или каменной черепицы, а также из мягких кровельных материалов: катепала, ондулина, алькорплана и др.
Конструктивные решения зданий из ЛСТК.
Основой конструктивной системы зданий из ЛСТК является несущий каркас из гнутых профилей швеллерного, С-образного или Z-образного сечений повышенной жесткости из стали толщиной не менее 1 мм (рис. 1).
Для элементов каркаса наружных стен предусмотрено применение профилей с перфорированной стенкой (рис. 2), исключающих образование мостиков холода. Утеплитель в наружных стенах располагают в пределах высоты сечения элементов каркаса и защищают специальными пленками с обеих сторон.
Наружную облицовку стен выполняют по принципу вентилируемого фасада. Приведенное сопротивление теплопередаче наружных стен толщиной 150 - 250 мм колеблется от 3,23 до 5,04 м2·°С/Вт (рис. 3).
Для внутренней облицовки стен, перегородок и перекрытий обычно используют два-три слоя гипсокартонных листов в зависимости от требований огнестойкости.
Высота этажа в зданиях может достигать 4,2 м.
Междуэтажные перекрытия состоят из тонкостенных оцинкованных балок из гнутых профилей и профилированного стального настила с дополнительными элементами, обеспечивающими индекс звукоизоляции от воздушного шума Rw = 52...53 дБ. Оптимальный свободный пролет конструкций междуэтажных перекрытий составляет до 4,8 м (рис. 4).
Несущие конструкции покрытий пролетом до 15 м выполняют в виде ферм или стропил из тонкостенных оцинкованных гнутых профилей. По металлической обрешетке покрытия укладывают кровельные материалы (рис. 5).
Стальной каркас чердачного перекрытия монтируют также из профилей с перфорированной стенкой, исключающих образование мостиков холода. Утеплитель размещают в пределах высоты сечения элементов каркаса и защищают специальными пленками (рис. 6).
По данным ООО «Талдом-Профиль», расход стали на несущий каркас зданий из ЛСТК составляет 25 - 28 кг для одноэтажного и 38 - 43 кг для двухэтажного здания из расчета на 1 м2 строительной площади.
Масса любого монтажного элемента конструкций здания не превышает 100 кг, что позволяет выполнять монтаж без применения грузоподъемной техники в короткие сроки. Бригада из 3 - 4 человек может собрать каркас дома общей площадью 150-200 мм2 за 15-20 дней (рис. 7, 8).
Элементы конструкций из стали толщиной до 2 мм соединяют с помощью самонарезающих винтов диаметром 4,8 - 6,3 мм. Соединения элементов из стали толщиной более 2 мм целесообразно выполнять на обычных болтах. Применять сварку при изготовлении и монтаже ЛСТК не рекомендуется.
Конструктивные решения зданий из ЛСТК позволяют использовать поэлементный монтаж на площадке, сборку дома из укрупненных элементов или объемных блоков заводского изготовления (рис. 9-11).
Огнестойкость, защита от коррозии и долговечность зданий из ЛСТК.
Материалы, используемые для зданий из ЛСТК, являются негорючими и экологически безопасными, что подтверждается соответствующими федеральными сертификатами.
Огнестойкость несущих конструкций с обшивками из двух слоев гипсоволокнистых листов толщиной по 12,5 мм составляет не менее 0,75 ч, что подтверждено заключением ФГУ ВНИИПО МЧС России и соответствует требованиям СНиП 31-01-2003 для жилых зданий I - III степеней огнестойкости.
Коррозионная стойкость стальных элементов конструкций обеспечивается цинковым покрытием, поверхностная плотность которого составляет не менее 275 г/м2, что соответствует толщине слоя цинка 20 мкм с обеих сторон. В зависимости от степени агрессивности среды стальные элементы могут иметь дополнительное защитное покрытие.
Долговечность стальных конструкций здания в условиях неагрессивной или слабоагрессивной среды - не менее 50 лет.
Экономические показатели малоэтажных зданий из ЛСТК.
По данным ООО «Талдом-Профиль», 1 м2 строительной площади типового жилого одноэтажного здания (без учета фундаментов, внутренней отделки, наружной облицовки, полов, заполнения проемов и инженерного оборудования) стоит от 150 дол. (стоимость ЛСТК составляет здесь от 70 дол., т. е. 40% общей стоимости). Стоимость монтажа конструкций оценивается в каждом регионе по территориальным нормам.
Технология изготовления и монтажа стальных конструкций из тонкостенных гнутых профилей требует значительно меньших трудозатрат, расхода энергии и капиталовложений, чем традиционные технологии возведения зданий из кирпича и железобетона. По сравнению с деревянными конструкциями ЛСТК являются негорючими, более легкими и долговечными, они не подвержены гниению и не адсорбируют влагу.
Архитектурная выразительность малоэтажных зданий из ЛСТК. Благодаря конструктивным особенностям ЛСТК из них можно строить малоэтажные здания, отвечающие высоким требованиям архитектурной выразительности (рис. 12).
Конструкции наружных стен позволяют применять разнообразные фасадные решения. В процессе эксплуатации здания возможна быстрая замена наружной облицовки, что изменяет архитектурный облик здания. Каркас одноэтажного дома без внутренних опор с пролетом до 15м дает возможность варьировать объемно-планировочные решения.
Исходной базой для строительства малоэтажных зданий из ЛСТК может служить разработанная и внедренная OOO «Талдом-Профиль» (г. Талдом, Московская обл.) современная технология альтернативного легкосборного домостроения, получившая торговую марку «СТАЛДОМ». Для этой технологии ведущими институтами России разработаны рекомендации по проектированию и расчету конструкций, проведены испытания и тесты. В 2002 - 2005 гг. по новой технологии построено большое число зданий различного назначения, значительную долю которых составляли одно- и двухэтажные жилые здания.
Ведется работа по созданию национального стандарта «Здания малоэтажные (до трех этажей) из ЛСТК».
Малоэтажные здания из ЛСТК возводят в различных районах России на базе конструкций, освоенных также и другими предприятиями. Так, гнутые профили каркаса изготовляют ЗАО «Эксергия» (Липецк), ООО «Венталл» (Обнинск), «Балтпрофиль» (Санкт-Петербург), «Канадский дом» (Новосибирск), «Волжскполимер» (г. Волжский), ИСК «Финеско» (Саратов), «Волжскспецстрой» (Нижний Новгород), ИНСИ (Челябинск), «Терминал» (Ростов-на-Дону) и другие предприятия.
Актуальность применения ЛСТК для малоэтажного строительства. Технология строительства зданий из ЛСТК позволяет широко использовать потенциал малого и среднего бизнеса, создать конкурентную среду на рынке строительных технологий для малоэтажного строительства.
Строительство с применением ЛСТК является разновидностью «сухого способа строительства». Все процессы на строительной площадке - сборочные, все соединения выполняют с помощью самонарезающих винтов в соответствии с детально разработанными чертежами и инструкциями. Сборка конструкций дома напоминает сборку детского конструктора. Новая технология предполагает всесезонное строительство в любых климатических условиях, т. е. дает возможность монтировать конструкции и в зимний период.
Преимущества применения ЛСТК в малоэтажном жилищном строительстве способствуют эффективному выполнению задач проекта «Доступное и комфортное жилье - гражданам России» - строить надежные дома высокого качества.
|
|
