Get Adobe Flash player
Полезная информация:

Быстровозводимые металлоконструкции

Все строительные конструкции можно условно разделить на два типа. К первому типу отнесем строительные конструкции из традиционных материалов (кирпич, дерево, железобетон). Ко второму типу относятся быстровозводимые металлоконструкции. Именно о них и пойдет речь в данной статье.

Быстровозводимые металлоконструкции впервые начали активно применяться в строительстве промышленных сооружений в Соединенных Штатах Америки сразу после Второй Мировой войны. В настоящее время Американские строители очень часто применяют следующий принцип. Любое здание должно быстро строиться и в случае необходимости быстро демонтироваться. Использование данного принципа в строительстве дает возможность владельцу земли максимально выгодно ее использовать с учетом постоянного изменения конъюнктуры рынка. Американцы разрабатывают технологии строительства быстровозводимых зданий применительно не только к металлоконструкциям. В качестве примера можно привести жилые деревянные каркасные дома.

Основой быстровозводимых зданий является металлический каркас. Металлические вертикальные стойки и горизонтальные ригеля с помощью болтовых соединений собираются в поперечные рамы, которые крепятся к фундаменту, располагаясь на равном расстоянии друг от друга. К поперечным рамам крепится система растяжек или связей, придающая конструкции расчетную прочность. Затем устанавливаются кровельные и стеновые прогоны, а также задаются обрамления под окна и двери. Несущий каркас готов. Далее можно использовать любую облицовку. Это может быть и железобетон, и кирпичная кладка, и специальные панели типа “сэндвич”, а также любые комбинации указанных конструкций. Несколько слов необходимо сказать о панелях типа “сэндвич”. Панель состоит из двух листов оцинкованного железа, между которыми помещен специальный утеплитель. Конструкция не имеет внутреннего каркаса, ее прочность достигается за счет определенной ориентации волокон утеплителя и использования специального двухкомпонентного клея. Производственная линия позволяет изготавливать кровельные и стеновые панели различной толщины для использования в разных климатических условиях. Под заказ можно изготовить панели с использованием железного листа со специальным покрытием, удовлетворяющим гигиеническим требованиям для пищевого производства.

Очень важной отличительной чертой быстровозводимых металлоконструкций является чрезвычайно высокая степень заводской готовности строительного комплекта. На практике это осуществляется следующим образом. Все детали, которые доставляются на строительную площадку, производятся на заводе с обязательным испытанием их прочностных характеристик. Детали обязательно имеют габаритные размеры, обеспечивающие возможность их транспортировки любыми традиционными видами транспорта. На строительной площадке все элементы конструкции собираются исключительно при помощи болтовых соединений. С целью исключения возможных проблем в ходе монтажа, на заводе производится контрольная сборка каждой конструкции, в ходе которой все детали идеально подгоняются друг к другу. Все указанные выше мероприятия направлены в первую очередь на достижение высокого качества и надежности строительной конструкции.

Область применения быстровозводимых металлоконструкций очень широка. Проще сказать в каких областях применение таких конструкций нецелесообразно. Например, металлоконструкции не используются при строительстве зданий, в которых будут размещаться ядерные реакторы, либо банковские хранилища, то есть там, где стеновые и кровельные конструкции должны обладать повышенными изолирующими свойствами. Не принято их использовать и при строительстве жилья. С большим успехом быстровозводимые металлоконструкции используются уже несколько десятков лет при строительстве практически любых промышленных объектов, складских помещений, спортивных комплексов. В последнее время на рынке быстровозводимых конструкций активно расширяется ассортимент отделочных материалов. Этот процесс делает металлоконструкции привлекательными в области строительства торговых сооружений.

Преимущества быстровозводимых металлоконструкций очевидны. Финансовые затраты на возведение здания из металлоконструкций в среднем на 30-40% меньше, чем на строительство аналогичного здания с использованием традиционных материалов. Естественно, данное высказывание корректно только при условии определенной идентичности качества внешней и внутренней отделки. Например, здание, построенное из самого дешевого кирпича без дополнительной внешней отделки, будет дешевле сооружения из быстровозводимых металлоконструкций с фасадом, отделанным тонированным стеклом. Существенная экономия при строительстве зданий на базе металлоконструкций достигается и за счет снижения затрат нулевого цикла примерно на 50%.

Быстровозводимые металлоконструкции являются бесспорными лидерами среди всех строительных конструкций не только низкой ценой, но и кратчайшими сроками возведения. Если на строительство торгового павильона площадью около 100 кв. м. необходимо затратить минимум три месяца (при условии работы не в режиме аврала), то аналогичное здание из металлоконструкций будет построено максимум за два месяца. При строительстве более глобальных сооружений экономия времени может стать очень значительной и принципиально важной для заказчика.

Помимо цены и сроков сборки быстровозводимые металлоконструкции имеют еще одно очень важное преимущество, на которое не всегда обращают внимание. Дело в том, что металлоконструкции не только быстро собираются, но и могут быть быстро и без особых финансовых затрат разобраны. Естественно, сравнение металлоконструкций с детским конструктором, из которого можно без ограничений и потерь собирать и разбирать различные конструкции, не совсем корректно. Если вести речь о переносе быстровозводимого здания из одного места в другое, то без потерь перенесутся основные несущие элементы конструкции. Некоторое количество элементов потребует замены, например, кровельная система. У заказчика возникнет проблема изготовления под заказ тех деталей, которые необходимо заменить. Именно поэтому перенос таких зданий осуществляется в крайних случаях, но главное, что это в принципе возможно и дает денежную экономию относительно затрат на постройку нового здания около 40%. В случаях, когда речь идет о замене существующего здания на новое, что может быть необходимо в силу самых разных причин, использование быстровозводимых металлоконструкций принесет немалую выгоду. Разборка быстровозводимой конструкции обходится в несколько раз дешевле и занимает существенно меньше времени, чем демонтаж здания, выполненного с использованием традиционных материалов.

Общие понятия о монтаже легких металлоконструкций

Под легкими металлическими конструкциями (ЛМК) подразумеваются здания сравнительно небольших пролетов, в которых стеновые и кровельные ограждения выполнены с использованием тонколистового профилированного металла и облегченного синтетического утеплителя.
Здание из ЛМК — это здание, выполненное на каркасной основе из несущих рам с различными вариантами ограждающих конструкций. Металлоконструкции, металлические конструкции – строительные конструкции, применяемые как несущие в каркасах зданий и других инженерных сооружений (главным образом стальные конструкции ) в большепролетных покрытиях, обшивках стеновых и кровельных панелей ( алюминиевые конструкции ).
Первые металлоконструкции появились в середине XIX века. В 1851 году впервые в архитектурной практике было построено здание из стали и стекла (Всемирная промышленная выставка в Лондоне). Памятником архитектуры стала 300-метровая Эйфелева башня в Париже. Сегодня металлоконструкции широко применяются в строительстве. Металлические конструкции можно квалифицировать по размеру, способу изготовления, конфигурации и принципу действия. В зависимости от способа изготовления металлоконструкции могут быть литыми, коваными, точеными, клепанными, штампованными, сварными и комбинированными: клеесварными, штампосварными и т.д.
Металлические конструкции обладают рядом достоинств:

меньший вес, чем у железобетонных конструкций,

простота и серийность изготовления,

легкость монтажа и демонтажа,

удобство и быстрота возведения,

возможность осуществления монтажа крупными блоками,

транспортабельность,

прочность и долговечность,

надежность в эксплуатации.

Вместе с тем подверженность металлоконструкций (стальные конструкции) коррозии, вызывает необходимость их защиты от внешних воздействий в виде оцинковки, нанесения других защитных эмалевых или полимерных покрытий (окраски). Металлоконструкции наряду с железобетонными конструкциями часто применяют в специальных сооружениях, системах теплогазоснабжения и вентиляции, нефтяных сооружениях и системах.

Классификация строительных металлических конструкций

Строительные металлоконструкции: арматурные сетки и каркасы, каркасные здания, листовые сплошностенчатые, высотные сооружения, обслуживающие конструкции, прочие конструкции.

Каркасы зданий: балки, фермы, связи, ограждающие конструкции (панели, витражи, оконные переплеты, ворота), колонны.

Листовые сплошностенчатые конструкции: диафрагмы и мембраны (например, перекрытия большепролетных зданий и сооружений), воздуховоды, емкости (траншейные резервуары, РВС, газогольдеры (постоянного и переменного объема), изотермические резервуары, горизонтальные резервуары – РГС, баки).

Высотные сооружения: опорные конструкции (мачты линий электропередач – ЛЭП), мачты (телевизионные, радио- и радиорелейные), башни.

Обслуживающие конструкции: лестницы, ограждения, площадки.

Металлургические конструкции: кожух доменной печи, воздухонагреватели, пылеуловители.

Каркасы зданий – основной вид конструкций, производимых заводами металлоконструкций. Ограждающие конструкции не несут основных нагрузок, а только защищают внутренние помещение здания. Обслуживающие конструкции призваны обеспечивать технику безопасности работникам при эксплуатации сооружений. Применение металлоконструкций в строительстве позволяет снизить трудоемкость изготовления и стоимость сооружений, сократить сроки их возведения и повысить эффективность капиталовложений в строительство.

Основная задача строительства – отыскание новых оптимальных и конструктивных форм сооружений, зданий и их элементов. Ее решение – в совершенствовании металлоконструкций. Снижение трудоемкости изготовления в сочетании с повышением заводской готовности является основным направлением повышения эффективности металлоконструкций. Но серийный выпуск металлоконструкций влечет за собой максимальную унификацию элементов, блоков и даже готовых сооружений. Поэтому современное производство металлических конструкций требует существенного изменения, с одной стороны, общих схем сооружений, а с другой – формы элементов и типов соединений, которые должны быть не только технологичными в изготовлении и монтаже, но и соответствовать современному способу производства.
В современных условиях особое значение приобретает возможность комплектной поставки конструкций зданий, возводимых “под ключ”. Технологические требования, влияющие на выбор тех или иных металлоконструкций, в разных отраслях экономики различные. В настоящее время наибольшее распространение получили стальные и алюминиевые конструкции. Благодаря высоким механическим характеристикам и однородности структуры сталь применяют в сооружениях с повышенными нагрузками или в высотных зданиях и сооружениях. В строительстве легких металлоконструкций свое применение нашли алюминиевые конструкции. Однако из-за дороговизны и дефицитности металла стальные и алюминиевые конструкции применяют в основном в тех случаях, когда они экономически значительно выгоднее железобетонных.

Здания из легких металлоконструкций (ЛМК): дополнительные преимущества
К достоинствам зданий из легких металлоконструкций можно отнести следующее: низкая, в сравнении с капитальными строениями, стоимость при сравнимых сроках эксплуатации, малые сроки поставки и монтажа зданий и сооружений, упрощенная процедура оформления исходно-разрешительной документации на строительство, возможность в полной мере учесть как архитектурные, так и эксплуатационные требования потребителя, возможность переноса здания на другую площадку.
Сочетание перечисленных факторов обусловило широкое применение зданий и сооружений из легких металлоконструкций для размещения в них складов промышленных и продовольственных товаров, различного оборудования, предприятий торговли и общественного питания, хранения и переработки продуктов сельского хозяйства, гаражей для легковых и большегрузных автомобилей, установки холодильного оборудования, размещения промышленных производств, размещения экспозиций выставок, ярмарок и рынков, спортивно-оздоровительных комплексов.

Каркас здания состоит из металлических рам, а также ферм. Рамы соединяются с фермами при помощи болтов или сварных швов. Данный каркас получается достаточно жестким, что позволяет устанавливать в здании крановое оборудование разной грузоподъемности.
В настоящее время широкое применение в строительстве получило направление “здания из легких металлоконструкций”. Это обусловлено экономическим развитием нашей страны, которое потребовало расширение строительства зданий иного типа, соответствующих новым тенденциям развития производства, услуг, хранения товаров. Развитие современного строительства сегодня немыслимо без применения передовых технологий и высококачественных материалов и комплектующих.
Современные технологии позволяют изготавливать элементы каркаса с высокой точностью, тем самым, до минимума сократить сроки и упростить процесс монтажа металлоконструкций, при этом обеспечить высокую надёжность и долговечность.
Новые экологически безвредные и пожаростойкие материалы, используемые в стеновом и кровельном ограждении, позволяют строить объекты в различных климатических регионах, любого назначения. Это могут быть: складские помещения, производственные цеха, торговые комплексы, спортивные сооружения, административно-бытовые комплексы (АБК), ангары всевозможного назначения (для самолётов, автомобилей, ж/д подвижного состава, депо).
Оригинальные конструкторские решения позволяют оптимизировать затраты металла. По желанию заказчика здание проектируется и изготавливается с учетом возможности установки в них различного кранового оборудования: подвесных и опорных кран-балок, а также мостовых кранов .