Легкие металлические конструкции зданий и сооружений
Обновлено: 03.05.2024
Проектирование | Обследование | Геотехника | BIM запись закреплена
Лёгкие металлические конструкции зданий и сооружений
Авторы: Трофимов В. И., Каминский А. М.
В предлагаемой монографии освещены новые весьма эффективные виды металлических каркасов лёгких зданий и сооружений и частично ограждений с панельным и послойным способом монтажа.
Эти разработки и их экспериментально-теоретические исследования представлены по материалам, непосредственно выполненным в отделе металлических конструкций ЦНИИСКа под общим научным руководством заслуженных деятелей науки и техники д. т. н., проф. В. А. Балдина и В. И. Трофимова.
Разработанные отделом металлоконструкций ЦНИИСК конструкции ориентированы на широкую область применения в промышленных, сельскохозяйственных, гражданских зданиях и сооружениях, предназначены для объектов как массового строительства, так и индивидуальных зданий и сооружений, возводимых в различных районах, включая отдаленные районы и районы с низкими расчётными температурами, а также районы повышенной сейсмичности и подрабатываемые территории.
Среди конструкций, разработанных отделом, следует отметить получившие широкую известность структурные конструкции из прокатных профилей (для массового строительства) и труб (для уникальных сооружений), фермы из одиночных уголков с различными видами соединений (протяжные швы, точечная сварка, высокопрочные болты), рамные конструкции, в том числе рамы с элементами переменного сечения и с применением перфорированного профиля, опоры ЛЭП, зернохранилища, теплицы, мембранные конструкции для массового применения и целей реконструкции, а также уникальных сооружений большого пролёта и многие другие конструктивные решения.
Глава 1. Легкие металлические конструкции комплексных поставок
Глава 2. Методика экспериментальных исследований
Глава. Ферменные конструкции
Глава 4. Структурные плиты покрытий
Глава 5. Облегченные балочные и рамные конструкции
Глава 6. Металлические купола
Глава 7. Мембранные оболочки
Глава 8. Вантовые и ленточные оболочки
Глава 9. Висячие большепролетные конструкции Олимпиады-80 в Москве
Глава 10. Пролетные конструкции, работающие совместно с ограждением
Глава 11. Специальные облегченные конструкции
Глава 12. Ограждающие конструкции
Глава 13. Материалы и соединения для легких стальных конструкций
Глава 14. Направления исследований и развития отечественных металлических конструкций, перспективы на будущее
Легкие стальные конструкции (ЛСТК и ЛМК)
Легкие стальные конструкции — это новый виток развития в сфере промышленного строительства. Здания из легких стальных тонкостенных конструкций являются крепкими и надежными, строить их на 25-40% выгоднее, чем обычные традиционные сооружения, а конструктивная особенность позволяет воплощать в жизнь сложные и оригинальные проекты.
Легкие стальные конструкции
Есть два вида металлоконструкций:
ЛСТК представляет собой облегченный вариант металлического здания, толщина стального профиля составляет 0,2-0,4 мм, при этом строить из ЛСТК можно складские и промышленные помещения, которые будут сейсмически устойчивыми и прочными.
ЛМК – это металлические здания с используемым металлом толщиной до 4 сантиметров. Это прочные и надежные сооружения, которые строят для разных областей жизнедеятельности человека.
Цены на легкие стальные конструкции сегодня разнятся и зависят от региона постройки. В центральных регионах Российской Федерации строительство стальных зданий обходится дешевле, ввиду высокой концентрации заводов-изготовителей, наличию конкуренции и, соответственно, более выгодным предложениям. Средняя стоимость одной тонны металлоконструкции составляет 50 000 – 79 000 рублей.
Интересной особенностью можно назвать простой ввод объекта в эксплуатацию. Так как ЛСТК и ЛМК конструкции не являются традиционными, то есть капитальными сооружениями из камня и бетона, процесс регистрации и ввода в эксплуатацию происходит в упрощенном режиме, без бумажной волокиты.
Легкие стальные тонкостенные конструкции: технология
ЛСТК более популярно в России, так как технология предполагает простой и быстрый монтаж стального каркаса, который по силам осуществить самостоятельно своими руками.
Технология возникла в 1950 году в Канаде. Доступность строительного материала и низкая стоимость возведения зданий быстро популяризировала тонкостенные конструкции в Японии, Скандинавии и Северной Америке.
Этапы строительства быстровозводимого здания:
Преимущества ЛСТК:
- Низкая стоимость.
- Простота сборки.
- Долговечность и износостойкость.
- Быстрый монтаж.
- Независимость от климатических условий, возможность строить в холодную и мокрую погоду.
- Сейсмическая устойчивость конструкции.
- Хорошие свойства теплосбережения.
- Отсутствие усадки на фундамент.
Из чего строят ЛСТК?
ЛСТК здания строят из профилей, которые производят из высокопрочной оцинкованной стали. Весь производственный цикл автоматизирован, при наличии проектной документации завод металлопроката подготовит каждую деталь будущего здания с необходимыми отверстиями и маркировкой.
Строительство из ЛСТК не является затратным, так как с нулевого этапа можно хорошо сэкономить на устройстве фундамента и в конечном этапе на утеплении. ЛСТК подходит для строительства жилого дома, коттеджа, теплицы, ангаров и многих других сооружений.
Также, рекомендуется обратить внимание, что можно дополнительно сэкономить на проектировании, выбрав не индивидуальное, а одно из типовых решений.
Быстровозводимые сооружения ЛСТК и ЛМК
Быстровозводимые здания и сооружения корнями своей истории уходят в далекий 1950 год, когда основной задачей канадских инженеров стало быстрое решение вопроса, связанного с отсутствием возможности строительства недорогих зданий и сооружений.
Быстровозводимые сооружения из металлоконструкций – передовая технология в современном строительстве, охватывающая множество отраслей и сфер, имеющая широкую область использования.
Когда строительство объекта имеет сокращенные сроки сдачи и финансовый лимит, целесообразно выбрать технологию быстровозводимых зданий. В основе такого метода строительства лежат каркасные сооружения из металлических конструкций с применением элементов металлопрофиля высокой степени прочности. Соединение элементов каркаса осуществляется с помощью сварки или болтов. Впоследствии каркас покрывается профлистами, либо многослойными сэндвич-панелями.
Самые большое здание ЛСТК произведенное на нашем производстве:
Преимущества ЛСТК и ЛМК
Быстровозводимые здания и сооружения из металлоконструкций имеют следующие достоинства:
- низкая стоимость готовой продукции в сравнении с другими аналогами за счет снижения логистических расходов, уменьшения количества рабочей силы при монтажных работах, возможности использования малозаглубленного фундамента;
- широкий спектр использования: ангары и производственные цеха, павильоны и магазины, спорткомплексы, склады, бытовки, автомобильные мастерские и сервисы, автозаправки, автопарки и парковки, сельскохозяйственные объекты и фермы, вольеры и загоны для животных, навесы;
- не требуется заливка массивного фундамента за счет снижения общей массы здания;
- высокая скорость монтажа и демонтажа достигается за счет того, что все комплектующие заранее изготавливаются на заводе, практически отсутствует необходимость в сварочных работах;
- отсутствие усадки сооружения;
- безопасность за счет негорючести металла, что значительно снижает риски возгорания сооружения. Для утепления можно использовать экологичную минеральную вату, которая помимо пожаростойкости обеспечивает отличную звукоизоляцию;
- мобильность и транспортабельность объекта на новое место. Явление нечастое, но позволяет сэкономить до 50% от стоимости возведения нового сооружения;
- надежность сооружения. Оцинкованные стальные профили практически не подвержены коррозии, возникновению грибка и плесени, за счет чего срок службы доходит до 70 лет.
В связи со всеми перечисленными преимуществами здания и сооружения из металлических конструкций активно используются в различных отраслях гражданского и промышленного назначения.
Про технологию ЛСТК
Технология строительства быстровозводимых зданий и сооружений очень интересна. Для воплощения готового проекта используются три основных способа монтажа быстровозводимых сооружений, которые отличаются между собой типом изготавливаемого каркаса: сверхлегкого, легкого и блочного.
Для решения определенного вида задач с учетом предъявляемых требований используется тот или иной тип каркаса. Например, сверхлегкие конструкции используются для строительства небольших объектов: загородных домов, бытовок или павильонов. Легкие металлические конструкции используются в промышленных зданиях, офисных помещениях, торговых комплексах, сельскохозяйственных сооружениях. Блочные каркасы идеально подходят в строительстве зданий, где необходим большой объем помещения без внутренних перегородок или колонн.
Виды быстровозводимых зданий
Давайте подробно рассмотрим основные виды быстровозводимых зданий и сооружений из металлоконструкций.
Быстровозводимые здания можно классифицировать по типу используемой конструкции:
— быстровозводимые модульные сооружения;
— быстровозводимые каркасные сооружения.
Быстровозводимые модульные сооружения производятся из стандартных модулей или контейнеров. Такой способ позволяет перевозить элементы будущего строения как в собранном, так и в разобранном виде. Модульные сооружения изготавливают из трехслойных сэндвич-панелей (облицовочные слои изготавливают из стального оцинкованного окрашенного листа и внутренний слой — из пенополистерола, минеральной ваты или другого утеплителя). Скорость строительства зданий варьируется от одного до 40 дней в зависимости от сложности и площади будущего строения.
Быстровозводимые каркасные сооружения отличаются наличием несущих и ограждающих конструкций, изготовленных из высокопрочных металлических профилей, которые доставляются непосредственно на место монтажа. На металлический каркас устанавливают все ограждающие элементы: стены, кровлю, окна, двери, крепятся все инженерные сети.
За счет используемых инновационных технологий при изготовлении конструктивных элементов, достигается максимально высокая точность соответствия деталей инструкциям и схемам. В результате чего рабочие получают своего рода конструктор, со сборкой которого практически не возникает проблем и нестыковок.
Спрос на готовые здания, в основе которых лежат стальные конструкции, имеет устойчивую тенденцию роста за счет перечисленных выше очевидных преимуществ. Быстровозводимые здания и сооружения из металлоконструкций нашли свое применение во всех сферах современного строительства.
Легкие металлические конструкции одноэтажных производственных зданий. Справочник проектировщика. Ищенко И.И., Кутухтин Е.Г., Спиридонов В.М., Хромец Ю.Н. 1979
Приведены сведения о разработанных в настоящее время легких металлических несущих и осаждающих конструкциях промышленных зданий, изготовление которых организовано на соответствующих специализированных заводах. Многие яз этих легких, инструкций в практике отечественного строительства применяются впервые. Изложены специфические особенности нормирования и расчета легких конструкций и основные требования, предъявляемые к конструктивным и теплоизоляционным материалам. Приведены унифицированные параметры зданий из таких конструкций, а также материалы для проектирования зданий (унифицированные секции). Справочник предназначен для инженерно-технических работников проектных и научно-исследовательских организаций.
Глава 1. Особенности проектирования легких металлических конструкций
1.1. Общие положения
1.2. Особенности проектирования зданий из легких металлических конструкций
1.3. Теплотехнический расчет
1.4. Расчет прочности и деформативности
1.5. Защита от коррозии
Глава 2. Несущие конструкции покрытий
2.1. Конструкции покрытий с фермами из прокатных уголков и широкшолочных тавров
2.2. Конструкции покрытий с фермами из круглых труб
2.3. Прогоны и связи для плоскостных конструкций со стропильными фермами
2.4. Стальные конструкции одноэтажных производственных зданий для условии конвейерной сборки и блочного монтажа
2.5. Конструкции покрытий со стропильными фермами из труб прямоугольного сечения
2.6. Плоские рамные конструкции (типа «Плауэн»)
2.7. Структурные конструкции покрытий из прокатных профилей (типа «ЦНИИСК»)
2.8. Пространственные конструкции из труб (типа «Берлин»)
2.9. Покрытия с пространственно-решетчатыми конструкциями из труб (тип «Кисловодск»)
Глава 3. Колонны й фахверковые стойки
3.1. Колонны для зданий с покрытиями со стропильными фермами из прокатных уголков и из круглых труб
3.2. Колонны для зданий с пространственными конструкциями покрытий из прокатных профилей (типа «ЦНИИСК»)
3.3. Колонны для зданий с пространственными решетчатыми конструкциями покрытий из труб (типа «Кисловодск»)
3.4. Колонны для зданий с пространственными конструкциями покрытий из труб (типа «Берлин»)
3.5. Стойки фахверка
Глава 4. Ограждающие конструкции покрытий
4.1. Покрытия полистовой сборки
4.2. Трехслойные панели покрытий («сэндвич»-панели)
4.3. Монопанели
4.4. Асбестоцементные плиты
Глава 5. Стены
5.1. Стены из трехслойных панелей
5.2. Стены полистовой сборки
Глава 6. Конструкции заполнения световых проемов
6.1. Окна из тонкостенных стальных труб
6.2. Алюминиевые окна
6.3. Зенитные фонари
Глава 7. Перегородки
7.1. Перегородки из асбестоцементных листов в стальном каркасе
7.2. Перегородки из стального профилированного оцинкованного листа
7.3. Перегородки консольные сетчатые
Глава 8. Проектные материалы для зданий с применением легких металлических несущих и ограждающих конструкций
Быстровозводимые ЛМК здания (легкие металлоконструкции)
Легкие быстровозводимые металлоконструкции – это высокопрочные здания, которые можно построить за несколько месяцев при любых погодных условиях и климатических особенностях региона строительства. В этой статье мы рассмотрим ключевые преимущества, а также этапы строительства здания из ЛМК.
ЛМК – это лёгкие металлические конструкции. Относятся к категории каркасных сооружений, которые отличаются малыми сроками строительства, так называемые быстровозводимые здания.
Что можно построить из ЛСТК и ЛМК?
Из ЛМК можно построить практически любую конструкцию промышленного или жилого назначения. Всё, что можно построить по обычной, традиционной технологии, легко строится при помощи каркасной технологии из металла. ЛМК отлично подходит для возведения крупных ангаров и складов, офисных зданий, торговых центров, СТО, заводов и так далее.
Из чего строят быстровозводимые здания?
Главным строительным материалом является металл. Для возведения металлических ЛМК конструкций может быть использована горячетканная черновая сталь, а также сталь высокой категории.
Сколько стоит ЛМК?
Быстровозводимые здания из лёгких металлоконструкций оцениваются по общему тоннажу. Так, например, по состоянию на 2016 год, средневзвешенная стоимость 1 тонны чернового профиля составляет 37000-45000 рублей.
Какие преимущества присущи ЛМК?
- Низкая цена.
- Высокое качество профиля.
- Прочность и долговечность.
- Мокрая установка в холодную погоду.
- Возможность строительства различных проектов, в т.ч. многоэтажные здания.
- Сейсмическая устойчивость.
- Быстрое возведение конструкции.
- Простота монтажа.
- Упрощенный ввод здания в эксплуатацию.
Быстровозводимые здания из лёгких металлоконструкций строят по технологии ЛСТК. Это прекрасная альтернатива капитальному строительству, которое обходится в 2-3 раза дороже.
Металлические здания сегодня пользуются огромной популярностью и спросом. Построить ангар или склад сельхоз назначения можно за считанные недели. Все этапы, начиная с нулевого (закладка фундамента), позволяют экономить значительные средства.
Есть ли у ЛМК недостатки? – Недостатков нет, кроме редких случаев, когда заводы металлопроката специально занижают качество изделий. Избежать этого можно правильным выбором строительной организации, которая будет вести проект «под ключ».
Каркас здания, построенный из ЛМК профиля способен выдержать высокие климатические нагрузки благодаря прочности конструктивного элемента и толщине профиля. В отличие от ЛСТК (тонкостенные конструкции), легкие металлические профили практически невозможно деформировать, ввиду большей жесткости стали.
ЛМК каркас выигрывает у традиционных зданий из кирпича и бетона по многим критериям, вот некоторые из них:
- Сроки строительства.
- Цена.
- Прочность.
- Ремонтопригодность.
Технологии ЛМК всего пару десятков лет и она активно развивается в настоящее время. В строительстве важно соблюдать этапы и не экономить на профессионалах для возведения конструкции.
Основные этапы строительства ЛМК здания:
Обратите внимание, что можно сэкономить на этапе проектирования, купив готовый комплект металлоконструкций по типовому проекту, а не индивидуальному.
ЛМК – это, однозначно, большой шаг вперед, в некотором роде настоящий прорыв технологий, который открывает массу возможностей для реализации самых оригинальных объектов в жизнь.
Читайте также: