4. Промислові будівлі з легких металевих конструкцій.

Рис.72 Каркасна швидкомонтована промислова будівля

Промислові будівлі з легких металоконструкцій (ЛМК) призначені для розміщення об'єктів виробничого, підсобно-виробничого й адміністративно-побутового призначення.

На сьогоднішній день в Україні різко скоротилися виробничі потужності по виготовленню збірного залізобетону. Розширення монолітного залізобетонного домобудівництва вимагає значних капіталовкладень на опалубку, що для окупності повинна використовуватись на декількох об'єктах. У той же час Україна має у своєму розпорядженні значні потужності по випуску сталевого прокату й виготовленню металоконструкцій. З огляду на ці фактори, зростає економічна доцільність використання несучих сталевих конструкцій при будівництві промислових об'єктів.

У минулі роки сфера застосування сталевих конструкцій штучно стримувалася нормативним документом ТП 101-81 і регламентувалася великою кількістю типових серій сталевих конструкцій, особливо для виробничих будівель. Проблема забезпечення оптимальної надійності й мінімальної вартості металевих конструкцій значно загострилася в сучасних умовах ринкової економіки

Рис. 73 Легкі сталеві тонкостінні конструкції (ЛСТК).

Будівництво за цією системою означає використання в несучих конструкціях легких сталевих оцинкованих профілів, у тому числі з перфорацією.Будівництво із застосуванням ЛСТК бурхливо розвивається в Європі (більше в її скандинавської частини), Східній Азії, США та Австралії. Розробка альтернативної технології каркасного будівництва з застосуванням ЛСТК є плодом багаторічного тісного співробітництва інженерів-конструкторів, архітекторів, виробників і підрядників багато в чому завдяки введенню в будівельну індустрію машинобудівних методів, які відкрили нові можливості щодо підвищення якості і точності будівництва, зниження витрат і скорочення термінів. Ця технологія дозволяє швидко і ефективно будувати будівлі самого різного призначення:

В комплект будівельної системи входять несучі профілі для зовнішніх і внутрішніх несучих і не несучих стін, перегородок, міжповерхових перекриттів каркасних, кроквяних систем, а також сталева обрешітка для покрівлі і стін, покрівельні та стінові покриття, рішення для вентильованих фасадів, системи водостоків, системи безпеки і обслуговування покрівлі.

Назва «легкі конструкції» говорить вже сама за себе - вони дійсно мають малу питому вагу. Так, наприклад, вага одного квадратного метра несучого сталевого каркаса будівлі знаходиться в межах 23-50 кг, а вага готового квадратного метра будівлі в середньому становить 200 кг. Отже, така конструкція не дає навантаження на фундамент, дозволяючи будувати будинки на « не придатних» грунтах. Це великий плюс при реконструкції (в тому числі і сильно послаблених будівель), будівництві в умовах тісної міської забудови без застосування вантажопідйомної техніки (рис. 73).

Завдяки легкості кожного елемента, а також точності розмірів, маркування і продуманим кресленням, зборка каркаса на будівельному майданчику нагадує зборку конструктора великих розмірів. Бригада з 3-4х працівників може зібрати повністю каркас будівлі площею 150-200 квадратних метрів за 2-3 - тижні. Для складання всіх елементів будівлі знадобиться тільки електродриль або шуруповерт, оскільки всі елементи з'єднуються за допомогою самосвердлувальних шурупів. Згадана вище точність розмірів досягається за рахунок проектування за допомогою CAD-систем і машинобудівних методів.

Вільне планування - це також результат використання ЛСТК. Конструкції дозволяють влаштовувати горищне перекриття легкими фермами (балками) прогоном до 9-12 метрів. Оригінальні планування можливі за рахунок здатності конструкцій перекривати прогони до 14 м без проміжних опор по покрівлі і до 8 м по міжповерхових перекриттях. До того ж, усередині каркасних стін і перекриттів можна розміщувати комунікації.

Реальний економічний ефект можна отримати від використання легких сталевих тонкостінних конструкцій при збірці і монтажі каркасів промислових будівель. Ферми з ЛСТК прогоном до 24 м, зібрані вручну на будмайданчику з легких стрижнів і змонтовані мобільним автокраном, а також інші конструкції дозволяють збирати значні виробничі або складські площі за дуже невеликий час.

Рис.74 Елементи конструктивних рішень швидкомонтованих будівель (ШМБ) з легких сталевих конструкцій (ЛСТК)

Вузол 1 і 7 - З'єднання колон каркаса з фундаментом. 1- залізобетонний фундамент;2- деталь опорної бази колони;3-болт М12, М16 (за розрахунком);4- фундаментний болт;5-колона з холоднокатаного оцинкованого профілю;6-несучий стіновий Z-профіль (товщина 1,5; 2мм).

Вузол 6 і 8 - З'єднання балки і кроквяної ферми з колонами каркаса.1- несуча колона каркаса, 2-несуча кроквяна балка, 3- несучий покрівельний Z - профіль (товщина 1,5; 2мм), 4- несучий стіновий Z - профіль (товщина 1,5; 2мм), 5- болт М12, М16 (за розрахунком); 6-сполучна фасонка; 7- нижній пояс ферми, 8- верхній пояс ферми, 9-розкос, 10-вузлова фасонка.

Вузол 3 та 4 - Кроквяна ферма і захисна конструкція, коньковий вузол.1-нижній пояс ферми;2- верхній пояс ферми;3- розкос;4-вузлова фасонка;5-листова накладка;6-покрівельний Z - профіль (товщина 1,5; 2мм);7-болт М12, М16 (за розрахунком);8-несуча кроквяна ферма;9-профнастил 10-пароізоляційна плівка;11-утеплювач12-дистанційний Z - профіль (товщина 1,5; 2мм);13-термоізоляційна прокладка14-гідроізоляційна плівка;

Рис.75 Елементи вузлів монтажних з'єднань ШМБ

ЛСТК характеризуються наступними особливостями:

1. Один квадратний метр несучого сталевого каркасу важить близько 20- 25 кг . Цей показник забезпечується застосуванням відповідної сталі при виготовленні профілів. Товщина сталі не перевищує 4,0 мм . Низький показник питомої ваги дозволяє скоротити витрати на фундамент, а також без великих витрат займатися будівництвом на незручних ґрунтах.

2. Всі несучі й другорядні елементи конструкції з'єднуються за допомогою болтів або високоякісних гвинтів, що самосвердляться, з нержавіючої або вуглеродистої сталі.

3. Холодногнуті профілі відкритого й замкненого перерізу, що використовуються в ЛСТК мають дуже високі експлуатаційні характеристики, і дозволяють заощадити до 20% металу при менших витратах праці на отримання кінцевої продукції. Все це досягається оптимальним розподілом металу.

4. Технологія ЛСТК має велику актуальність при рішенні проблеми екологічної безпеки. В якості внутрішнього оздоблення в будинках, побудованих із застосуванням ЛСТК, звичайно використовують гіпсоволокнисті або гіпсокартонні листи, а в якості утеплювача - кам'яну вату або ековату. Ці матеріали нешкідливі для людини й забезпечують гарну звукоізоляцію.

5. Конструкції, побудовані із застосуванням технології ЛСТК надійні й довговічні. Сталеві профілі практично не піддаються впливу атмосферних і біологічних процесів. А вогнестійкість досягається за рахунок матеріалу обшивання. Завжди можна визначити необхідну кількість шарів під конкретні вимоги

6. Застосування ЛСТК дає широкі можливості для різних архітектурних рішень. Дана система практично незамінна при реконструкції, коли потрібно встановити нові перегородки усередині будинку з несучими стінами, міжповерхові перекриття й покрівельні системи.

7. Монтаж ЛСТК не залежить від погодних умов і може проводитися в будь-який час року

Застосування ЛСТК відкриває нові можливості в проектуванні й будівництві. Переваги цього методу одержали визнання в Європі, США, Австралії й країнах Східної Азії. Дана розробка альтернативних технологій будівництва дозволяє підвищити якість і точність будівництва, а також скоротити витрати й строки зведення будівель.