Здания из легких металлических конструкций

Дома из ЛСТК

Металлические конструкции начали применяться в строительстве еще в конце 19 века. Именно в этот период были окончательно сформированы способы промышленного изготовления стали в больших масштабах. Уже к концу века, во многих странах, в том числе и в нашей стране, с использованием металлоконструкций был возведен целый ряд зданий и сооружений. Среди них были и такие знаменитые в то время здания, как Бруклинский мост в Нью-Йорке, здание Нижегородской ярмарки. Конечно, непревзойденным образцом подобного вида строительства была и остается знаменитая Эйфелева башня. Некоторые из сооружений, возведенных из металлоконструкций, имели не только прикладное значение, но и вошли в историю всемирной архитектуры.

Строительство первых стальных ангаров относится к началу 20 века. Первым образцом подобных сооружений стал ангар в Кенигсберге, длина пролета которого составляла внушительные для того времени 20,8 м. Впрочем, уже через несколько десятков лет удивление перестали вызывать ангары, пролет которых составлял и 35, и 45 м.

Безусловно, технологии возведения зданий и сооружений на основе металлоконструкций со временем изменялись и совершенствовались. Но верным остается то, что, несмотря на использование таких традиционных строительных материалов, как кирпич, бетон, камень, и др., металл также продолжает оставаться актуальным. И количество зданий, сооруженных на основе металлоконструкций, с годами только растет. В настоящее время, самым популярным видом подобного строительства является строительство из ЛМК – легких металлических конструкций. Эти конструкции используются в качестве несущего каркаса при строительстве зданий различного назначения – производственные здания, общественные и жилые здания, ангары и склады, спортивные сооружения, выставочные павильоны, и др.

Один из самых распространенных видов зданий на основе ЛМК – шатровые и арочные здания, а также здания с вертикально расположенными стенами. При строительстве первых, арки каркаса выполняются из прокатных балок. Так как несущие конструкции являются очень устойчивыми, появляется  возможность обеспечить максимальный полезный объем помещений. Здания арочного типа – это обычно небольшие помещения производственного и складского назначения. Важно, чтобы среда в таких зданиях была неагрессивной или слабоагрессивной. Металла для сооружения подобных зданий используется сравнительно немного, в результате чего арочное строительство отличается невысокой стоимостью. Арки, из которых выполняются каркасы, отличаются решетчатой структурой, а соединение их выполняется с помощью болтов. Арки устанавливаются на фундамент, а для прочности их крепления к закладным элементам, применяется сварка. В подобных зданиях желательно размещать дверные и оконные проемы в торце сооружения.

Проектирование ЛСТК

Более универсальными считаются здания с вертикальными стенами. Каркас подобных сооружений выполняется на основе плоских стальных рам. Эти рамы устанавливаются на железобетонный фундамент, для их раскрепления применяются распорки и прогоны, выполненные из металла или дерева, прошедшего антисептическую обработку. Удобство подобных зданий заключается в том, что проемы в них можно выполнять с любой стороны. В таких зданиях размещаются зачастую помещения административно-бытового характера. Возможно, при необходимости, и выполнение пристройки, а также установка в помещении подъемно-транспортных средств, обустройство межэтажных перекрытий и другого оборудования.

Все перечисленные разновидности сооружений из ЛМК могут быть представлены как в неутепленном, так и в утепленном исполнении. Если утепления здания не предполагается, обшивка выполняется из стального профилированного листа – оцинкованного или с цветным однослойным покрытием. Заказчик может выбрать цвет покрытия по палитре RAL. Если предполагается утепление здания, выполняется двойная обшивка стен, а также кровли. В качестве утепляющих материалов в настоящее время применяются пенопласт, пеноизол, по-прежнему актуальным остается использование минеральной ваты. Для того, чтобы обеспечить изоляцию ваты от влаги, она поставляется в виде плит, каждая из которых снабжается полиэтиленовой оболочкой, гарантирующей герметичность. Распространение в последние годы получило и утепление с использованием сэндвич-панелей, полностью готовых к установке.

Для комплектации зданий из легких металлоконструкций используются различные виды доборных элементов:  коньки, отливы, угловые элементы. Может быть использовано остекление витражами, устанавливаются ворота, при необходимости – подъемно-транспортная техника, такая, как мостовые краны, кран-балки или тельферы.

Среди преимуществ зданий из ЛМК можно выделить, в первую очередь, их надежность в эксплуатации. Такие здания к тому же отличаются небольшой массой, что не предполагает сооружения массивного фундамента. Строительство из ЛМК отличается возможностью использования различных конструктивных форм. Несомненное удобство представляет и возможность демонтажа здания, а затем последующего его монтажа на новом месте, причем подобные работы могут быть проведены, независимо от сезона. Так как конструктивные элементы для подобных зданий выполняются в заводских условиях, изготовление их не является трудоемким. По сравнению со строительством из железобетона или кирпича, стоимость зданий из ЛМК является невысокой.

Здания из легких металлических конструкций

Среди недостатков зданий из металлоконструкций можно выделить их подверженность коррозии. Чтобы уменьшить этот недостаток, металлические конструкции покрываются специальными составами или красками.

Для изготовления основных несущих элементов при строительстве складских зданий на основе металлоконструкций, используется стальной прокат различного профиля. Для изготовления подобных изделий в настоящее время разработан сортамент. Исходными материалами являются гнутые или трубчатые профили. Из них выполняются стойки, колонны, фермы, применяется также листовой прокат. Чтобы выполнить конструкции из отдельных элементов, используются такие виды соединений, как сварные и болтовые. Болтовые используются в основном при проведении монтажных работ, для того, чтобы соединить в одно целое отдельные блоки здания. При этом, могут применяться как обычные болты, так и высокопрочные фрикционные болты. Последние отличаются не только прочностью, но и высокой несущей способностью. Преимуществами сварных соединений являются экономичность и высокая надежность получаемых швов. Экономичность достигается за счет того, что сечение используется наиболее полно, а соединительные элементы отличаются меньшим весом. Экономия металла может достигать в отдельных случаях 25%.

Так как здания ЛМК отличаются небольшим весом, то появляется возможность сэкономить и на таком этапе строительства, как возведение фундамента. Как правило, для зданий подобного типа предусматривается монолитный столбчатый фундамент, который выполняется в виде железобетонной ленты. Перед устройством стен, нередко выполняется цоколь, предусматривается также и отмостка.