|
<<< назад Общие понятия
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.
Преимущества зданий из ЛМК
- 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 трансформации зданий и сооружений вплоть до демонтажа и переноса на другую площадку.
Сочетание перечисленных факторов обусловило широкое применение зданий и сооружений из ЛМК 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.
Схема здания:
>
увеличить
Условные обозначения:
1. Габаритная длина здания
2. Ширина пролёта
3. Высота по стене
4. Высота по коньку
5. База колонны
6. Ворота распашные
7. Дверь
8. Стойки фахверка
9. Колонны
10. Шаг колонн
11. Воротные стойки
12. Прогонная система
13. Сопряжение фермы с колонной
14. Коньковый узел фермы
15. Фермы
16. Ветровые и снеговые связи
17. Конек
18. Ограждающие конструкции
19. Утеплитель
Силовой каркас
Каркас здания из ЛМК представляет собой металлические рамы и фермы с жестким или шарнирным соединением, объединенные между собой стальными прогонами и распорками. Он предназначен для обеспечения устойчивости и восприятия нагрузок во время эксплуатации сооружения. Пространственная жесткость металлического каркаса обеспечивается вертикальными и горизонтальными связями. Элементы каркаса выполняются, как правило, из прокатного профиля. Соединения конструкций могут быть сварными или болтовыми. В здании может устанавливаться крановое оборудование различной грузоподъемности. Межэтажное перекрытие выполняется по желанию заказчика и состоит из колонн и поперечных балок, выполненных из стальных двутавровых балок. Покрытие самого перекрытия выполняется из монолитного железобетона по оцинкованному профилированному листу. Все составляющие несущего каркаса грунтуются с целью защиты от коррозии (грунт красно-коричневый или серый).
По требованию заказчика они могут быть дополнительно окрашены эмалью любого цвета. В конструкционный комплект обычно входят анкерные болты и болты соединения элементов.
Прогонная система
Прогонная система (далее по тексту - прогоны) служит для крепления к силовому каркасу здания ограждающих конструкций, а также для восприятия ветровых и снеговых нагрузок, передающихся от них. Они могут быть деревянными (брус хвойных пород) и металлическими (стальной профиль). Деревянные прогоны пропитываются антисептиком и используются в зданиях небольших пролетов с шагом колонн 3 м. Стальные прогоны применяются при строительстве зданий с шагом колонн, равному 3 и 6 м в стандарте, они представляют собой прокатный двутавр, швеллер или гнутый швеллер. Крепление прогонов к силовому каркасу может быть болтовое или сварочное.
Ограждающие конструкции
Ограждающие конструкции имеют два варианта исполнения: полистовая сборка и использование сэндвич-панелей заводского исполнения. Полистовая сборка представляет собой последовательную установку ограждающих конструкций (внешних и внутренних) с укладкой утеплителя. Обычно в качестве обшивки стен и кровли используется стальной оцинкованный профилированный лист, а также полиэстер (оцинкованный профнастил с цветным полимерным покрытием, цвет по выбору Заказчика, определяется исходя из стандарта RAL), крепление к прогонам которых осуществляется при помощи самонарезающих болтов. Тип утеплителя выбирается по желанию заказчика (минераловатная плита, пеноизол, пенополистерол, пенопласт и т.д). Сэндвич-панели поставляются на застроечную площадку уже в готовом виде и крепятся непосредственно к прогонам при помощи самонарезающих болтов. Панельные стыки закрываются нащельниками.
Полистовая сборка отличается от готовых панелей ценой, менее затратная. При этом сроки монтажа увеличиваются незначительно.
Крановое оборудование
По желанию заказчика в здании может быть предусмотрено любое крановое оборудование: подвесные и опорные кран-балки, тельферы, а также мостовые краны различной грузоподъемности. В качестве подкрановых путей могут служить монорельсы и подвесные подкрановые балки из специального прокатного двутавра, а также подкрановые балки под опорные краны из прокатного или сваренного профиля с использованием специальных крановых рельсов.
Ворота
- стальные распашные (утепленные и неутепленные)
- стальные откатные
- стальные подъемные
Размеры, количество и расположение ворот выбираются в соответствии с потребностями заказчика.
Окна
- деревянные
- алюминиевые
- пластиковые
Окна всех типов могут быть глухими и открывающимися, их размеры и конфигурация согласуются с заказчиком при утверждении проекта здания.
Наши здания имеют каркасную основу, которая подразумевает оборудование фундамента. В зависимости от особенностей самих конструкций, а также от формы и их способа опирания на грунт и климатических условий района строительства, подбирается тип фундамента: столбчатый заглубленный с периметральным цоколем или ленточный малозаглубленный (плавающий). (Подробнее см. Бетонные работы).
История развития металлоконструкций
Металлические конструкции имеют достаточно длительную историю развития. Несущие строительные конструкции применялись уже в XVII в.; однако отдельные  металлические детали (связи, затяжки) использовались значительно раньше в каменных конструкциях. Первыми, достаточно достоверными по времени своего сооружения строительными металлическими конструкциями в нашей стране являются перекрытия над трапезной Троице-Сергиевского монастыря (г. Сергиев-Посад), датируемые 1686-1696 гг.
В XVIII столетии металлические конструкции применялись в России неоднократно как в гражданском строительстве (например, перекрытие крыльца Невьяновской башни на Урале, сооруженное в 1725 г.), так и в церковном (перекрытия куполов в церквах). Однако как в России, так и за рубежом применение металлических конструкций в строительстве было в XVIII столетии весьма ограниченно. Запросы строительства были еще примитивны, дорожная сеть не развита. Широкому распространению металлоконструкций препятствовали к тому же слабое развитие металлургии, недостаток черного металла, а также неразработанность соединений.
Основным материалом металлических конструкций начала XIX в. был чугун, который получил широкое применение в первую очередь при строительстве мостов, а так же промышленных и гражданских сооружений. В 1784 г., в России были такие мосты в Царском селе. В Петербурге первый чугунный мост был построен в 1807 г., а также в Москве (Высокопятницкий мост на месте современного Чугунного моста) и в других местах.
В промышленном строительстве данный материал использовался в каркасах многоэтажных фабричных зданий, на многочисленных фабриках текстильной промышленности, построенных в России в середине и в конце XIX столетия. Наряду с чугуном применялось и сварочное железо.
Промышленная революция конца XVIII и начала XIX столетий, а также развитие железных дорог стимулировали применение сварочного железа, значительно более удобного для использования в конструкциях, чем чугун. Однако в первое время отсутствие разработанного процесса клепки, а также профильного проката сильно затрудняло распространение железных конструкций. Широкое применение сварочное железо получило при постройке железнодорожных мостов: в 1853 г. в России был построен первый большой железный мост через реку Лугу на Петербургско-Варшавской железной дороге, просуществовавший 90 лет до его разрушения во время Великой Отечественной войны; в 1861 г. был построен мост через реку Неман в г. Ковно со сплошными железными балками, высотой около 7 м; в 1852 г. было начато сооружение железного арочного моста в Москве (бывшего Каменного), по-видимому, первого железного арочного моста, прослужившего до 1938 г.
Полосовой прокат применялся в России еще в начале XVIII столетия, но профильный появился только в начале XIX в. Одним из первых перекрытий, где применены такие железные конструкции, является перекрытие верфи на Галерном Острове в Петербурге, сооруженное в начале 30-х годов XIX столетия.
С середины 1880-х годов в России, ранее, чем в других странах, началась замена в конструкциях сварочного железа литым; это мероприятие позволило значительно увеличить надежность сооружений и уменьшить их стоимость. Гражданские металлические конструкции в течение XIX и начала ХХ столетия развивались весьма медленно; основной их формой была стропильная ферма, сначала чугунно-железная, затем железная (стальная).
Конструкции одноэтажных промышленных цехов того времени характеризуются наличием одних лишь железных покрытий, при этом даже в самом конце XIX столетия пролеты их обычно были незначительны - порядка 10-20 м. В самом конце XIX в. появились электрические мостовые краны; однако вначале они не повлияли на конструктивную форму цехов, поскольку краны ставились на специальные внутренние эстакады.
Лишь в начале ХХ в. подкрановые балки стали располагать на металлических колоннах и появилась поперечная рама, что обусловило более резкое отличие конструкций промышленных зданий от конструкций гражданских.
В мировой практике широкое внедрение легких металлоконструкций началось в 30-х годах, и в настоящее время объем их применения весьма значителен. Применение ЛМК в СССР относится к началу 70-х годов, когда было принято решение об организации производства быстровозводимых металлоконструкций для промышленных зданий. В итоге за 20-летний срок их существования в нашей стране было построено более 80 млн. квадратных метров зданий. Данные конструкции применялись при строительстве объектов машиностроения, радио и электронной промышленности, объектов обслуживания железнодорожного транспорта, стройиндустрии, агропромышленного комплекса при строительстве объектов в экстремальных условиях Сибири, дальнего Востока и Севере России. Особое значение приобретают здания для хранения и переработки пищевой продукции.
Следует также заметить, в начале 30-х годов формируется отечественная база проектирования металлических конструкций, ставящая перед собой задачи: экономии стали, упрощения изготовления и ускорения монтажа. Развитие металлургии и машиностроения послужило основой строительства стальных каркасов промышленных зданий, они и определили дальнейшее развитие металлоконструкций. Повторяемость конструкций промышленных зданий создала предпосылки для разработки типовых схем и конструктивных решений каркасов.
В 1939 г. были разработаны типовые секций одноэтажных промышленных зданий и их элементов со стальным каркасом (ферм, колонн, подкрановых балок и т.п.), а также введен вначале трехметровый модуль пролетов, в последствии замененный на шестиметровый.
Типизация, а затем унификация и стандартизация рассматриваемых сооружений в нашей стране стали одним из главных направлений развития металлоконструкций. Это направление существенно упростило проектирование конкретных объектов, а также способствовало резкому ускорению изготовлению и монтажа металлоконструкций.
<<< назад наверх страницы |
