Блок-схема производства и строительства здания на основе ЛСТК.
Все преимущества новой технологии строительства - результат комплексного подхода к строительству - от проекта до сдачи объектов "под ключ". Система - новое перспективное направления строительства из легких стальных профилей по "бескаркасной технологии", где стеновые элементы выполняют функцию несущих панелей и одновременно являются тепловым контуром здания.
Основой качества элементов является качественное проектирование конструкций, которое позволяет создавать легкие и прочные здания.
Проектирование элементов производится с помощью системы трехмерного моделирования. Программа, используемая при проектировании объектов, позволяет конструировать и рассчитывать каждый фрагмент объекта на прочность, устойчивость и прогиб. Программа позволяет рассчитывать конструкции по пространственной схеме, что значительно снижает вес элементов.
Программа автоматизированного проектирования по технологии ЛСТК, базирующаяся на AUTOCAD, позволяет создавать объемный прототип здания, обеспечивая при этом точность размеров и геометрии элементов здания. При таком подходе нет опасения, что на строительной площадке придется что-то подрезать, сваривать или изменять. Кроме того, многовариантность проектирования позволяет оптимизировать конструкции по весовым показателям, унифицировать сечения профилей, группировать элементы по изделиям и по заказам.
Спецификация конструкций, составленная при помощи программы, отправляется на завод, где каждый элемент изготавливается, маркируется в точном соответствии с чертежом. Маркировка каждого элемента здания помогает быстро отыскать и установить его на строительной площадке без ошибок. Процесс изготовления элементов полностью автоматизирован, при этом сроки исполнения каждого заказа минимальные.
На строительной площадке рабочим требуется только соединить элементы в единый блок при помощи самосверлящих шурупов. Процесс сборки простой и быстрый, не требует высококвалифицированных монтажников, так как напоминает процесс сборки детского конструктора
Сборка и монтаж
При использовании системы в строительстве можно выделить три основных способа изготовления и монтажа конструкций по степени завершенности (готовности) конструктивных элементов.
Способ №1. Сборка на строительной площадке. Элементы здания доставляются на строительную площадку в виде нарезанных и замаркированных профилей. Бригада строителей производит на ровной поверхности "укрупнительную" сборку отправочных марок (стен, ферм, перегородок и т.д.) при помощи шуруповерта и винтов-саморезов. После укрупнительной сборки элементы подаются на монтажное место вручную (без крана), закрепляются в проектное положение, утепляются при помощи минераловатных плит (или других эффективных утеплителей) и зашиваются изнутри листами гипсокартона. Вес каждого элемента не превышает 90-100 кг. Окна и двери поставляются на стройплощадку отдельно и встраиваются в панели стен.
Рис.1
Способ №2. "Мини-завод" на строительной площадке. Элементы здания доставляются на строительную площадку в виде нарезанных и замаркированных профилей. На строительной площадке организовывается рабочий пост, оборудованный для предварительной укрупнительной сборки панелей и других элементов. Обычно это рабочее место оборудовано защитным тентом, электрическим освещением, оборудованием для склепывания профилей, инструментами для резки минплиты и гипсокартона. Одна бригада рабочих производит укрупнительную сборку элементов, утепляет панели стен, зашивает изнутри гипсокартон, вторая бригада при этом доставляет собранную панель к месту монтажа, поднимает деталь при помощи грузоподъемного механизма, закрепляет их в проектном положении и между собой. После установки стеновых панелей в них встраиваются окна и двери. Вес элементов увеличивается. Сроки монтажа сокращаются.
Способ №3. Полная заводская готовность панелей. Все нарезанные и замаркированные профили собираются в конструкцию стен (ферм и т.п.) на заводе с применением автоматического инструмента и в теплых условиях. Панели стен оборудуются окнами и дверями, внутрь панелей могут закладываться электрические кабеля, разводка низковольтного оборудования и т.п. Панели утепляются, на внутреннюю сторону прикрепляются листы гипсокартона. На наружную поверхность стен могут крепиться облицовочные панели, сайдинг, фасадные системы. На строительной площадке при помощи крана все элементы устанавливаются в проектное положение, закрепляются к фундаментам и между собой. Монтаж зданий очень быстрый, качество сборки панелей гарантировано технологией конвейерного "автомобильного" производства. Проблемы логистики, транспортировки, применения грузоподъемных механизмов должных быть учтены при строительном планировании.
Основные элементы ЛСТК
Сооружения основанные на технологии ЛСТК - это сборно-разборные сооружения, состоящие из таких основных элементов как: фундамент и металлический каркас, а также инженерные коммуникации.
Фундамент – это основа любого строения и здания. От прочности фундамента зависит долговечность и надежность всего сооружения. Одной из особенностей строительства зданий из ЛСТК и является закладка фундамента - используются ленточный, малозаглубленный, столбчатый или плиточный фундаменты. Благодаря мелкозаглубленному фундаменту экономятся деньги.
Металлический каркас - остов здания состоит из строительных металлоконструкций. Он представляет собой набор параллельно стоящих плоских металлических рам, объединенных металлическими продольными и горизонтальными связями. Соединение профилей между собой, а также крепление соединительных планок к профилям выполняются с помощью самосверлящих самонарезающих винтов. Эффективный и надежный винтовой метод скрепления элементов каркаса, в свою очередь, предоставляет возможность обходиться при возведении сооружения силами лишь небольшой бригады специалистов (4-6) без применения сварки и тяжелой строительной или подъемной техники.
Возможность размещать коммуникации внутри каркасных стен и перекрытий позволяют архитекторам максимально использовать внутреннее пространство, создавать оригинальные планировки.
Основными элементами ЛСТК являются:
•тонкие стальные оцинкованные профили
Гнутые профили для ЛСТК изготовляют из стандартной рулонной оцинкованной стали с цинковым покрытием первого и повышенного классов по ГОСТ 14918-80* толщиной не более 2 мм. Освоение производства гнутых профилей из оцинкованной стали толщиной до 4 мм по ГОСТ Р 52246-2004 значительно расширит область применения и эффективность ЛСТК. Оцинкованная сталь для изготовления ЛСТК может иметь защитное декоративное полимерное или лакокрасочное покрытие.
•утеплитель (минераловолокнистые плиты или пенопласты)
•гипсокартонные, гипсоволокнистые или цементно-стружечные листы.
В качестве внутренних облицовочных материалов находят применение стандартные гипсокартонные и гипсоволокнистые листы. Для наружной облицовки стен зданий в зависимости от архитектурного решения и требований заказчика можно использовать облицовочный кирпич, деревянную рейку, пластиковый или металлический саидинг, каменные или цементные материалы.
Для элементов каркаса наружных стен предусмотрено применение профилей с перфорированной стенкой, исключающих образование мостиков холода.
Утеплитель в наружных стенах располагают в пределах высоты сечения элементов каркаса и защищают специальными пленками с обеих сторон. Наружную облицовку стен выполняют по принципу вентилируемого фасада. Приведенное сопротивление теплопередаче наружных стен толщиной 150-250 мм колеблется от 3,23 до 5,04 кв. м·°С/Вт.
Для внутренней облицовки стен, перегородок и перекрытий обычно используют два-три слоя гипсокартонных листов в зависимости от требований огнестойкости
Элементы конструкций из стали толщиной до 2 мм соединяют с помощью самонарезающих винтов диаметром 4,8-6,3 мм. Соединения элементов из стали толщиной более 2 мм целесообразно выполнять на обычных болтах. Применять сварку при изготовлении и монтаже ЛСТК не рекомендуется.
Рис.2 Рис.3
Система перекрытий также состоит из несущих конструкций междуэтажного перекрытия, изготовленных из стальных C- или П-образных профилей толщиной 1–2 мм, которые устанавливаются с шагом 600 мм. Перекрытия с С-образными балками охватывают пролет до 8 метров. Поверх балок укладывается профилированный стальной настил, служащий основанием под полы из гипсоволокнистых листов. Потолок устраивается из гипсокартонных листов, прикрепленных к нижнему поясу балок через обрешетку.
Междуэтажные перекрытия состоят из тонкостенных оцинкованных балок из гнутых профилей и профилированного стального настила с дополнительными элементами, обеспечивающими индекс звукоизоляции от воздушного шума Rw = 52...53 дБ. Оптимальный свободный пролет конструкций междуэтажных перекрытий составляет до 4,8 м.
Кровельная система — это несущие стропильные и ферменные конструкции из стальных оцинкованных профилей; свободные пролеты составляют до 20 метров.
Рис.4 Рис.5
Несущие конструкции перекрытий пролетом до 15 м выполняют в виде ферм или стропил из тонкостенных оцинкованных гнутых профилей. По металлической обрешетке покрытия укладывают кровельные материалы.
Стальной каркас чердачного перекрытия монтируют также из профилей с перфорированной стенкой, исключающих образование мостиков холода. Утеплитель размещают в пределах высоты сечения элементов каркаса и защищают специальными пленками.
Кровельные покрытия для зданий из ЛСТК могут быть выполнены из металлических профилированных листов, натуральной, или каменной черепицы, а также из мягких кровельных материалов: катепала, ондулина, алькорплана и др.
Быстровозводимые здания такого типа отличаются повышенной прочностью. Каркасные дома на основе ЛСТК можно, несомненно, отнести к наиболее надежным быстровозводимым зданиям.