Легкие строительные конструкции: Легкие стальные конструкции (ЛСТК и ЛМК)

Содержание

Легкие строительные конструкции

Легкие строительные конструкции

Строительство с использованием легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) в большинстве развитых стран мира успешно ведётся уже более полувека.

Низкая себестоимость и быстрая окупаемость вложений делают каркасное строительство привлекательным и выгодным вложением средств.

Суть технологии заключается в использовании стальных оцинкованных профилей разной конфигурации, образующих металлический каркас здания или сооружения, который затем обшивается изнутри и снаружи и утепляется.

ЛСТК позволяет строить каркасные здания самого различного назначения: жилые дома и офисные помещения (до 3-х этажей), коттеджи и садовые домики.

Низкая себестоимость и быстрая окупаемость вложений делают каркасное строительство привлекательным и выгодным вложением средств для малого и среднего бизнеса: нам заказывают магазины, складские помещения, хозяйственные постройки, павильоны,автомойки и ангары.

С большим успехом быстровозводимые металлоконструкции используются в мансардном строительстве в новых или уже существующих зданиях. Мансарды позволяют существенно увеличить площадь практически вдвое при этом потери тепла через крышу уменьшаться на 8-10 %. Благодаря легкости и одновременно высокой прочности используемых материалов, конструкция не перегружает само здание и фундамент.

Преимущества каркасного домостроения с применением ЛСТК — это экономия времени и финансовых средств, возможность возведения сооружения в любое время года на любых тяжёлых грунтах в т.ч. на вечной мерзлоте. Так же к достоинствам карсаного домостроения из ЛСТК можно отнести надёжность, долговечность и сейсмоустойчивость конструкций.Новая технология экологически безопасна для человека и окружающей среды. А многовариантность отделки (как внутренней так и внешней), в зависимости от функционального назначения здания, позволяет угодить вкусу и возможностям любого заказчика.

Преимущества ЛСТК перед традиционными методами домостроения:

  • Быстрота возведения конструкций.
  • Небольшая стоимость строительства. Возможность заложения лёгких фундаментов, минимальное использование грузоподъёмной техники, низкие трудозатраты.
  • Малый удельный вес конструций позволяет осуществлять строительство на слабых грунтах, а также надстройки практически на любых зданиях без усиления фундамента.
  • Надежность и долговечность конструкции (срок службы стальных каркасов до 100 лет). Нет деформации под действием атмосферных явлений.
  • Сейсмоустойчивость. Эластичность стального каркаса позволяет зданию устоять при землятресении до 9 баллов.
  • Пожаростойкость. Сталь не поддерживает горение, а использование современных термоизоляционных материалов позволяет зданию долгое время противостоять огню.
  • Отсутствие «усадки» дома, поэтому отделочные работы можно вести сразу после его сооружения.
  • Экологичность. Стальной оцинкованный каркас не подвержен гниению и не выделяет вредные вещества.
  • Возможность строительства зданий и сооружений в любое время года всвязи с отсутсвием мокрых процессов.

Легкие строительные конструкции — Ремонт и строительство

Каждый год российская строительная индустрия внедряет новые технологии. В технологических цепочках задействованы не только новые материалы, но и прогрессивные способы возведения зданий. Иногда предприятия готовы отгружать здания машинами.

Этакие, образно говоря, «конструкторы Лего» размером с дом. Строительные предприятия предлагают в наборах комплекты зданий в разобранном виде: от саморезов до финальной облицовки. Большое преимущество конструкций-полуфабрикатов  состоит в том, что производят элементы здания в заводских условиях с высоким уровнем автоматизации. Что, во первых, сводит к минимуму человеческий фактор, а, во вторых, сильно удешевляет стоимость строительства. Ведь грамотно организованный механизированный производственный процесс обходится еще дешевле, чем труд гастарбайтеров. «Импортную» организацию труда тоже не стоит сбрасывать со счетов. Строительный опыт наши производственники заимствуют на западе — закупают оборудование и технологии. А там давно уже научились строить жилье для среднего класса по разумным ценам.

Термопрофили
Интересен подход, когда строительная индустрия предлагает широкую линейку изделий, начиная от элементов каркаса здания, и кончая панелями, начиненными утеплителем. В комплекте к панелям прилагается внутренняя и наружная облицовка, фасонные детали  и различные «аксессуары». При этом каркас и панели не обязательно покупать в одной фирме, но все же есть возможность загрузить полный комплект в одну машину. Это удобно при малоэтажном строительстве, когда в солидную фуру помещается «целое здание». В таком случае «разобранный дом» не обязательно покупать в своем районе, можно сгонять машину и в соседнюю область, где стройматериалы стоят дешевле. Это особенно актуально для ближнего Подмосковья.

При таком подходе большое значение имеет вес конструкций, тем более что «технологические пустоты» в материалах делают более экономичной цену изделия. Да и функции конструктивных элементов, по мнению специалистов, улучшаются, если, например, вместо обычного профиля использовать термопрофиль. Это несущее металлическое изделие предназначено для строительства каркасов малоэтажных зданий, имеющих высоту до трех этажей. Приставка «термо» обозначает низкую теплопроводность, по сравнению с обычными сплошными металлическими профилями.

В термопрофиле сделаны просечки по всей длине изделия, которые иначе можно охарактеризовать как некие «фигурные» надрезы (или перфорация) в середине профиля. По оценкам экспертов, они не ослабляют несущую способность металлической конструкции, однако существенно снижают теплопроводность металла, прерывая так называемые «мостики холода». Производители утверждают, что в результате теплопроводность перфорированных профилей получается не больше, чем у кирпича. Стоит отметить, что несущий каркас здания, как правило, отчасти состоит из обычных профилей, а перфорированные изделия используют чтобы «разрубить» мостики холода. При этом термопрофили способны выдерживать несущую нагрузку.

Впрочем, индустрия уже усовершенствовала и эти относительно новые изделия, а потому рынок предлагает перфорированные профили, выполненные методом протяжки термопросечек. В результате получаются сетчатые» профили, имеющие еще меньший вес и хорошую (по данным производителя) несущую способность. Но главное преимущество новых изделий состоит в том, что сетчатые термопрофили одновременно являются каркасом для опалубки, в которую заливают, например, пенополистиролбетон или другой легкий бетон.

Кстати, создание строительных и в тоже время теплоизоляционных материалов, в частности, замес бетона и шариков пенополистирола (либо керамзита) «в одном флаконе» — это тоже новый шаг в развитии технологий на нашем строительном рынке. Чтобы сетчатые термопрофили превратились в полноценную опалубку, на них с наружной стороны навешивают, например, фиброцементные плиты, а с внутренней стороны — листы гипсокартона. В полость между плитами и листами заливают легкий «утепленный» бетон. Эксперты считают, что легкие строительные конструкции, к которым относят термопрофили и сетчатые профили, можно использовать не только для строительства новых зданий, но также для возведения мансарды, веранды или даже дополнительных комнат в малоэтажном здании.

Мелкосборное строительство
Эксперты поясняют, что новые строительные технологии пришли к нам из Европы, где «обосновались» еще в семидесятых годах прошлого столетия. В это время строительная индустрия у нас была достаточно развита, однако заводы железобетонных изделий работали исключительно на крупнопанельное домостроение. В те годы индустрия не отреагировала на европейские тенденции, а потому подъемные краны еще три десятка лет продолжали тягать тяжелые железобетонные плиты и крупногабаритные панели. Однако в последние годы строители оценили европейские наработки и построили заводы для производства мелкосборных конструкций.

Принципиальное отличие мелкосборного домостроения от крупнопанельного состоит номенклатуре изделий. Если крупнопанельный дом строят из 20 типов конструкций (примерно), то в мелкосборном строительстве количество различных элементов может достигать сотни. Поскольку все детали делают на заводе, где также собирают «строительные полуфабрикаты», то получается, что в мелкосборной индустрии еще большая часть работ (чем в крупнопанельном домостроении) вынесена в заводские цеха. А поскольку все конструктивные элементы относительно «мелкие и легкие», то и надобность в строительной технике значительно меньшая. А, кроме того, «собирать здание» можно в любое время года.

Новые строительные технологии специалисты называют открытыми системами. Суть в том, что различные системы «легкого типа» могут сопрягаться между собой. Возможно усовершенствование отдельных частей системы, без принципиальной перестройки производственного и строительного циклов. Эксперты подчеркивают, что мелкосборное домостроение легко откликается на нестандартные архитектурные замыслы, а также быстро реагирует на модные тенденции и изменяющийся покупательский спрос. Так здание высотой до трех этажей, с различными архитектурными изысками, можно построить из готовых панелей, изготовленных на основе легких стальных перфорированных профилей.

Для невысокого дома не нужен несущий каркас, поскольку опытные проектировщики всю нагрузку «возложат» на панельные стеновые системы и панельные перекрытия, а поверх здания запроектируют «комплектную» кровельную систему. Но если заказчик захочет построить «внесистемные» перекрытия, то это не помешает сопряжению «инородных» конструкций с панельной стеновой системой. Однако в зданиях, имеющих высоту более трех этажей, несущую нагрузку, как правило, не возлагают на облегченные панели. Несущий каркас сооружают из сплошных стальных профилей, которые в совокупности также представляют собой «конструктор Лего». На него навешивают панели. Размеры и внутреннее содержание панелей может быть различным: в зависимости от требований, предъявляемым к зданию, возможностями заказчика и решениями проектировщика.

Система перекрытий
Интересен способ строительства зданий на основе стальных тонкостенных профилей. Как сказано выше, каркасное здание из термопрофилей, которые могут служить (в том числе) «панельной» опалубкой, не обязательно должно быть монолитным. Здание может быть «просто панельным». При этом производитель предлагает не только стеновые панельные системы, но также системы панельных перекрытий и кровельные системы. Систему перекрытия облегченного здания строят, например, следующим образом. Несущие конструкции межэтажного перекрытия изготавливают из С образного или П образного профиля. Вовнутрь несущей панели укладывают минераловатный или целлюлозный утеплитель. Готовое панельное перекрытие сверху покрывают, например, профилированным стальным настилом и гипсоволоконными листами, которые служат основанием для финального напольного покрытия. Иногда вместо профилированного настила в качестве жесткого основания пола кладут фанеру или листы ДСП. Также для утепления перекрытия  используют пенобетон и пенополистиролбетон. Потолок, через обрешетку, крепят к нижней части перекрытий. В частности, для его обустройства эксперты рекомендуют использовать листы гипсокартона.

Мансардная система
Аналогичным образом в «легком» домостроении обустраивают мансардные системы. Суть в том, что современные подходы к строительству зданий предполагают рациональное использование площадей «под крышей». А потому кровлю скорее не обустраивают, а благоустраивают, чтобы под ней можно было расположить не чердачное помещение, а комфортное жилье. Мансардная панель представляет собой каркас из перфорированного профиля, начиненного, например, минераловатным утеплителем. Как и в случае с конструкциями, предназначенными для межэтажных перекрытий, панель может быть начинена также целлюлозными теплоизоляционными материалами, либо в нее заливают «жидкие утеплители», например, пенобетон или пенополистиролбетон. В этом случае в качестве основания под «жидкую начинку» монтируют, например, цементно-стружечные плиты. Сухие утеплители, по оценкам экспертов, целесообразней ограждать в панелях, например, гипсоволоконными листами. Снизу под панельной мансардной кровлей нужно натянуть пароизоляционную пленку, а поверх теплоизоляционного покрытия специалисты рекомендуют укладывать на панели ветрозащитную пленку. Обрешетку монтируют из специального профиль-прогона. Сверху мансардную кровлю, покрывают например, металлочерепицей. 

Стеновые системы
Как сказано выше, облегченные стеновые панели, сделанные из сетчатого профиля, не обязательно служат опалубкой для жидких «бетонных» утеплителей, но иногда выполняют роль каркаса для сухих теплоизоляционных материалов. В частности, одна из разновидностей облегченной стеновой панели (точнее, стены, построенной на основе панели), представляет собой многослойный «бутерброд». Вовнутрь панели, сделанной из перфорированного профиля, укладывают целлюлозный или минераловатный утеплитель. Панель ограждают с обеих сторон гипсоволоконными листами, однако с внешней стороны используют влагостойкое гипсоволокно, под которое к тому же (между листом и панелью) прокладывают паро-ветрозащитную пленку. Влагостойкое гипсоволокно служит основанием для финальной облицовки фасада. В качестве наружной отделки можно использовать, например, декоративную штукатурку, которая хорошо ложится на гипсоволоконные листы. Внутренняя часть многослойного «бутерброда» выглядит следующим образом. Поверх гипсоволоконного листа, ограждающего панель с внутренней стороны, эксперты рекомендуют выкладывать паро-гидроизоляционную пленку. Дальше можно монтировать основание под финальную внутреннюю облицовку, которым могут служить, например, гипсокартонные листы.

Термоструктурные панели
«Легкое» домостроение может быть не только мелкосборным. Эксперты считают весьма перспективным направлением строительство зданий из термоструктурных панелей. Эти стройматериалы по размерам не меньше стандартных железобетонных панелей, из которых построено «пол России», а иногда бывают крупнее. Однако весят термоструктурные панели намного меньше, чем железобетонные. Во всяком случае, на рынке представлено достаточно разновидностей термоструктурных панелей, которые монтируют вручную, без использования грузоподъемной техники. Производители, иллюстрируя свою продукции, нередко подчеркивают ее легкий вес. Например, изображают на фотографиях человека, который несет на плече панель, имеющую площадь два — три квадратных метра.

При производстве термоструктурных панелей используют различные типы утеплителей и каркасов. Например, конструкция панели бывает такой. Каркас выполняют из гнутых стальных профилей П образной или L образной формы, которые изготавливают из листовой рулонной гальванизированной стали, имеющей толщину листа 7 мм. Каркас монолитно связан со вспененным полистиролом. Плотность утеплителя от 16 до 24 кг на кубический метр. Элементы каркасы расположены в теле пенополистирола таким образом, что бы исключить образование «мостиков холода» внутри панели. В первую очередь такой подход применяют к построению каркаса панелей, которые будут использованы в качестве ограждающих конструкций. Также для изготовления каркаса термоструктурных панелей иногда используют термопрофили.

Панели, имеющие в основе стальной каркас, являются несущими. Однако из термоструктурных панелей, как правило, не строят многоэтажные здания. Хотя встречаются и другие подходы. В некоторых случаях проектировщики распределяют нагрузку между каркасами панелей и другими несущими железобетонными или металлическими конструкциями. В частности, строительство малоэтажных зданий организовывают следующим образом. В облегченном фундаменте — сборном или монолитном, сверлят отверстия, в которых закрепляют анкерные болты. (Впрочем, болты можно сразу «замонолитить» в растворе при строительстве фундамента). В оцинкованном швеллере или в иной строительной конструкции, имеющей форму желоба, (например, это может быть специально подготовленный брус) сверлят отверстия. Шаг между ними такой же, как и расстояние между болтами, закрепленными в фундаменте.

На анкерные болты надевают просверленный швеллер (брус, желоб), и надежно закрепляют гайками. Далее панели устанавливают в желоб или брус, привинченный к фундаменту, и закрепляют саморезами. Либо при помощи саморезов панель закрепляют с двух сторон специальными накладками. Каждую панель завод выпускает промаркированной, панели крепят в соответствии со сборочными чертежами. Как правило, монтаж панелей начинают с угла здания. Угловая панель имеет специальный паз, сделанный в заводских условиях. Панель сгибают по пазу на 90 градусов, затем сгиб герметизируют монтажной пеной. Угловую панель закрепляют при помощи накладок и саморезов, а далее к ней пристыковывают «линейные» панели. Каркас термоструктурных панелей выполнен таким образом, что «крайние» элементы каркаса на двух соседних панелях можно стягивать друг с другом.

Несмотря на легкий вес, несущая способность панелей достаточно высока. В трехэтажном здании облегченные панельные стены выдерживают железобетонные перекрытия, сделанные из плит, либо отлитые монолитно при помощи опалубки. Эксперты подчеркивают, что «теплые» термоструктурные панели используют не только для возведения ограждающих конструкций, но и для всех несущих стен здания. А вот перегородки, как правило, строят из гипсокартона. Также промышленность выпускает термоструктурные панели, предназначенные для строительства кровельных систем. Однако в панельном доме не возбраняется возводить кровлю любым другим способом. Наружная и внутренняя отделка «термоструктурного» здания также может быть выполнена на любой вкус.

На сегодняшний день наработан достаточный опыт строительства зданий из облегченных панелей. Специалисты поясняют, что некоторые из них имеют совершенно нестандартный вид, украшены арками и прочими архитектурными изысками. По сравнению со старыми технологиями панельного домостроения, новые подходы — значительно гибче. Промышленность не ставит задачу обеспечить выпуск унифицированных термоструктурных панелей, да и нет пока высокого спроса для строительства крупносерийного производства. А потому заводы изготавливают панели под заказ — в соответствии с проектом здания: в нужном количестве, определенной формы. С арками, выступами, или изгибами. Каждую панель и другие строительные элементы маркируют в заводских условиях, что впоследствии существенно сокращает сроки строительства здания.

Различные «термоструктурные» технологии
Стоит отметить, что рынок предлагает и другие технологии строительства зданий из термоструктурных панелей, которые существенно отличаются от описанных выше. В частности, для малоэтажного строительства используют панели, имеющие стальной каркас, монолитно связанный с негорючим утеплителем, который изготовлен на основе базальтового волокна. Эксперты считают, что минераловатное (в частности, базальтовое) волокно, более экологично, чем пенополистирол. Хотя синтетические утеплители считаются безопасными для здоровья, их все же рекомендуют использовать для утепления стен с наружной стороны. Но в случае с термоструктурными панелями утеплитель — «это и есть стена», а значит, его будет отделять от помещения только внутренняя облицовка и твердое основание, установленное под финальным покрытием. Поэтому специалисты рекомендуют более плотно обшивать стены изнутри, если дом построен из термоструктурных панелей, где в качестве «тела» использован пенополистирол. А вот минераловатные утеплители более безвредны при «контакте с жильцами».

Интересны термоструктурные панели, сделанные по так называемой канадской технологии. Каркасом служат две древесно-стружечные плиты, между которыми под давлением приклеивают жесткий пенополистирол. Плиты ДСП тоже изготавливают по специальной технологии. Поскольку они служат каркасом панели, а, следовательно, принимают на себя несущую нагрузку, плиты изготавливают из «правильно ориентированных» стружек. То есть специальная технология позволяет производить более прочные древесно-стружечные плиты. Правда, несущая нагрузка приходится не только на листы ДСП, но и на бруски, встроенные в тело панели в заводских условиях. Торцы термоструктурных панелей также закрыты специальными брусками, оснащенными шипами и пазами для соединения друг с другом (то есть для соединения двух соседних панелей между собой).

Большим преимуществом «канадских» термоструктурных панелей (хотя подобное домостроение практикуется также в скандинавских странах, Финляндии и США) эксперты считают ровную поверхность стен. Их намного проще облицевать снаружи и изнутри, чем стены здания, построенного из термоструктурных панелей, имеющих в основе  каркас из стальных профилей. Кроме того, в каркасе панелей их ДСП обычно оставляют полости для прокладки кабеля. Размер панелей, из которых строят малоэтажные здания по канадской технологии, может достигать шести метров в длину. Но чаще здания строят из более коротких панелей. Эксперты считают, что «канадские» технологии в западных странах востребованы в больше, чем в России. Причина в том, что «у них» достаточно дорого стоит древесина. У нас же в некоторых случаях затраты получаются соизмеримыми, а деревянной дом считается лучше, чем «канадский».

Быстровозводимое строительство из ЛСТК | ИНСИ



Лёгкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК) — технология проектирования и строительства на основе каркаса с использованием термопрофилей и профилей, изготовленных из оцинкованной тонкостенной стали. ЛСТК используется как при строительстве несущих стеновых конструкций, так и при строительстве межкомнатных и межэтажных перекрытий, стропильных систем и т.д. Получаемые конструкции (ЛМК – легкие металлические конструкции) подходят для строительства жилых домов, школ, гостиниц, детских садов, складских и логистических комплексов.

Технология быстровозводимого строительства получила поддержку и развитие в северных странах (Канада, Швеция). К началу 90-х годов 20 века этот способ строительства был уже не просто интересной новинкой, а проверенной десятилетиями технологией возведения теплых и долговечных домов.

Именно в это время компания ИНСИ не просто переняла технологию у западных компаний, а адаптировала ее к суровым погодным условиям нашей страны. Для оптимизации и ускорения производства в прошлом году компания ИНСИ запустила еще один завод «Завод зданий и сооружений».

Сегодня технология быстровозводимого строительства ИНСИ благодаря

  • заводской готовности всех элементов
  • болтовым соединениям, а значит отсутствию мокрых процессов
  • небольшому весу элементов и всей конструкции
  • четким инструкциям по монтажу

позволяет строить здания

  • в любой сезон
  • в короткие сроки
  • на мелкозаглубленном фундаменте
  • с минимальными трудозатратами
  • с любой внутренней и внешней отделкой

Уют и комфорт при любой погоде достигается следующим технологическим решениям ЛСТК:

  • Использование профилей с перфорацией (термопрофиля): в несколько раз увеличивается путь теплового потока, что практически ликвидирует основную проблему металлоконструкций – «мостик холода».
  • Толщина минераловатного утеплителя для стен и кровли подбирается исходя из климатических особенностей.
  • Пароизоляционная пленка, монтируемая с внутренней стороны утеплителя, защищает его от влажности, проникающей из помещений.
  • Гидроизоляционная пленка, монтируемая с внешней стороны утеплителя, защищает его и весь дом от ветра и осадков.

Благодаря большому опыту работы по данной технологии ИНСИ уже сейчас может предоставить проекты домов, готовые решения ангаров, а так же другие проекты реализуемые по технологии ЛСТК.

Легкие металлические конструкции. Что это?

Соблюдение Вашей конфиденциальности важно для нас. По этой причине, мы разработали Политику Конфиденциальности, которая описывает, как мы используем и храним Вашу информацию. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими правилами соблюдения конфиденциальности и сообщите нам, если у вас возникнут какие-либо вопросы.

Сбор и использование персональной информации

Под персональной информацией понимаются данные, которые могут быть использованы для идентификации определенного лица либо связи с ним.

От вас может быть запрошено предоставление вашей персональной информации в любой момент, когда вы связываетесь с нами.

Ниже приведены некоторые примеры типов персональной информации, которую мы можем собирать, и как мы можем использовать такую информацию.

Какую персональную информацию мы собираем:

  • Когда вы оставляете заявку на сайте, мы можем собирать различную информацию, включая ваши имя, номер телефона, адрес электронной почты и т.д.

Как мы используем вашу персональную информацию:

  • Собираемая нами персональная информация позволяет нам связываться с вами и сообщать об уникальных предложениях, акциях и других мероприятиях и ближайших событиях.
  • Время от времени, мы можем использовать вашу персональную информацию для отправки важных уведомлений и сообщений.
  • Мы также можем использовать персональную информацию для внутренних целей, таких как проведения аудита, анализа данных и различных исследований в целях улучшения услуг предоставляемых нами и предоставления Вам рекомендаций относительно наших услуг.
  • Если вы принимаете участие в розыгрыше призов, конкурсе или сходном стимулирующем мероприятии, мы можем использовать предоставляемую вами информацию для управления такими программами.

Раскрытие информации третьим лицам

Мы не раскрываем полученную от Вас информацию третьим лицам.

Исключения:

  • В случае если необходимо — в соответствии с законом, судебным порядком, в судебном разбирательстве, и/или на основании публичных запросов или запросов от государственных органов на территории РФ — раскрыть вашу персональную информацию. Мы также можем раскрывать информацию о вас если мы определим, что такое раскрытие необходимо или уместно в целях безопасности, поддержания правопорядка, или иных общественно важных случаях.
  • В случае реорганизации, слияния или продажи мы можем передать собираемую нами персональную информацию соответствующему третьему лицу – правопреемнику.

Защита персональной информации

Мы предпринимаем меры предосторожности — включая административные, технические и физические — для защиты вашей персональной информации от утраты, кражи, и недобросовестного использования, а также от несанкционированного доступа, раскрытия, изменения и уничтожения.

Соблюдение вашей конфиденциальности на уровне компании

Для того чтобы убедиться, что ваша персональная информация находится в безопасности, мы доводим нормы соблюдения конфиденциальности и безопасности до наших сотрудников, и строго следим за исполнением мер соблюдения конфиденциальности.

Легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК)

Технология ЛСТК – это альтернативная каркасная методика строительства, разработанная для возведения малоэтажных зданий. Данный способ строительства из металла достаточно бурно развивался на протяжении нескольких десятилетий в Америке и странах Скандинавии, и вот сегодня мы перенимаем этот опыт у себя в стране. Основное преимущество технологии в том, что она удачно сочетает в себе несколько аспектов традиционного каркасного строительства и современных методов скоростного возведения домов с применением стальных конструкций, что позволяет возводить надежные здания за считанные недели без ущерба качеству.

Легкие стальные конструкции могут применяться не только в качестве дополнительных элементов строения, но и как основная самостоятельная конструкция. Также, технология позволяет внедрить в постройку здания из ЛСТК классические методы строительства, используя железобетонные конструкции.

Достоинства дома из ЛСТК

Безусловно, как и в любом другом методе строительства здесь присутствуют свои преимущества и характеристики. Стоит перечислить основные:

  • Вес – сравнительно небольшой вес здания или частного строения на основе конструкции из ЛСТК снижает бюджет на подготовку и строительство фундамента. Также, низкий вес позволяет использовать металлические балки и прочие элементы в зданиях, которые подлежат реконструкции;
  • Скорость – высокоточное и быстрое строительство по данной технологии стало возможно, благодаря использованию в методах проектирования зданий и конструкций машиностроительных расчетов. Такой подход обеспечивает высокое качество, и налаженный процесс стыковки каждого элемента за короткий промежуток времени. Темп строительства задается только лишь поставками материалов на объект, монтаж выполняется очень быстро и не дорого;
  • Всесезонность – ввиду того, что конструкции из ЛСТК основываются на «сухом» строительстве, монтажные работы можно проводить круглый год, не теряя на качестве и скорости работ;
  • Надежность – физические характеристики металла изучены давно и, можно с уверенностью сказать, что именно металл позволяет выполнить конструкцию любого типа и объема, которая будет отвечать современным меркам надежности и долговечности. Эта технология создает эластичные и безопасные конструкции, поэтому ЛСТК рекомендуют в строительстве жилых и коммерческих зданий там, где высокий порог сейсмической активности;
  • Экологичность – продуманная технология строительства из легких стальных конструкций обеспечивает минимум отходов при производстве и оптимальную чистоту работ на объекте. Кроме того, сталь не выделяет вредных веществ в окружающую среду. В состав металла, входят материалы, подлежащие 100% переработке;
  • Энергосбережение – эффективное использование энергоресурсов в производстве ЛСТК снижают расходы на их изготовление, а уникальный метод стыковки каждой детали в общую конструкцию сводит к минимуму использование дополнительных крепежных материалов, метизов и сварки.

Технические характеристики ЛСТК

В качестве сырья для изготовления тонкостенного профиля используется низколегированная сталь, толщиной в среднем 2 мм. Вес 1 кв/м каркасной конструкции не превышает 25 кг, при этом вес готового 1кв/м здания в среднем 150 кг.

Стеновая система ЛСТК — это каркасный блок из нескольких несущих профилей и теплоизоляционного материала. После монтажа профиля он может обшиваться любыми современными материалами:

  • Внутри здания – листы гипсокартона, OSB плиты, пластиковые панели и пр.
  • Наружная отделка – профлисты, сэндвич-панели, плиты «Минерит», сайдинг и пр.

Для перекрытий используется тонкостенный профиль «Z» образного типа, с толщиной металла 3-4 мм. Поверх профиля укладывается стальной настил, который выравнивает поверхность и может служить в качестве подкладки для гипсоволоконных плит или досок. Максимально допустимый пролет для профиля на перекрытии достигает 8 метров. Кровля и конструкции ферм может возводиться свободными пролетами до 20 м.

Сборочные работы выполняются непосредственно на стройплощадке. Каждый профиль приходит с соответствующей маркировкой. Согласно детальному чертежу, монтажные работы могут выполнять 2-3 человека без привлечения сложной техники. В результате, каркас здания площадью около 200 кв/м может быть собран в свободных пролетах за 3-4 недели. В момент сборки конструкции, выполняться работы по прокладке коммуникаций внутри профиля, что также экономит внутреннее пространство помещения.

Огнестойкость легких стальных тонкостенных конструкций достигает параметров вермикулитовых плит, что показывает возможность конструкции выдерживать высокие температуры при открытом воздействии огня на протяжении 100-120 минут. Профиль не подвержен биологическим процессам и разложению, срок эксплуатации конструкции может достигать 100 лет при надлежащем уходе и защите от влажных и температурных процессов окружающей среды.

Применение легких стальных тонкостенных конструкций

Универсальность технологии с легкостью реализует любые варианты строительства: стен, перекрытий, перегородок, кровли. Технология ЛСТК может дополняться любыми известными на сегодняшний день утеплителями и звукоизоляционными материалами.

Основная область применения ЛСТК в жилом, малоэтажном строительстве (коттеджи, дачные домики, частные дома). Также, технология отлично себя зарекомендовала в строительстве быстровозводимых зданий коммерческого типа, к примеру, гостиницы, торговые комплексы, производственные помещения, административные здания и пр.

Особенности технологии строительства из легких стальных тонкостенных конструкций ЛСТК


Легкие стальные тонкостенные конструкции, более известные под аббревиатурой ЛСТК, начали применяться в современном строительстве примерно 50 лет назад и за это время смогли стать одними из популярных и широко востребованных материалов при возведении зданий самых разнообразных типов и видов. Сегодня с их помощью строят магазины, жилые дома, гостиницы, коттеджи, гаражи и множество прочих сооружений.

Преимущества технологии ЛСТК

Популярность последних объясняется тем, что технология ЛСТК подразумевает применение холодногнутых профилей, выполненных из стали, толщина которой не превышает 4 миллиметров, а потому:

  • Каждое здание и металлокаркас, основанные на профилях из тонкой стали, отличаются легким весом, а потому не создают значительной нагрузки на грунт, что позволяет использовать более простые, а потому бюджетные типы фундаментов.
  • Во время изготовления таких профилей используется высококачественная рулонная оцинкованная сталь. Толщина цинкового слоя от 0,18мкм с каждой стороны. Это позволяет защитить металлокаркас от коррозии более чем на 25 лет.
  • Технологии строительства зданий с применением ЛСТК являются всесезонными т.к. не используют воду в процессе строительства. Использование «мокрых» процессов в строительстве при отрицательных температурах сопровождаются большими трудностями и значительными накладными расходами, что ведет к удорожанию 1 м2 жилья.
  • Легкий вес конструктивных элементов каркаса здания из ЛСТК позволяет осуществлять монтаж конструкций вручную без применения крановой техники и на строительных площадках в труднодоступных местах.
  • Профили ЛСТК позволяют проводить строительство зданий за один строительный сезон, в один этап и тут же приступать к внутренней отделке помещений, ведь здесь полностью отсутствует усадка материалов;
  • Заблаговременное проектирование совместно с применением новейших компьютерных технологий, включая трехмерное моделирование, позволяет с предельной точность рассчитать необходимую массу стальных конструкций, а также рассмотреть расположение всех деталей будущего здания еще на этапе его разработки и проектирования;
  • Каркасные сооружения на основе ЛСТК отличаются прекрасной пространственной жесткостью, а также сейсмоустойчивостью, что делает возможным возведение их в районах с повышенной сейсмической опасностью.

И это еще далеко не весь перечень положительных качеств профилей ЛСТК. Поэтому если вас заинтересовало строительство зданий по данной технологии, оставляйте заявки на сайте либо звоните к нашим менеджерам, которые посоветуют как выбрать лучший проект дома и подскажут все, что необходимо для его дальнейшей реализации.










Завод ЛСТК — производство легких строительных конструкций

ООО «Завод ЛСТК» занимается производством легких стальных тонкостенных конструкций, а также проектированием и строительством быстровозводимых зданий промышленного и гражданского назначения. Производственные мощности расположены в Липецке и позволяют изготавливать свыше 1000 тонн продукции в месяц.

Что позволило нам стать одним из лидеров рынка?

  • Возможность производства нестандартных конструкций. Можно купить оцинкованные профили с индивидуальными характеристиками. Они производятся в точном соответствии с вашим проектом.
  • Проектирование ЛСТК и быстровозводимых зданий любой сложности. Наша фабрика каркасов располагает собственным проектным бюро, оснащенным мощными компьютерами со специализированным программным обеспечением. Инженеры-проектировщики прошли сертификацию и подтвердили высокий уровень знаний в области проектирования объектов по технологии ЛСТК в рамках совместной программы с компанией Autodesk.
  • Лучшие условия поставки. Отгрузку первой партии осуществляем в течение 3 дней с момента подписания договора. Предоплата — от 30 %.
  • Безупречное качество. Для производства ЛСТК используется высококачественное сырье, которое проходит строгий входной контроль. Каждый технологический этап на заводе тоже постоянно контролируется специалистами ОТК. Вместе с паспортом качества на продукцию предоставляются сертификаты на все материалы.

ЛСТК входит в число наиболее перспективных технологий массового строительства быстровозводимых зданий. Ее все чаще используют для возведения жилых домов и объектов коммерческой недвижимости в Москве и других городах страны. Как непосредственный производитель мы предлагаем широкую номенклатуру ЛСТК для создания несущих и ограждающих конструкций, межэтажных перекрытий, кровельных и фасадных систем. Они подходят для строительства производственных цехов, складов, сельскохозяйственных зданий, торговых центров, коттеджей.

Преимущества применения ЛСТК:

  • высокая скорость строительства — в среднем объект возводится за 2 3 месяца;
  • простота монтажа — не нужна тяжелая техника, нет ограничений по времени года;
  • отличные эксплуатационные характеристики зданий — высокая сейсмоустойчивость, хорошее теплосбережение, длительный срок службы.

Наша фабрика каркасов напрямую сотрудничает с крупнейшими металлургическими комбинатами — производителями сырья для изготовления металлических конструкций, включая НЛМК, Магнитогорский металлургический комбинат, «Северсталь», «АрселорМиттал Темиртау». Это позволяет нам сокращать расходы и предлагать заказчикам оптимальную стоимость за тонну продукции. Еще одним фактором снижения цены на ЛСТК является близкое расположение нашего завода к Новолипецкому металлургическому комбинату, за счет чего уменьшаются транспортные затраты.

Будущее легких конструкций в строительстве

Последние технологические инновации позволили академическим исследователям и передовым производителям использовать науку (и искусство) биомимикрии в полном объеме. Это может быть ключом к открытию значительно улучшенной, устойчивой среды для коммерческого строительства. Прежде чем погрузиться в области применения и преимущества для проектирования, строительства и строительства, важно понять, что это за высокотехнологичная и новая концепция.

Что такое биомимикрия?

Биомимикрия — это копирование и воссоздание естественного дизайна, функциональности или механизмов и способов находить способы эффективного использования этих элементов в материалах, ресурсах и энергии. Исходя из последней части этого определения, неудивительно, что строительная и обрабатывающая промышленность, наконец, начинает использовать биомимикрию. С точки зрения эффективности и устойчивого развития, потенциальные улучшения привлекли внимание профессионалов в области архитектуры, проектирования и строительства.

Биомимикрия тесно связана с «облегчением». Согласно журналу NFPA Journal, для облегчения веса используется спроектированная древесина, этот термин используется для обозначения деревянной конструкции, изготовленной из склеенных волокон и материалов, которые объединены в композитную балку.

Концепция облегчения конструкции ни в коем случае не нова в строительной отрасли. Биомимикрия работает рука об руку с облегчением. Легкие материалы используются во многих коммерческих зданиях и сооружениях. В этих легких материалах используются склеенные волокна, мембрана, кабель, оболочка или сложенные структурные системы.Применяется в зданиях с длиннопролетными крышами, таких как стадионы или выставочные сооружения.

Примеры передового облегчения

В последней серии веб-семинаров по Synapse Джанин Бениус под названием «Минимизация материала для максимального увеличения эффекта» она исследует концепцию облегчения и обсуждает, как различные компании и исследовательские группы успешно применяют эту практику в своих интересах.

Она обсудила различные реальные примеры и процессы, лежащие в основе облегчения веса, используемые в строительстве и обрабатывающей промышленности.

Легкие конструкции

Доктор Кристиан Хамм из Института Альфреда-Вегенера (AWI) Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца руководит систематизированным биомиметическим подходом к проектированию и оптимизации инженерных решений. Этот инновационный метод, получивший название Evolutionary Light Structure Engineering (ELiSE), использует легкие иерархические структуры от природы для достижения экономии веса 50%, а также более быстрого производства.

Команда биологов, инженеров-проектировщиков и специалистов по информатике д-ра Хамма оптимизирует размещение материала, чтобы эффективно справляться с нагрузками на конструкции.Этот метод называется «оптимизацией топологии». Они также исследуют наноструктуру природных материалов. Эти элементы наноструктуры позволяют зданию достичь большей прочности и гибкости.

Алгоритмический дизайн

В течение последнего десятилетия многие архитекторы использовали недавно разработанные передовые вычислительные инструменты для проектирования конструкций с «минимальным потреблением энергии». Эти высокотехнологичные системы позволяют архитекторам и инженерам анализировать и моделировать физическое поведение конструкций с помощью алгоритмов.Поскольку каждая деталь в конструкции, спроектированной с помощью вычислений, исследуется и строится с высочайшей точностью, структуры можно представить быстрее и проще.

Инновационные и устойчивые материалы

Другие исследователи, такие как Мишель Ойен, биоинженер из Кембриджского университета, стремятся улучшить строительную отрасль непосредственно за счет разработки синтетических строительных материалов и строительных материалов из яичной скорлупы. Ойен стремится создать строительный материал, более устойчивый, чем бетон и сталь, но такой же прочный.

В настоящее время для производства цемента и стали требуется много энергии, что означает интенсивное использование ископаемого топлива. С другой стороны, природа и окружающая среда создают свои материалы при комнатной температуре или температуре тела. Это требует минимальных затрат энергии и составляет лишь малую часть того, что требуется для производства стандартных строительных материалов, таких как цемент и сталь, для коммерческих проектов. Таким образом, хотя многие проектно-строительные фирмы стремятся к экологичному и устойчивому строительству, процесс производства материалов для этих зданий часто оказывается неэффективным.

Если все пойдет по плану, Ойен надеется увидеть высотные здания и небоскребы, построенные из большего количества биоминералов, белков и других волокон. С помощью 3D-печати и быстро меняющихся инструментов строительной отрасли она может увидеть, как этот план претворяется в жизнь еще при ее жизни.

Хотите узнать больше о 3D-печати? Узнайте, как 3D-печать изменит ландшафт индустрии дизайна и строительства.

Что означает облегчение для строительной отрасли?

Легкие конструкции прочны благодаря своей уникальной сложной форме.Единственный способ эффективно воспроизвести это на строительной площадке или с помощью заводского изготовления — это использовать 3D-принтер, который может создавать сложную геометрию с нуля; создание новейших материалов, минералов и волокон на протяжении всего процесса.

Прочные, легкие, экологически чистые и недорогие коммерческие здания — это то, к чему стремится каждый в отрасли, будь то архитектор, инженер, разработчик или владелец здания. Облегчение и биомимикрия — это два передовых и высокотехнологичных примера, которые постоянно ставят под сомнение повышение устойчивости и эффективности в строительной отрасли.

Хотите узнать больше о VIP Structures и о том, как наша интегрированная проектно-строительная компания в Сиракузах, штат Нью-Йорк, может помочь в вашем следующем проекте?

Понравился этот пост? Поделитесь им в Twitter и LinkedIn.

Легкие строительные материалы: применение и проблемы

То, что материал легкий, не означает, что он не прочный. Это мнение, стоящее за легкими строительными материалами, отраслевое движение, которое меняет способ проектирования и строительства некоторых конструкций.

Виды легких строительных материалов

Исследователи протестировали легкие материалы, состоящие из песка, цемента и даже волокна из отходов молодого кокоса и дуриана, на прочность и объемную плотность. Их исследования показали, что эти материалы хороши для строительства стен и крыш, тем самым экономя энергию и сокращая отходы фруктовой промышленности.

Технология

3D также предлагает инженерам несколько новых возможностей для легких материалов.Исследователи из Технологического института Карлсруэ в Германии использовали трехмерную лазерную литографию и лазерные лучи для упрочнения микроструктур фоторезиста. Материалы, разработанные таким образом, являются многообещающими для создания теплоизоляции при строительстве зданий.

«Новые легкие строительные материалы напоминают каркас фахверкового дома с горизонтальными, вертикальными и диагональными подпорками», — сказал соавтор исследования Йенс Бауэр. «Однако наши лучи имеют размер всего 10 мкм».

Вдохновение

Инженеры часто вдохновляются природой, медициной и повседневной жизнью при разработке новых идей и инноваций для строительной отрасли.Исследователи Технологического института Карлсруэ, например, разработали эти легкие материалы, вдохновленные костями и пчелами. Человеческие кости имеют каркасную структуру, а пчелиные соты имеют прочную структуру раковины, но при этом достаточно легкую, чтобы облегчить движение.

Эти легкие строительные материалы имеют меньшую плотность, чем вода; однако их отношение прочности к весу выше, чем у алюминия или стали. Конструкции с открытыми порами доказали свою эффективность в переносе немассивных нагрузок.

Проблемы

Однако легкие строительные материалы не появились без справедливой доли критиков и скептиков. Одна из самых серьезных проблем, с которыми сталкиваются инженеры при использовании этих материалов, — огнестойкость.

Эти опасения недавно проявились в северном Нью-Джерси, когда пожар уничтожил большой жилой комплекс, построенный из легких пород дерева. Прибывшие на место должностные лица заявили, что пожар усугубился из-за открытой стропильной крыши и легкой конструкции из дерева.

«Лошадь выходит из конюшни на облегченной конструкции; сегодня это современное строение », — сказал Джон Вишневски, председатель Комиссии по пожарной безопасности Нью-Джерси. «В настоящее время было бы невозможно поручить строительство из нелегких материалов. Но у нас есть необходимое дополнение к облегченной конструкции, и это спринклерные системы ».

Но важно понимать, что «легкая конструкция» — это термин в общих чертах, который даже официально не определяется Международным строительным кодексом.Есть много разных способов сделать материалы легкими, и некоторые из них представляют больше рисков, чем другие. Исследователи могут быть на правильном пути с тестированием 3D-моделей, но очевидно, что необходимы дополнительные исследования, чтобы сделать легкие здания более безопасными и эффективными, чем здания, построенные из традиционных материалов.

Фотография предоставлена: Hugh Dutton Associés и Департамент транспорта Аризоны через Flickr

Что вам нужно знать — NJFSAB и PenJerDel

Противопожарные спринклеры в облегченной конструкции: доступная защита для доступных материалов

Многие инновации пришли вместе с подмосковным бумом середины 20-го, -го, века.Одно из таких нововведений, которое сделало возможным такой рост, — легкая конструкция — по-прежнему актуально сегодня, как и 60 лет назад.

Легкая конструкция — это широкий термин, определение которого различается от региона к региону и даже от отдела к отделу. В блоге о пожарных нации предлагается следующий список: «Технические материалы, такие как металлические косынки, фанерные двутавровые балки, фермы балок с открытыми балками, [и] незащищенные стальные конструкционные элементы…» Хотя определение варьируется, нет сомнений в том, что это общие элементы, которые можно найти во многих домах и офисах.

Фотография любезно предоставлена ​​NFPA

Без таких инновационных строительных материалов рост и промышленность Америки были бы серьезно затруднены. Хотя легкая конструкция является неотъемлемой частью любого дома или бизнеса, владельцы должны осознавать активные меры, которые они могут предпринять, чтобы защитить свою собственность от пожара.

В этой статье будут описаны два распространенных типа легких конструкций, композитное дерево и металлические косынки, а также изучено их использование, потенциальные опасности и способы защиты от огня.

Композитная древесина

Когда люди думают о том, как дерево обрабатывается для изготовления строительных материалов для дома, они могут предположить, что ствол дерева разбивается на балки, которые затем используются для каркаса. Хотя это может быть правдой во многих случаях, на самом деле большая часть древесины для домов, особенно древесина, используемая для ферм, производится из так называемой «композитной древесины».

Композитная древесина является производной от традиционной древесины. Он состоит из множества частиц, волокон и прядей, скрепленных клеями.Поскольку композитная древесина является искусственной, ее намного проще использовать в более сложных постройках. Если у здания есть арки или любой другой вид вздымающейся или плавной формы, скорее всего, этот вид был достигнут с использованием композитной древесины. Это позволяет полностью реализовать проект архитектора и сводит к минимуму жертвы ради структурной устойчивости.

Несмотря на эстетический вид, композитная древесина служит еще и практическим целям. Это массовое производство, дешевое и широко доступное для бизнеса и домовладельцев.Композитная древесина также требует очень небольшого опыта столярных работ, а это означает, что домовладельцы могут легко использовать ее для проектов DIY.

Композитная древесина также эффективно использует исходный материал. Поскольку он состоит из множества деревянных частей, не стоит беспокоиться о том, что одна из них может быть неисправной или не идеальной, что является частой проблемой при строительстве из пиломатериалов. Это также означает, что владельцы бизнеса могут использовать любую древесину, что сокращает количество отходов. Также очевидно, что окружающая среда выигрывает от меньшего расхода древесины, что делает композитную древесину более экологичной, чем пиломатериал.

Использование композитной древесины приносит пользу архитектору, владельцу дома и бизнеса, а также окружающей среде, но есть и недостатки. Композитная древесина горит быстрее, чем традиционные пиломатериалы, и некоторые утверждают, что при сжигании клеи могут быть токсичными. Хотя это действительно представляет опасность, это не означает, что владельцы домов и предприятий должны избегать использования этого эффективного материала. Более эффективным и дешевым решением будет установка пожарных спринклеров в здании, что минимизирует риски для жителей.

Металлические косынки

Металлические косынки используются в строительстве для скрепления двух деревянных брусков. Они традиционно имеют прямоугольную форму и часто встречаются на концах двух или более балок. Эти пластины имеют крошечные зубцы на нижней стороне, которые впиваются в древесину, удерживая ее на месте и эффективно заменяя гвозди. Хотя это упрощает производство, в случае пожара система может быстро выйти из строя.

Исследования показали, что по мере роста огня из-за тепла металлические вставки теряют свою фиксацию на балках, заставляя их отрываться, оставляя балки вместе только за счет трения.Эта скомпрометированная система может привести к разрушению конструкции и обрушению, создавая смертельную опасность для жителей дома и лиц, оказывающих первую помощь, которые должны войти в здание. Чтобы узнать больше о положении косынок с опасными вставками, прочитайте блог на сайте Firehouse.com .

Защита зданий с помощью легкой конструкции

Есть плюсы и минусы использования легких строительных материалов. Отраслевые эксперты предлагают замену материалов в качестве одного из предлагаемых решений для устранения потенциальных опасностей, но это было бы громоздко, неэффективно и нерентабельно.

Лучшим решением для владельцев дома и бизнеса было бы принятие более активных мер для защиты зданий и обеспечения их безопасности. Хотя легкая конструкция идеально подходит для комплексного массового производства, предприятия и домовладельцы должны знать, что она может быстро сгореть и поставить под угрозу структурную устойчивость здания.

Установка спринклерной системы пожаротушения без исключения — один из лучших способов защитить жизнь и имущество всех структур, независимо от того, были ли они построены из легких конструкций или из традиционных строительных материалов.В то время как детекторы дыма играют важную роль в предупреждении жителей об опасности пожара, спринклерные системы пожаротушения предотвращают распространение огня, что может произойти еще быстрее в здании, в котором используется легкая конструкция.

Противопожарные спринклеры

настолько эффективны, что Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) создала инициативу Home Fire Sprinkler Initiative, которая призывает к использованию пожарных спринклеров в домах по всей Америке, в которых используется легкая конструкция. Для получения дополнительной информации об их усилиях по защите интересов посетите веб-сайт www.firesprinklerinitiative.org .

Вместе со своими союзниками в NFPA Консультативный совет по пожарным спринклерам Нью-Джерси и Национальная ассоциация пожарных спринклеров работают над продвижением пожарных спринклеров в Нью-Джерси и по всей стране. Эти организации выступают в качестве бесплатного ресурса для домовладельцев, владельцев бизнеса, сотрудников пожарной службы и кодекса, чтобы ответить на вопросы и проблемы, связанные с пожарными спринклерными системами.

Если вы или кто-то из ваших знакомых заинтересованы в установке спринклерной системы пожаротушения у себя дома или на работе или у вас есть вопросы о существующей системе пожаротушения, свяжитесь с нами по телефону 866-226-6006 или посетите нас в Интернете по адресу www.saveandprotect.org

Дополнительные ресурсы:

ВИДЕО

Журнал NFPA: легкая конструкция

FireEnginering.com Статьи

MyFirefighterNation.com: сравнение обычных и легких конструкций

FireRescueMagazine.com: Опасности легкой конструкции — Противопожарные операции

FireHouse.com: Противостояние опасностям легкой конструкции

FireLink.Monster.com: новый стандарт: легкая конструкция

Связанные

Преодолейте проблемы легкой конструкции сегодня

Время чтения: 5 минут

В стремлении делать больше с меньшими затратами легкие строительные материалы могут стать будущим строительства жилых зданий.Термин «легкая конструкция» несколько ошибочен — некоторые из этих материалов пользуются популярностью на протяжении десятилетий, но при этом выдерживают испытание временем.

Нельзя сказать, что работа с легкими материалами в строительных проектах не обходится без проблем. От тонких фанерных плит и композитных пиломатериалов до материалов нового поколения, изготовленных из промышленных отходов, вот как воспользоваться преимуществами как новых, так и уже знакомых методов облегченного строительства, одновременно решая проблемы.

1.Используйте вдохновение от природы для достижения структурной целостности

Тот факт, что строительный материал может похвастаться малым весом или новой химической структурой, не означает, что он также не выдержит испытание временем. По мере того, как исследователи открывают новые материалы для работы, часть бремени ложится на подрядчиков и строителей, когда дело доходит до их безопасного и эффективного использования.

Исследователи из Технологического института Карлсруэ и других организаций определили легкие материалы, которые прочнее стали, но менее плотны, чем вода.Работа с ними, а также с более привычными легкими изделиями, такими как композитные пиломатериалы, требует вдохновения от природы.

Балки 10 мкм на 50 мкм, разработанные в Карлсруэ, обеспечивают оптимальную прочность при формировании сотовой структуры. Кости, дерево и настоящие соты имеют аналогичную структуру, которая намного прочнее, чем можно было бы предположить из-за их небольшого веса.

В испытаниях «открытых пор», «немассивной» конструкции исследователи Карлсруэ продемонстрировали более высокое соотношение стабильности и плотности, чем сталь или алюминий.Использование природы как источника вдохновения для строительства стен и крыш раскрывает потенциал этих и других композитных материалов.

2. Преодоление пожарной опасности с помощью «традиционных» методов строительства

Нью-Джерси все еще работает после пожара в многоквартирном доме 2015 года, который разрушил комплекс под названием Avalon Bay Edgewater. После того, как жители сообщили о пожаре в среду днем, 400 жителей комплекса успешно перебрались в близлежащую школу, в то время как спасатели ликвидировали возгорание.

К счастью, никто не умер, но материальные потери были значительными. Так были извлечены уроки.

Комплекс Avalon Bay был построен из легких деревянных материалов, а бывший президент ассоциации пожарных в Нью-Джерси безжалостно назвал его «конструкцией из зубочисток». И материалы, и методы являются законным ответом на сокращение затрат и использования материалов в строительной отрасли.

Но ретроспективный взгляд подсказывает, что есть правильный и неправильный путь.По словам Чарльза Огенбо, бывшего президента ассоциации начальников пожарных служб, Avalon Bay отвечал всем существующим требованиям кодекса. Строители явно должны идти дальше. Рассматриваемый многоквартирный дом имел конструкцию крыши «фермы открытого типа», типичную для этого типа облегченной конструкции.

Такой дизайн значительно ускорил гибель здания. В интервью Огенбо подчеркнул, что крыши с открытыми фермами в сочетании с легкими материалами создают значительную пожарную опасность. Ответ заключается в создании межсетевого экрана с использованием более знакомых «устаревших» методов построения.

Согласно находкам, открытая ферма из легкого дерева рушится всего за пять минут. Устаревшие методы строительства с соответствующими брандмауэрами могут длиться 20 минут и более. Такое время отклика могло спасти здание, а также многие личные вещи внутри.

3. Относитесь к безопасности пассажиров более серьезно, чем местные власти

Противопожарная безопасность — это не только форма крыши и наличие брандмауэра. Другой вопрос — спринклерные системы.Прошло три года после пожара в заливе Авалон, но городской совет Эджуотера в конце концов обратился к критическому упущению в местных правилах пожарной безопасности и строительстве.

Представители строительной отрасли лоббировали против принятия законопроекта 135 о собрании и законопроекта Сената 1261, ссылаясь на более высокие затраты, в то время как активисты утверждали, что эти предложения не зашли достаточно далеко. Это способствовало задержке, но результат ясен: ни совет, ни строители квартиры не оценили риск сочетания легких материалов с легкой конструкцией.

Новые строительные нормы и правила могут послужить поучительным уроком о том, как в будущем и по всей стране строить легкие, многоэтажные конструкции. В законопроектах предусматривается установка брандмауэров во всех подобных конструкциях в будущем, а не конструкций с открытыми фермами, а также спринклерных систем пожаротушения, которые покрывают пространства между этажами и стенами, а не только открытые пространства коридоров и комнат.

4. Использование новых материалов для решения проблем изоляции и передачи шума

В 2016 году группа исследователей из Мадридского политехнического университета помогла решить две давние проблемы в строительстве:

  1. Значительное влияние, которое он оказывает на ущерб окружающей среде и изменение климата
  2. Задача теплоизоляции и звукоизоляции легких конструкций

Команда использовала отходы текстильной промышленности для создания изолирующей, огнестойкой композитной панели, которая ставит 5 баллов текстильной промышленности ЕС.8 миллионов тонн ежегодных отходов, которые нужно использовать, исключив химические связующие, которые присутствуют в знакомых изоляционных продуктах.

Минималистичная конструкция из тонких фанерных панелей имеет некоторые недостатки, помимо опасности возгорания. К ним относятся звукопередача и изоляция. Оказывается, изоляция из текстильных отходов обеспечивает «вдвое большую теплопроводность» по сравнению с конкурирующими коммерческими материалами.

Строители по всему миру прямо сейчас успешно демонстрируют универсальность, прочность, звукопоглощающие и изоляционные свойства других материалов, включая мицелий.Этот тип грибов обладает этими четырьмя качествами в избытке — и демонстрирует убедительный путь вперед для легкой конструкции с меньшим количеством недостатков.

5. Узнайте, как сообщать о преимуществах и предполагаемых стигмах

Стоит отметить, что не каждый клиент строительной отрасли в полной мере осознает преимущества легких строительных материалов и технологий. Например, алюминий — это не просто отличный легкий конструкционный материал, он также дешевле стали в течение всего срока службы здания благодаря более управляемым требованиям к техническому обслуживанию.

Отчасти проблема заключается в плохой прессе, как упоминалось выше. Другая проблема заключается в том, что не хватает предприимчивых строителей, готовых исследовать преимущества экологически чистых и легких строительных материалов нового поколения. Сегодня алюминий вряд ли является передовым, но асфальтовые крыши по-прежнему доминируют, несмотря на то, что они тяжелее и служат немного дольше. Инженеры должны активизировать и разрабатывать больше материалов следующего поколения и создавать более безопасные конструкции зданий.

Искусственная среда требует больше подрядчиков, желающих исследовать нетрадиционные материалы, включая мицелий и древесные композиты.Уделяя должное внимание безопасности жителей и выбору некоторых нестандартных материалов и форм зданий, мы уверенно движемся к более легкой строительной отрасли с гораздо меньшим углеродным следом, чем сегодня.

Автор: Меган Рэй Николс, участник BOSS

Меган — автор STEM и блоггер на https://schooledbyscience.com/

Опасностей легкой конструкции

Шеф Гэри Боукер
Программа «Каждый едет домой» Канзасский адвокат

Несколько лет назад, проводя занятия по строительству зданий, я обнаружил, что многие из присутствующих пожарных не имеют никакого представления об опасностях, связанных с легкой конструкцией (LWC) при пожаре.

Я был потрясен тем, что эти офицеры, которые несли ответственность за принятие компетентных решений о пожаре, связанных с безопасностью жизни их пожарных, не понимали правил игры, касающихся строительства легких зданий. Что еще более ужасно, так это то, что слишком много пожарных и офицеров до сих пор не понимают этого.

Под легкими конструкциями обычно понимается деревянный каркас или стальные строительные материалы, в которых опорные системы крыши и / или пола изготавливаются из легких сборных материалов.В современном деревянно-каркасном строительстве также широко используются деревянные двутавры. Обычно они состоят из древесно-стружечной плиты и пиломатериалов размером менее 2х4 дюймов для образования двутавровой балки и часто соединяются пальцами и склеиваются вместе для создания балок большей длины.

Типичная легкая конструкция фермы из деревянного каркаса с металлическими вставками

Деревянные двутавровые балки известны быстрым распространением огня и ранним катастрофическим выходом из строя всего за четыре минуты огня участие.ДСП часто прорывается из-за гибких воздуховодов или других проемов в коммуникациях, что еще больше ослабляет систему. Строитель строит дешевле и быстрее, и этот убийственный метод строительства, вероятно, останется.

В большинстве деревянных стропильных систем используются металлические вставки для крепления верхних и нижних поясов к ремням, но некоторые из них просто соединяются между собой пальцами с помощью клея. Но в условиях пожара, независимо от того, деревянная или металлическая конструкция LWC, он может быстро и катастрофически выйти из строя без предупреждения.

В подавляющем большинстве деревянных каркасных домов, построенных в этой стране с 1970-х годов, используются крыша и пол с деревянными стропильными конструкциями с металлическими креплениями и вешалками. Кроме того, во многих коммерческих и промышленных помещениях теперь используется легкая конструкция фермы. Предварительное планирование и проверки имеют решающее значение, чтобы знать, где живут эти убийцы в вашем районе. Независимо от типа или стиля ферма — это ферма — это ферма.Все они могут быть смертельными при попадании в огонь.

Позвольте мне задать вам вопрос: где произошел первый в нашей стране инцидент LODD с несколькими пожарными, связанный с обрушением системы крыши стропильной системы тетивы во время пожара в автосалоне?

Вы ответили в Хакенсак, штат Нью-Джерси?

Если так, то вы ошибаетесь.Ответ — Yingling Chevrolet в Уичито, штат Канзас, 21 ноября 1968 года. Прямо здесь, на моем заднем дворе. Когда через шесть минут после прибытия вышла из строя крыша стропильной фермы, были убиты начальник пожарной охраны Том МакГоги (в ночь на 36-ю годовщину его свадьбы), старший инспектор Мерл Уэллс и пожарные Дейл Мишлер и Джимми Остин.

Типовая легкая стальная ферменная конструкция

В те годы пожарная служба ничего не знала об опасностях ферменной конструкции.Однако, почти 20 лет спустя, 1 июля 1988 года, мы, безусловно, сделали это. Пожар в представительстве Ford в Хакенсаке привел к повреждению крыши стропильной балки, в результате чего шесть пожарных оказались в ловушке, а пятеро погибли. Погибшими пожарными были капитан Ричард Уильямс, лейтенант Ричард Рейнхаген и пожарные Уильям Крейса, Леонард Радумски и Стивен Эннис.

Уроки, извлеченные из этого пожара, были многочисленны, и каждый пожарный сегодня должен их знать — но очевидно, что не все знают.18 июня 2007 года в Чарльстоне, Южная Каролина, девять пожарных были убиты при проведении внутренних операций при пожаре в магазине софы.

Почему мы не извлекли уроков из всех этих трагических потерь? За 40 лет, прошедших с момента пожара Инлинг, два поколения пожарных пришли и ушли. И все же наши участники все еще умирают в связанных структурах. Что виноват? Это наше отношение к безопасности пожарных, потому что мы думаем, что с нами этого не случится? Является ли это недостатком тактических знаний и лидерства, что приводит к тому, что пожарные атакуют хорошо задействованную структуру LWC (обычно незанятую), где единственная опасность для жизни — это наши собственные пожарные?

Гэри Боукер — бывший начальник пожарной охраны U.S. Air Force, и бывший начальник пожарной охраны округа Самнер № 10 сельского пожарного округа. Шеф Боукер недавно ушел в отставку с должности начальника пожарной охраны города Уинфилд, штат Канзас, общины с населением 12 000 человек. Шеф Боукер имеет 34-летний опыт работы в противопожарной службе и в настоящее время преподает неполный рабочий день по программе противопожарных наук Батлерского муниципального колледжа и является младшим преподавателем в Учебном институте пожарных и спасательных служб Канзасского университета. Он также выступает в качестве защитника в Канзасе в программе «Все идет домой» Национального фонда падших пожарных и часто говорит по вопросам безопасности жизни и здоровья пожарных.Свяжитесь с главным Боукером по адресу [email protected]

Самая легкая и прочная конструкция в мире сделана из стали Sandvik — Sandvik Materials Technology

Встречайте самую легкую и прочную конструкцию в мире . Изотропная легкая конструкция (ILS) основана на гипердуплексном материале Sandvik и предоставляет безграничные возможности везде, где есть потребность в прочности, легкости и антикоррозионных свойствах.

Сильнее, легче, экологичнее и энергоэффективнее — материальные технологии развиваются быстро. Материальная промышленность зашла настолько далеко, что для строительства Эйфелевой башни в Париже сегодня потребуется всего 25 процентов материала, который использовался при строительстве в 1887 году.

Одним из замечательных новых запатентованных материалов, выпускаемых Sandvik, является полосовая сталь Sandvik SAF ™ 3207 HD (гипердуплексная). Sandvik — единственный поставщик в мире, который может предложить этот сорт стали.Он чрезвычайно прочен, долговечен, пригоден для вторичной переработки и обладает высокой устойчивостью к коррозии, что делает его особенно подходящим для морской среды. А из-за его высокой прочности требуется гораздо меньше материала, что облегчает все применения.

Легче, жестче, прочнее

Возможность использования этого нового материала привлекла внимание шведского аналитического центра NITIU, когда он размышлял о том, как шведская промышленность может стать более конкурентоспособной и достичь своих глобальных экологических целей за счет сокращения использования ископаемого топлива.Команда NITIU, в которую входили Михаил Стокфельт и Патрик Эрикссон, разработала изотропную легкую конструкцию (ILS) с использованием полосовой стали Sandvik SAF ™ 3207 HD. Структура имеет запатентованный сэндвич-узор, который, как говорит Эрикссон, «был признан в течение многих лет, но никому не удавалось создать его промышленным способом». До сих пор так и есть.

Первоначально ожидается, что эта жесткая несущая конструкция будет использоваться для энергетических приложений, таких как хранение газа в шасси транспортного средства или хранение чистого водорода от ветряных турбин в открытом море.Изотропность означает, что конструкция выдержит давление со всех сторон, в том числе изнутри.

«Вместе с Sandvik мы оптимизировали эту конструкцию, чтобы создать структуру из нержавеющей стали, которая легче, жестче и прочнее, чем углеродное волокно, которая может содержать топливо будущего, полностью перерабатываемая и производимая с использованием экологически чистой электроэнергии», — с энтузиазмом говорит Патрик Эрикссон.

Пазл для развития, сложенный воедино

«По сути, головоломка разработки ILS состояла из четырех частей», — добавляет он.«Одним из требований было найти самую прочную сталь в мире. Так получилось, что это производится Sandvik ».

Другие задачи носили конструктивный и математический характер, а также были связаны с поиском лучшего способа соединения стали.

«NITIU нуждался в тонкой и очень высокопрочной полосовой стали для изготовления конструкции ILS», — говорит Томас Форсман, инженер по исследованиям и разработкам Sandvik Materials Technology. «Они также хотели соединить эту полосовую сталь автоматизированным и эффективным способом, в чем мы теперь им помогаем.”

Бесконечные возможности

Форсман трепещет перед умной конструкцией системы ILS. « Удивительно, что в этой структуре используется полный предел текучести материала, что очень редко», — говорит он. «Он такой же прочный или крепкий, чем другие конструкции, но легче. Удивительно, что сегодня действительно возможно изобрести новый тип строительного блока, который лучше, чем все, что мы видели раньше ».

И хотя в настоящее время NITIU фокусируется на приложениях для аккумулирования энергии, потенциальные возможности применения антикоррозионных конструкций ILS безграничны, включая мосты, самолеты, морские установки и везде, где есть потребность в прочности, легкости и антикоррозионных свойствах.

«Sandvik сидит на сокровище»

Sandvik и NITIU будут продолжать сотрудничество и разрабатывать продукты в будущем.

«Мы часто собираемся вместе с нашими клиентами и их специалистами по исследованиям и разработкам, что является отличным способом получения новых приложений, в которых используются наши материалы. И это очень весело », — добавляет Форсман. «Обычно в этих компаниях есть талантливые специалисты в области НИОКР, но им по-прежнему нужны наши материальные знания, и вместе мы развиваем друг друга.”

Эрикссон подтверждает это. «Когда вы можете построить мост, в котором используется только половина материала, который использовался в прошлом, но он может прослужить более 100 лет при минимальном обслуживании — это огромное достижение», — говорит он. «Или вы можете снимать килограммы с грузовика и добавлять их вместо этого каждый день, каждый час в течение всего срока службы транспортного средства. Sandvik действительно сидит на сокровище ».

Противодействие опасностям легкой конструкции

Недавняя серия пожаров заставила пожарные службы по-новому и внимательнее взглянуть на легкую конструкцию здания и риск, который она представляет для пожарных.Масштаб проблемы неизвестен, но считается, что она широко распространена и указывает на необходимость того, чтобы сотрудники пожарной охраны играли более активную роль в разработке строительных норм. Это также требует, чтобы сотрудники компании и службы безопасности были более осведомлены в распознавании этого типа конструкции при реагировании на тревогу, а командиры инцидентов использовали различные тактики для борьбы с этим типом пожара в конструкции.

За последние несколько месяцев произошел как минимум один пожарный смерть, многочисленные травмы и несколько серьезных звонков, когда пожары в жилых домах легкой конструкции привели к огненному обрушению стен и полов.Они были описаны как внезапные и сильные разрушения конструкции, которые произошли, когда пожарные начали обычную внутреннюю атаку или поисково-спасательную операцию на ранних стадиях пожара.

Происхождение проблемы восходит к началу 1980-х годов, когда строители и застройщики обнаружили, что могут сэкономить средства, используя легкие строительные материалы, такие как фанера, опоры из легкого дерева и виниловый сайдинг. Материал навешивался на каркас как монтажный комплект с вырезанными и склеенными деталями.В то время многие пожарные департаменты не имели права голоса в требованиях строительных норм и правил, в то время как у других не было инспекторов, чтобы знать, что происходит что-то потенциально опасное. Печально также то, что предотвращение пожаров и безопасность не являются приоритетом для многих архитекторов и строителей; их цель — спроектировать здания, которые будут продаваться по низкой цене, что привлечет покупателей. Теперь, 20 лет спустя, эти здания особенно уязвимы для разрушительных пожаров.

В некоторых случаях пожары начинались снаружи здания из-за выброшенных материалов для курения или золы для барбекю, быстро распространялись по внешней стене, а затем попадали в ловушку пожарных внутри здания в результате перекрытия огня или обрушения пола.В старых зданиях из-за возраста клей вокруг стыков портится, но опасность не видна. Более новая легкая конструкция имеет еще больше склеенных участков и больше материала, подверженного возгоранию.

«Эти материалы имеют меньшую массу, поэтому они не работают так хорошо, когда дело доходит до пожара», — объясняет начальник отдела Майкл Лав из пожарно-спасательной службы округа Монтгомери, Мэриленд. «Масса определяет способ горения вещества; больше массы означает более медленное горение, меньшая масса — более быстрое горение.«Это также означает, что у пожарных остается меньше времени на завершение основной поисково-спасательной операции и меньше времени на заливку воды в огонь. Все должно происходить быстрее при работе со зданием легкой конструкции, включая эвакуацию пожарных подразделений. когда структура начинает активно вовлекаться.

Лейтенант Джо Берри ушел в отставку после 32 лет работы в пожарном управлении Нью-Йорка и сделал легкую конструкцию своей личной специализацией с тех пор, как впервые столкнулся с проблемой, когда они начали перестраивать Бронкс в 1990-х годах.«Сейчас мы разводим костры из легких материалов, установленных 20 лет назад, — отмечает Берри, — и нам нужно изменить нашу тактику. Если жизнь не задействована, тушите пожар снаружи. Не посылайте пожарных внутри, чтобы рискнуть своей жизнью, когда здание невозможно спасти «. (См. Новую колонку Джо «Легкая конструкция» на стр. 183.) Проблема заключается в том, чтобы распознать опасность, когда на место происшествия прибывают первые поставщики двигателей и грузовиков. Чаще всего их члены становятся жертвами этих обрушений, и одно из предложений — разместить предупреждающий знак на передней части строений, построенных из легкой конструкции.

В настоящее время проводятся исследования, чтобы определить, насколько серьезной и широко распространенной стала проблема. К числу тех, кто участвует в различных исследовательских проектах, относятся Институт пожарно-спасательной службы Мэрилендского университета, Лаборатории андеррайтеров в Чикаго и Национальные институты стандартов и технологий. Похоже, что национальная пожарная служба была поймана спящей по этому поводу, когда начинала свою работу, и не осознавала, что у нее есть проблема, до тех пор, пока не произошло несколько смертельных инцидентов.

Вот почему так важно, чтобы в совет директоров Международного совета по кодексу вошли два пожарных.«Мы должны участвовать в процессе разработки кодекса, — говорит Шеф Лав, — и пожарная служба начинает реализовывать свои возможности для участия».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *