Современные технологии строительства и реконструкции зданий - Геннадий Михайлович Бадьин

Высота этажа может достигать 4,2 м, а свободный пролет покрытия между несущими стенами до 15 м. Толщина стены колеблется от 150 до 250 мм, при этом обеспечиваются высокие теплофизические параметры стены, приведенное сопротивление теплопередаче которой составляет от 3,23 до 5,04 м2·°С/Вт (экспериментально подтверждено сертификационными испытаниями, проведенными в НИИ Строительной Физики). Обшивка двумя слоями гипсокартонных листов обеспечивает предел огнестойкости конструкций EI75.

Рис. 5.2. Утепление наружных стен

Рис. 5.3. Наружная облицовка здания

Масса 1 м2 стены, состоящего из стального каркаса, утеплителя, пароизоляции и обшивки гипсокартонными листами, составляет примерно 53 кг (параметры веса стены даны для толщины стены 200 мм без учета внешней отделки).

Несущие внутренние стены выполняются с использованием гнутых тонкостенных профилей с толщиной стенки от 1,0 до 1,5 мм. В случае крепления на стену любого очень тяжелого объекта необходима установка усиления на стены. Для усиления используются стальные пластины или листы фанеры. Стальные пластины прикрепляются к стойкам при помощи как минимум двух винтов-саморезов на каждую стойку. Усиливающие стальные пластины поставляются толщиной 1 или 2 мм.

Перегородки должны отвечать категории огнестойкости EI60. В общем случае для достижения такой категории огнестойкости требуется два слоя 13 мм стандартного листа ГКЛ или 15 мм слой огнеупорного гипсового листа ГКЛО с каждой стороны. Минераловатные плиты должны иметь припуск 5—10 мм для того, чтобы они оставались на месте при выгорании гипсового покрытия. Несущие стены между квартирами должны отвечать категории REI 60. Стена между квартирами, удовлетворяющая требованиям по пожарной безопасности для несущей и разделительной функций, конструируется из двух 15 мм огнеупорных гипсовых листов ГКЛО. Гипсовые листы начинают обрушаться после 60 мин огневого воздействия, поэтому стойки рассчитываются на вертикальную нагрузку от перекрытия с учетом работы без раскрепления листами ГКЛ.

Конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий выполняются из стальных тонкостенных профилей (ЛСТК).

Несущие конструкции междуэтажного перекрытия изготавливаются из легких стальных С– или Z-образных профилей толщиной 2–3 мм и высотой 150–300 мм, установленных с шагом 600 мм. Перекрытия с С-образными 200/2,0 балками перекрывают пролет до 4,2 м. При увеличении сечения балки перекрываемый пролет увеличивается до 6 м. Отверстия для инженерных коммуникаций должны быть проделаны в несущих профилях перед сборкой конструкций.

По верху балок укладывается профилированный стальной настил, который служит основанием под полы. Настил прикрепляется к бортовым балкам и к балкам перекрытия самонарезающими винтами.

Подвесной потолок включает металлическую обрешетку (рис. 5.4 и 5.5), закрепленную к нижнему поясу балок с помощью акустических клямер, обшивку из двух слоев гипсокартонных листов и слой звукоизоляции из минераловатных плит.

Рис. 5.4. Конструкции междуэтажного перекрытия

Рис. 5.5. Несущий настил перекрытия

Чердачное перекрытие включает стальной каркас, диагональные связи, подшивной потолок из гипсокартонных листов, теплоизоляционный слой из минераловатных плит. Толщина утеплителя принимается исходя из требуемого сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия.

Несущие конструкции покрытия состоят из стропильных ферм или балок, изготавливаемых из тонкостенной оцинкованной стали. Применение гнутых профилей из тонкого листового металла в стропильных системах пролетом 6—15 м позволяет снизить расход стали до минимума. Легкие стропильные системы применяются следующих систем:

♦ одно– или двухскатные фермы с решеткой из раскосов или из раскосов и стоек;

♦ трехшарнирные решетчатые фермы с затяжками;

♦ висячие стропила с затяжкой, причем обычно имеется одна подвеска, реже две или более;

♦ простые стропила с затяжками.

Сечения стержней стальных ферм и балок из ЛСТК имеют С-, U– или Z-образное сечение.

По этой технологии проектируются и изготавливаются конструкции мансардного типа, что позволяет полезно использовать чердачное пространство. Стропильные фермы покрытия предпочтительнее изготавливать в заводских условиях в виде отдельных отправочных марок, которые собираются на строительной площадке, перед подъемом на место. Это дает возможность быстро смонтировать конструкцию, если крыша возводится одновременно с монтажом каркаса стен и перекрытий.

Опирание стропильных ферм или балок покрытия, расположенных с шагом 1,2 м, должно всегда производиться на вертикальные стойки стен.

По стропильным несущим конструкциям устраивается обрешетка из П-образных профилей для опирания и крепления кровельных листов из металлочерепицы или профилированного настила. Несущая конструкция покрытия располагается в холодной зоне над утепленным чердачным перекрытием.

Решения узлов соединения несущих конструкций и чердачного перекрытия (рис. 5.6 и 5.7) исключают появление «мостиков холода». При устройстве мансард теплоизоляция и внутренняя облицовка также выполняются по типу чердачного перекрытия и включает стальной каркас из термопрофилей, диагональные связи, подшивной потолок из двух слоев гипсокартонных листов толщиной 9,5 мм, теплоизоляционный слой из минераловатных плит.

Рис. 5.6. Стальные фермы покрытия

Рис. 5.7. Стальные балки перекрытия

Выбор систем жизнеобеспечения здания (электрика, сантехника, тепло– и водоснабжение и пр.) определяется в основном запросами будущих пользователей данного здания. Расходы же на внутренние коммуникации составляют 20–40 % контрактной стоимости здания, а доля монтажа этих коммуникаций 20–45 % их стоимости. Арматура для электропитания, телефона, компьютерной сети и TV может размещаться внутри трубопроводов в стенах и полах; в коробах вне стен и полов, в каналах (коробах, трубах) внутри стен и полов. Стояки труб для водопровода и канализации размещаются в вертикальных колодцах для каждой квартиры, например, рядом с лестничными блоками. Бригада из 3–4 человек может собрать каркас дома общей площадью 150–200 м2 за 2–3 недели.

Для ведения работ не требуется применение грузоподъемных механизмов из-за малого веса конструкций. Ферма пролетом 9 м весит 70 кг.

Высокая точность размеров, высокий процент использования изготовленных заранее готовых элементов и быстрый монтаж делают строительство из легких стальных конструкций и в том числе на основе легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) выгодной альтернативой традиционным методам строительства.

Для системы СТАЛДОМ вполне подойдет фундамент мелкого заложения.

Технология быстровозводимых бескаркасных зданий из высокоэффективных стальных конструкций

Основной конструктивный элемент здания – структурная секция (рис. 5.8), имеет ширину 1 м и глубину рифления 128 мм. Длина секции зависит от ее назначения.

Рис. 5.8. Основной конструктивный элемент здания

Кровля и потолок изготавливаются из нескольких секций с соединениями по длине внахлест на болтах. Раскосы покрытия крепятся к фасонкам. Покрытие в поперечном сечении представляет собой полигональную ферму, у которой верхний пояс изогнут по дуге, а нижний пояс – горизонтальный. Несущие стеновые секции продольных стен устанавливаются вертикально и непрерывно на всю высоту стен здания, в нижней части крепятся к опорным деталям на болтах.

Внутренняя опорная деталь крепится к фундаментной стене анкерными болтами, установленными