Каркасные дома на основе металлоконструкций


КАРКАСНЫЕ ДОМА ИЗ ЛЕГКИХ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ (ЛМК).


251 md

   Технологии скоростного строительства появились в середине прошлого века, одно из основных  направлений — строительстве жилых домов на основе легкого каркаса с последующим утеплением пролетов и обшивкой стен. Пионерами каркасного домостроения традиционно считаются канадцы, которые на протяжении почти двух веков совершенствуют данную технологию. В последние десятилетия  появились множество инновационных теплоизоляционных материалов и разработок в области энергоэффективного использования ресурсов, благодаря чему каркасное строительство распространяется по всему миру. 

   Первоначально, для каркаса использовали дерево. Вертикальные стойки-столбы соединяли горизонтальными ригелями, прочность и устойчивость строения достигалась использованием раскосов – диагональных балок. Промежутки между элементами каркаса заполняли каменной кладкой с внутренней теплоизоляцией из соломы, стружек, опилок и т. п., на глиняной связке. Однако дерево – при высыхании дает усадку, изменяется конфигурация досок и геометрия всего строения. Древесина подвержена гниению, хорошо горит, легко поражается грызунами, грибками и насекомыми. Легкие металлоконструкции лишенные недостатков деревянных конструкций, завоевывают все большую популярность в индивидуальном жилом строительстве. Использование металла для каркасов удобнее и практичней. С использованием легких металлических конструкций (ЛМК) в наши дни строятся не только торговые центры, терминалы, спортивные комплексы и другие знания общественного назначения, но и мало- и многоэтажные офисные и жилые здания.

   Фундамент для зданий из ЛМК обычно свайный, столбчатый с легким ростверком или простейший ленточный. Так же, высокая жесткость металлического каркаса позволяет устанавливать его прямо на подсыпку из слоя щебня или на железобетонные плиты. На практике технология возведения домов без фундамента применяется при обустройстве вахтовых поселков в северных районах. Несущий каркас дома принимает на себя все весовые, ветровые нагрузки, вес снега и пр. и передает его на фундамент. Каркас здания – сложный комплекс, образующий пространственную структуру, с увязанными между собой элементами. Вертикальные колоны принимают нагрузку от прогонов, стеновых ограждающих конструкций, перекрытий, стропильной системы и т.п.  Диагональные связи не позволяют конструкции «сложиться». Размеры элементов конструкций находятся в пределах унифицированных рядов. Длина, ширина и высота имеют размеры, кратные 3, 4 и 6. Такое решение позволяет изготавливать унифицированные элементы промышленным способом, а значит позволяет снизить цену металлокаркаса конечному потребителю. Колоны и ригели каркаса изготавливают из профилированной прямоугольной трубы, заполнение пролетов, изготовление проемов под окна, установка дополнительных балок перекрытия, с целью облегчения конструкции, делается из гнутого профиля (швеллера).

   Достоинства металлического каркаса для строительства домов индивидуального проживания:

— отсутствие усадки и коробления;

— соблюдение геометрии здания и возможность создания любых архитектурных форм;

— надежность – структура металла однородная, расчетные характеристики полностью совпадают с реальностью, запасы минимальные;

— легкость конструкции здания – прочность стали обеспечивает малую толщину элемента каркаса;

— невысокая цена – облегчение конструкции сооружения приводит к уменьшению фундамента, упрощению стен, новые материалы тоже используются в меньшем количестве, уменьшается трудоемкость строительства;

— возведение возможно в любое время года;

— простота массового производства;

— не повреждается гнилью, жучками и пр.

   Изготовление на заводе позволяет провести предварительную сборку важнейших узлов в цехе, разобрать их и упаковав, отправить в виде готового «домокомплекта» с чертежами и подробной инструкцией по сборке. Часто на заводе собирают блоки высокой степени готовности, подходящие для перевозки автотранспортом. Например, габаритными размерами — 3,0х2,8х9,0 или 3,0х2,8х12,0. Эти блоки легко монтируются на стройплощадке как детский конструктор,  в ширину, в высоту и в длину, получая готовые дома в короткие сроки (не только одно-, но и двух- и трех-этажные).

   Основными недостатками стальных конструкций являются невысокая огнестойкость и низкая коррозионно-стойкость, в связи с чем приходиться применять дополнительные меры по защите металла. Для защиты от коррозии используется грунтовка и стойкое лакокрасочное покрытие. Так как стальной каркас укрыт частями ограждающих конструкций, защищающих от влаги снаружи и пара изнутри, то требование к покрытию – выдержать срок эксплуатации каркасного здания.  В качестве лакокрасочных материалов используются грунтовки, эмали, краски и лаки. Требования к виду защиты, числу слоев и суммарной толщине покрытий, для придания металлам необходимых огнезащитных и коррозионностойких свойств, более подробно описано в СНиП 2.03.11-85.

   В качестве внутренних ограждающих конструкций используются гипсокартонные или гипсоволоконные плиты, ОСП, ДСП и т. п. материалы, в промежутке между которыми укладывают эффективную теплоизоляцию. Изнутри ее укрывают пароизоляцией, а снаружи – ветрозащитной мембраной, поверх которой с помощью обрешетки устраивается вентиляционный канал. На обрешетку крепятся профлист или сайдинг. Иногда используют сэндвич-панели или СИП-панели, имеющие замки «шип-паз». Крепятся панели длинными кровельными саморезами с широкими головками. Изготовленные на заводе с высокой точностью, такие варианты внешних ограждающих конструкций не требуют высокой квалификации монтажников, имеют большую прочность, хорошую степень теплоизоляции.

254 md   Жилой дом на основе каркаса из легких металлоконструкций (ЛМК) имеет значительно меньший вес, чем дом из традиционных материалов. Вес каркаса в пересчете на полезную площадь дома составляет от 20 до 30 кг. Полный вес готового дома – от 130 – 140 до 200 кг/кв. м. Такой дом можно построить в стесненных городских условиях без применения грузоподъемных механизмов. Высокоэффективная теплоизоляция позволяет обеспечить все современные требования по энергоэффективности, а значит снизить затраты на отопление и кондиционирование. Применение недорогих натуральных материалов, в т. ч. и утеплителей позволяет обеспечить экологичность дома. Срок службы каркаса, обеспеченного современной антикоррозионной защитой может достигать 100 лет. Отсутствие «мокрых» процессов в строительстве позволяет строить зимой. Ограничение в этом случае будет только от мороза. Эксплуатация зданий обходится недорого, т. к. поврежденные элементы легко заменяются.