Преимущества легкого стального каркаса

Jul 17, 2023

Одним из основных преимуществ легкого стального каркаса является его универсальность и широкий спектр типов зданий, для которых его можно использовать.

Область применения легкого стального каркаса варьируется от малоэтажного жилья до многоэтажных многоквартирных домов, включая панельные структурные каркасы, системы наружных стеновых заполнений и полностью готовые внешние модульные конструкции. Диапазон типов зданий обозначен проектами, представленными на рисунках 1–4.

Широкий спектр применения дополняет преимущества, которые можно ожидать от современного метода строительства: быстрая скорость строительства, высокое качество и производительность, отличная безопасность и экономическая эффективность. Основным сектором легких стальных каркасов являются четырех- и восьмиэтажные жилые дома и здания смешанного назначения, часто включающие коммерческие помещения и автостоянки на нижних уровнях. В этих случаях легкий вес строительной системы имеет решающее значение для минимизации нагрузок на несущую конструкцию.

Легкий стальной каркас состоит из оцинкованных холодногнутых С-профилей глубиной от 70 до 100 мм в стеновых панелях и С-профилей глубиной от 150 до 300 мм или решетчатых балок в перекрытиях. Могут быть достигнуты пролеты до 6 м, что позволяет исключить внутренние несущие стены и, следовательно, обеспечивает гибкость при планировании внутреннего пространства.

Сборные стеновые панели обычно имеют высоту этажа (т.е. от 2,7 до 3,2 м) и длину до 8 м, в зависимости от транспортировки и подъема.

Дом можно построить всего из 12 стеновых панелей, а на один грузовик можно доставить до четырех домов или больших квартир. Полы могут быть уложены в виде сборных напольных кассет или в виде отдельных балок. Типичный проект из легкой стали во время строительства показан на рисунке 5.

В некоторых секторах популярен вариант использования композитных плит перекрытия, поддерживаемых легкими стальными стенами (как показано на рисунке 6). В этом случае плита перекрытия обычно имеет глубину от 150 до 180 мм с использованием профилированного стального настила с монолитным бетоном и пролетом до 5,5 м при временной опоре во время строительства. Мало того, что собственный вес составляет половину веса бетонной плоской плиты, но он меньше и позволяет прокладывать воздуховоды, подвешенные к настилу.

Как в балочных, так и в композитных полах часто используются тонкие балки перекрытия, которые интегрированы в зону пола, чтобы создать больше открытого пространства, что особенно полезно в домах престарелых и в вестибюлях. Бетонные и стальные лестницы обычно поставляются как часть комплекта легкой стали и интегрируются в информационную модель здания (BIM), предоставляемую поставщиком легкой стали.

Структурные характеристики холодногнутых профилей позволяют использовать их в самых разных целях. Легкий стальной С-образный профиль толщиной всего 1,5 мм выдерживает сжатие до 50 кН. Структурные распорки интегрированы в стены для обеспечения устойчивости, поэтому зданиям средней этажности не требуются дополнительные ядра. Эффективные конструктивные решения достигаются за счет подбора толщины стали и конфигурации секций с учетом конкретных условий нагрузки.

Преимущества внешнего производства и легких стальных каркасов, в частности, выходят на первый план в городских жилых проектах, которые часто включают в себя таунхаусы и более крупные многоквартирные дома. На рисунке 7 показан отель в центре города, использующий конструкцию из легкого стального каркаса. Преимущества, которые ищут заказчик и подрядчик:

Жилые комплексы смешанного назначения обычно включают коммерческие или торговые помещения на нижних уровнях и жилые помещения на верхних. Хорошим примером является строительство трех- или четырехэтажных домов поверх торговых площадей, например супермаркетов в городских районах. Смешанный характер проекта может потребоваться по причинам планирования или для максимизации отдачи от землепользования.

Ключевым требованием является легкая надстройка, способная пролетать между передаточными балками и достаточно прочная, чтобы выдерживать дифференциальные прогибы опор. Легкий стальной каркас оказался идеальным решением, поскольку он весит менее 100 кг/м2 на этаж и обеспечивает пролеты между балками до 6 м.