Быстровозводимые здания из ЛМК - перспективная технология в строительстве

При строительстве коммерческих зданий различного функционала важным условием является быстрая окупаемость инвестиций. Именно поэтому бизнес-планы компаний, которые только начинают собственное дело или реализуют очередной инвестпроект, содержат пункт, где указан минимальный срок ввода объекта в эксплуатацию. Чтобы справиться с этой задачей, для строительства многих зданий для бизнеса применяется технология строительства из легких металлоконструкций. Именно благодаря этой современной строительной технологии становится возможным в минимальные сроки построить магазин или коровник, спортивный зал или ангар.

Содержание

Что такое ЛМК?
Отличие ЛМК и ЛСТК
Производство ЛМК
Технические характеристики конструкций ЛМК
Сферы применения ЛМК
Нормативная база проектирования, производства и строительства из ЛМК
Срок службы металлических конструкций
Преимущества, недостатки и мифы о технологии

Что такое ЛМК?

Легкие металлоконструкции (ЛМК) – это спектр материалов, технологий и конструктивных решений для строительства каркасных зданий и сооружений, которые объединяют следующие свойства:

• сравнительно малый вес при высоких прочностных характеристиках, позволяющих строить капитальные здания и сооружения, в том числе большепролетные и многоэтажные (достигается применением более эффективных сечений несущих элементов, а также низколегированных сталей с повышенным пределом текучести)
• высокая скорость возведения, которая достигается индустриальными методами производства ЛМК, обеспечивающими точность изготовления и высокий
  уровень префабрикации (подготовки конструкций
  к монтажу не на стройплощадке, а в заводских условиях).

Отличия ЛМК и ЛСТК

ЛСТК (тонкостенные стальные конструкции) - это самый молодой и самый эффективный вид ЛМК, который сейчас выделяют в самостоятельный класс легких металлоконструкций. От традиционных ЛМК они отличаются следующими особенностями:

• более высоким соотношением прочности и веса, которое достигается эффективной формой сечения и использованием в качестве материала сталей повышенной прочности
• особенностями своей работы под нагрузкой, обусловленными тонкостенностью сечений, и требующими применения специальных методик расчетов и проектирования ЛСТК
• технологией производства: холодная прокатка оцинкованного ЛСТК профиля вместо сварочных технологий ЛМК. При этом используются автоматизированные технологические линии, позволяющие минимизировать участие человека в процессе, который от начала до конца выполняется под управлением компьютера.
• коррозионной стойкостью: использование в производстве гнутых профилей такого материала, как листовая оцинкованная сталь позволяет избежать дальнейших затрат на защиту металлических элементов конструкции от коррозии.

Здесь можно почитать подробнее об отличиях ЛМК и ЛСТК.

Производство ЛМК

Главный принцип технологии ЛМК заключается в возможности переноса основной части строительных работ со стройплощадки в заводские цеха, где изготовление отдельных элементов выполняется с высоким уровнем качества и точности. Другим достоинством быстровозводимых зданий из металлоконструкций является их небольшой вес, что значительно облегчает доставку на строительную площадку, сокращает стоимость фундамента, а значит и удешевляет себестоимость всего строительства.

Приглашаем Вас в видео-тур на завод легких металлоконструкций Андромета в городе Обнинске (100 км от г. Москва). За 16 минут в деталях расскажем и покажем, как рождается легкое здание из ЛМК.

Снижению стоимости также способствуют и минимальные трудозатраты при изготовлении металлоконструкций, в особенности - ЛСТК. Технология изготовления сварных ЛМК на сегодняшний день также достигла значительного уровня автоматизации. Ведущие производители используют линии с ЧПУ для производства сварной балки и роботизированные сварочные установки, что позволяет добиваться высокого качества сварки и производить полностью готовый комплект здания, включающий в себя все необходимые элементы для быстрой болтовой сборки.

Технические характеристики конструкций ЛМК

Легкие металлоконструкции отличаются высокими прочностными характеристиками, эксплуатационной надежностью, ремонтопригодностью и конструктивным многообразием. Сталь – это благодарный строительный материл, позволяющий решить множество сложных технических задач и воплотить практически неограниченный спектр архитектурных фантазий. Технологические возможности ведущих поставщиков ЛМК позволяют изготавливать металлокаркасы и конструкции высокой сложности в большом диапазоне технических характеристик. В частности, завод ЛМК «Андромета» выпускает строительные металлоконструкции и элементы котельного оборудования весом до 10 тонн и длиной до 18 метров. Но наряду с подобными уникальными конструкциями основной продукцией завода являются серийные здания из ЛМК, технические характеристики которых позволяют решить большинство задач предприятий малого и среднего масштаба. В таблице представлены характеристики линейки ЛСТК зданий серии СТЕРК®, выпускаемых заводом «Андромета».

Сферы применения ЛМК

В последние несколько десятков лет ЛМК из нишевого продукта, предназначенного для особо сложных технических объектов и эксклюзивных архитектурных проектов, превратились в рутинный конструкционный материал, широко используемый в массовом строительстве. Начиная с 90-х годов прошлого века подавляющее число быстровозводимых коммерческих и промышленных зданий строятся на каркасах из легких металлоконструкций. А в последние несколько лет технологии стального строительства активно внедряются и в гражданском сегменте. Возведение жилых домов и общественных зданий (детские сады, школы, медицинские объекты) на каркасах из ЛМК – актуальный тренд строительной отрасли 2020-х годов. «Андромета» развивает это направление с 2012 года и стала первой и единственной на сегодняшний день в России компанией, реализовавшей проект строительства жилого дома из ЛСТК высотой в 6 этажей.

Нормативная база проектирования, производства и строительства из ЛМК

Основной нормативный документ, устанавливающий правила проектирования зданий из ЛМК – Свод правил СП 16.13330"Стальные конструкции". Для расчета и проектирования конструкций ЛСТК применяются специальные  методики, описанные в Своде правил СП 260.1325800 «Конструкции стальные тонкостенные из холодногнутых оцинкованных профилей и гофрированных листов. Правила проектирования».

Нормы проектирования металлоконструкций часто пересматриваются и претерпевают изменения. Проектный отдел завода «Андромета» в своей работе руководствуется только актуализированными сводами правил, что гарантирует полное соответствие выпускаемых конструкций законодательным требованиям и отсутствие претензий экспертирующих и надзорных организаций в сфере строительства.

Производство ЛМК регламентируют такие нормативно-технические документы, как ГОСТ 23118 «Конструкции стальные строительные. Общие технические условия», ГОСТ Р 58966-2020 «Балки стальные двутавровые сварные. Технические условия. Сортамент» и большое семейство стандартов, определяющих требования к производству и контролю качества сварочных работ: ГОСТ 14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры», ГОСТ 8713-79 «Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» и другие.

Технологии и оборудование заводов-изготовителей ЛМК, производящих технически сложные и ответственные металлоконструкции, должны быть аттестованы на соответствие нормативным требованиям. Заводская сварка металлоконструкций и контроль качества изготовленных отправочных марок также должны выполняться аттестованными специалистами. Завод ЛМК «Андромета» регулярно проводит аттестацию оборудования и персонала, а используемые технологии автоматической сварки под флюсом (АФ) и механизированной сварки в среде защитных газов (МП) аттестованы применительно к производству не только строительных конструкций (СК), но и котельного оборудования (КО).

Монтаж ЛМК на площадке должен выполняться согласно требованиям федеральных нормативных актов (глава 4 СП 70.13330 «Несущие и ограждающие конструкции» и ряд других) и монтажным инструкциям завода-изготовителя конструкций.

Срок службы металлических конструкций

Как показывает практика применения металлических конструкций, срок их службы при правильно выполненной защите от коррозии составляет сто и более лет (хрестоматийные примеры – Эйфелева башня в Париже, построенная в 1889 году, дебаркадер Киевского вокзала в Москве, сооруженный в 1918 году). Помимо долговечности, большим преимуществом современных сборно-разборных металлоконструкций перед другими конструкционными материалами является их ремонтопригодность. Благодаря применению разъемных болтовых соединений поврежденные или исчерпавшие ресурс элементы ЛМК можно заменять локально, не разбирая все сооружение, а в некоторых случаях -  даже не прерывая его эксплуатацию.

Преимущества, недостатки и мифы о технологии

Быстровозводимые сооружения из ЛМК имеют целый ряд достоинств, которые обусловливают их доминирующее положение в сегменте промышленного строительства и позволяют говорить об их большом потенциале в строительстве быстровозводимого жилья и социальных объектов. Максимальная заводская готовность конструкций, высокое качество сварных швов, небольшой вес (как отдельных элементов, так и конструкции в целом), который позволяет снизить затраты нулевого цикла и обойтись без дорогостоящей тяжелой строительной техники, небольшие трудозатраты при строительстве - все это позволяет в конечном итоге снизить инвестиционную нагрузку на 20-30%. Все эти преимущества помогают получить значительный экономический эффект и стимулируют все большее число инвесторов делать выбор в пользу зданий из легких металлоконструкций.

Что касается конструкций ЛСТК, они имеют ряд дополнительных преимуществ. Комплектная поставка металлокаркаса значительно снижает издержки на строительной площадке, позволяет строить здания без применения тяжелой грузоподъемной техники. Используются только легкие автокраны, что тоже вносит вклад в невысокую стоимость строительства. Весь металлокаркас собирается при помощи болтов. Соответственно, отпадает необходимость в сварочных работах на стройплощадке и одновременно повышается эффективность и качество строительства.

Каркасные строения из ЛМК можно монтировать с высокой скоростью в любую погоду. Посмотрите, как реально происходит стройка быстровозводимых зданий из ЛМК комбинированного типа.

К недостаткам конструкций ЛМК можно отнести их невысокий собственный предел огнестойкости – не более 15 минут (IVстепень огнестойкости). Для обеспечения более высоких степеней огнестойкости металлические конструкции необходимо защищать тонкослойными лакокрасочными покрытиями или предусматривать конструктивную огнезащиту. Конструкции из углеродистой стали (горячекатаный прокат) нуждаются также в антикоррозионной защите. Конструкции из тонколистовой оцинкованной стали – ЛСТК – этого недостатка лишены.

Преимущества и недостатки металлоконструкций в сравнении другими конструкционными материалами подробнее рассматриваются в статье Строительные конструкции. Классификация и основные требования к ним.

Что касается мифов о технологии ЛМК, то одним из наиболее устойчивых является стереотип о дороговизне металлокаркасных зданий из-за высокой стоимости материала. В сфере строительства производственных цехов, быстровозводимых складов, сельскохозяйственных зданий активная практика массового применения ЛМК за последние полвека убедительно показывает несостоятельность этого устаревшего представления, возникшего в самом начале эпохи ЛМК – в 30-40-е годы XX века. В строительстве многоэтажных жилых домов экономические преимущества металлоконструкций еще не столь очевидны, но согласно данным ряда девелоперов, несмотря на некоторое увеличение стоимости материалов по сравнению с бетонными решениями, общая себестоимость строительства при правильной организации работ может быть снижена на 10-15% за счет существенного сокращения сроков возведения зданий по технологии ЛМК. Достаточно много предубеждений существует в отношении более молодой металлокаркасной технологии ЛСТК. В статье Производство конструкций из ЛСТК мы подробно разбираем эти мифы, отделяя правду от вымысла.