Реферат - Легкие тонкостенные стальные конструкции (ЛСТК) - технология создания быстровозводимых зданий
Подождите немного. Документ загружается.
Федеральное агентство по образованию
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра «Технология строительного производства»
Реферат
по курсу: «Новые строительные технологии»
Тема
Легкие тонкостенные стальные конструкции (ЛСТК) —
технология создания быстровозводимых зданий
Выполнил: студент гр. ПГС-642
Замятин Андрей Владимирович
Проверил:
Стуков Анатолий Иванович
Челябинск
2011
Введение
В настоящее время, в условиях активного развития сегмента
инновационных строительных технологий, в России постоянно
увеличивается число проектно-строительных компаний, предлагающих
клиентам действительно современные и экономически обоснованные
комплексные строительные системы и услуги.
С ростом рынка доступного жилья в России вполне естественно
возникает убеждение что для результативного и достаточно быстрого
решения данного вопроса
, как альтернативу, и в дополнение стандартным,
зачастую дорогостоящим и слишком медленным технологиям строительства
домов и зданий коммерческого назначения необходимо внедрение новой
высокоэффективной и недорогой технологии строительства, которую можно
внедрить в кратчайшие сроки в масштабах всей страны.
К числу подобных предложений сегодня относится и быстрое
строительство металлокаркасных зданий и сооружений из
ЛСТК (легких
стальных тонкостенных конструкций).
Опыт многих развитых западных стран показывает, что во многих из
них достаточно широко и эффективно используется данная технология
строительства зданий и сооружений.
Новые технологические уклады, возникшие сначала в США, затем в
Канаде, а уже после распространившиеся и в Европе, создавались, чтобы
удовлетворять следующим критериям: технологическая простота
,
энергосбережение, соответствие бюджетным возможностям малого бизнеса
по капиталоемкости и технологиям.
Строительство с применением ЛСТК сейчас активно развивается в
Европе (больше в ее скандинавской части), Восточной Азии, США и
Австралии. Преимущественно в тех странах, где исторически жилье
возводилось с помощью деревянных каркасных конструкций.
2
В Великобритании доля ЛСТК занимает приблизительно 20% в общем
объеме жилого строительства. Доля ЛСТК в объеме строительства жилых
домов по США в зависимости от региона составляет 5-15%.
В Канаде – около 10%.
Объем применения легких стальных тонкостенных конструкций в
США и Великобритании составляет соответственно 6 и 3,5 млн т в год. В
России он составляет около 900 тыс
. т в год, что свидетельствует о
зарождении новой отечественной отрасли строительной индустрии, в
которой представлены разработка, изготовление и монтаж конструкций с
применением тонкостенных гнутых профилей из оцинкованной стали.
Технология каркасного строительства с применением ЛСТК является
плодом многолетнего тесного сотрудничества инженеров - конструкторов,
архитекторов, производителей и подрядчиков во многом благодаря введению
в
строительную индустрию машиностроительных методов, которые открыли
новые возможности по повышению качества и точности строительства,
снижению затрат и сокращению сроков. Именно использование
машиностроительных методов обеспечило высокую эффективность данной
технологии и позволило перенести большую часть строительных проблем в
заводские условия. Благодаря этому объем работ на строительной площадке
сокращается до минимума, а соответственно резко
возрастает скорость
строительства без ущерба качеству.
Эта революционная технология позволяет быстро и эффективно
строить здания самого различного назначения: частные дома до 3-х этажей, а
также многоэтажные здания с применением различных типов каркаса.
В комплект строительной системы входят несущие профили для наружных и
внутренних несущих и ненесущих стен, перегородок, межэтажных каркасных
перекрытий, стропильных систем, а также стальная обрешетка для кровли и
стен, кровельные и стеновые покрытия, решения для вентилируемых
фасадов, системы водостоков, системы безопасности и обслуживания кровли.
3
С помощью ЛСТК можно строить как жилье (коттеджи, малоэтажные
сблокированные постройки), так и коммерческую недвижимость (торговые
комплексы, административные здания, производственные помещения,
гостиницы, автозаправочные станции). В то же время данная технология
позволяет эффективно решить проблему обновления и реконструкции
существующего фонда жилья. Имеется значительный опыт использования
данной технологии, в том числе и в
России при реконструкции жилья.
Технология с использованием ЛСТК позволяет реконструировать здания,
возводя мансарды, пристройки и надстройки, применяя набор систем –
стеновую систему, систему перекрытий, кровельную систему, в комплексе и
по отдельности.
Легкие стальные конструкции также широко используются при
стандартных методах строительства многоэтажных домов. Использование
данной технологии при многоэтажном строительстве значительно
удешевляет
объекты и сокращает сроки работ, если на основе каркаса
возведенного стандартными методами наружные и внутренние стены строить
с использованием легких стальных конструкций.
Применение столь инновационного материала, которым и являются
ЛСТК, в малоэтажном строительстве даёт возможность вести строительство
на принципиально новом технологическом уровне. Скорость возведения
постройки и экономия трудозатрат в соотношении с
качеством
быстровозводимых построек дают такой результат, который недостижим при
использовании традиционных способов строительства.
Применение этих конструкций вместо традиционных – из
железобетона, кирпича, дерева или стального проката – дает значительный
экономический эффект в вышеприведенной области строительства благодаря
снижению нагрузок от собственного веса и сейсмических нагрузок,
уменьшению транспортных расходов и трудозатрат на монтаже, сокращению
сроков строительства без применения строительных машин.
4
В России строительство из ЛСТК только набирает обороты, но уже
чётко заняло свою нишу в области быстрого возведения зданий и
сооружений.
Преимущества каркасных домов из ЛСТК.
Быстровозводимые здания иногда ошибочно считают временными
сооружениями. По своим свойствам каркасные дома ничем не уступают
зданиям, построенным из традиционных материалов. А в некоторых случаях
проекты домов из ЛСТК превосходят проекты традиционных. Например,
многие здания из ЛМК (легкие металлические конструкции), построенные
еще до войны стоят и по сей день.
Основные преимущества
каркасных быстровозводимых домов:
-экологическая безопасность быстровозводимых зданий для человека и
окружающей среды. Сталь и термопрофиль ЛСТК – экологически чистый
материал, не выделяющий запахов и вредных веществ в атмосферу. При
правильной эксплуатации стальные конструкции безопасны для здоровья и
окружающей среды. В составе дома из ЛСТК в качестве обшивки обычно
применяются гипсокартонные и
гипсоволокнистые листы, а в качестве
утеплителя каменная вата или эковата, материалы, являющиеся экологически
чистыми, имеющими 100% повторную переработку.
-пожаробезопасность.
Благодаря тому, что в конструкциях пола и стен
нет горючих материалов распространение по ним огня невозможно. Выбор
изоляционного материала, например на основе негорючего базальтового
минерального волокна не случаен. Данный фактор также важен для
обеспечения пожарной безопасности конструкций. Огнестойкость несущих
конструкций с обшивками из двух слоев гипсоволокнистых листов толщиной
по 12,5 мм составляет
не менее 0,75 ч, что подтверждено заключением ФГУ
5
ВНИИПО МЧС России и соответствует требованиям СНиП 31-01-2003 для
жилых зданий I - III степеней огнестойкости.
-большая скорость строительства быстровозводимых зданий, не
требующая привлечения большого количества рабочих. Согласно проектам
домов, сроки их возведения составляют не более 2 - 4 месяцев. Бригада из 3-
4-х человек может собрать полностью каркас дома площадью 150-200 кв.
метров за 2-3 недели, под чистую отделку
.
-легкость и простота сборки каркасного дома. Благодаря легкости
каждого элемента, точному размеру, маркировке и сборочным чертежам,
монтаж каркаса на строительной площадке напоминает сборку детского
конструктора. Для сборки всех элементов стальных перекрытий здания
необходимо иметь только простейшие электроинструменты (электродрель,
шуруповерт). Все это позволяет увеличить темпы строительства в 1,5-3 раза,
сократить транспортные
расходы в 2-3 раза.
-отсутствие усадки фундамента в процессе строительства
быстровозводимых каркасных домов, а также после их сдачи в
эксплуатацию;
-возможность проведения монтажа по проектам каркасных домов в
любое время года. Так как технология на основе ЛСТК является «сухим»
способом строительства, монтаж можно вести круглый год. Это особенно
важно для инвестора
и при строительстве экономичного жилья, когда
возврат вложенных средств является определяющим фактором
.
-отсутствие необходимости в тяжелой строительной технике при
строительстве быстровозводимых зданий. Масса любого монтажного
элемента конструкций здания не превышает 100 кг. Особенно актуально,
если место строительства удалено от дорог, или при экстремальной ситуации
нужно быстро и качественно собрать «коробку» в минимальные сроки.
-хорошие тепло- и энергосберегающие характеристики
быстровозводимых зданий. Применение
эффективного утеплителя в каркасах
из перфорированных термопрофилей позволяет получать значения
6
коэффициента сопротивления теплопередачи до 5,6 без учета возможных
вариантов утепления по фасаду. Это свойство позволяет значительно снизить
издержки при эксплуатации зданий и уменьшить нагрузки на городские сети.
Высокие теплосберегающие показатели позволяют применять ЛСТК в
малоэтажном строительстве (и не только) для экономичного строительства
даже в условиях Крайнего Севера.
-долговечность каркасных домов. Быстровозводимые
каркасные дома
отличаются долговечностью (срок службы стального оцинкованного каркаса
составляет минимум 100 лет). Применение оцинкованных саморезов и
отсутствие сварки увеличиваюс срок службы объекта.
-сравнительно низкая стоимость квадратного метра, что подтверждает
любой проект каркасного дома.
-низкая эксплуатационная стоимость. Здания, построенные с
применением технологии ЛСТК, имеют стабильные размеры, хорошо
защищены от влияния биологических
и температурно-влажностных
процессоров, долговечны, энергоэкономичны, а при окончании срока службы
или при необходимости капитального ремонта не столь затратны, как
строения из классических материалов.
-малый вес конструкции – снижает требования к фундаменту и его
стоимость – в большинстве случаев подойдет фундамент мелкого заложения
(монолитная плита), ленточный фундамент или фундамент на буронабивных
сваях. Также благодаря малому весу эта технология подходит для
реконструкции и реновации существующих зданий.
-свободная планировка внутреннего пространства дома.
-чистая стройплощадка. Технология ЛСТК и продуманность монтажа
помогают обеспечить порядок и чистоту стройплощадки, т.к. минимальное
количество материалов идет в неперерабатываемые отходы и сохраняется
возможность разборки компонентов здания для повторного
использования.
7
Конструктивные решения и проектирование
Блок-схема производства и строительства здания на основе ЛСТК
приведена на рисунке.
Все преимущества новой технологии строительства - результат
комплексного подхода к строительству - от проекта до сдачи объектов "под
ключ". Система - новое перспективное направления строительства из легких
стальных профилей по "бескаркасной технологии", где стеновые элементы
выполняют функцию несущих панелей и одновременно являются тепловым
контуром здания.
Основой качества элементов является качественное проектирование
конструкций, которое
позволяет создавать легкие и прочные здания.
Проектирование элементов производится с помощью системы
трехмерного моделирования. Программа, используемая при проектировании
объектов, позволяет конструировать и рассчитывать каждый фрагмент
объекта на прочность, устойчивость и прогиб. Программа позволяет
рассчитывать конструкции по пространственной схеме, что значительно
снижает вес элементов.
8
Программа автоматизированного проектирования по технологии
ЛСТК, базирующаяся на AUTOCAD, позволяет создавать объемный
прототип здания, обеспечивая при этом точность размеров и геометрии
элементов здания. При таком подходе нет опасения, что на строительной
площадке придется что-то подрезать, сваривать или изменять. Кроме того,
многовариантность проектирования позволяет оптимизировать конструкции
по весовым показателям, унифицировать сечения профилей
, группировать
элементы по изделиям и по заказам.
Спецификация конструкций, составленная при помощи программы,
отправляется на завод, где каждый элемент изготавливается, маркируется в
точном соответствии с чертежом. Маркировка каждого элемента здания
помогает быстро отыскать и установить его на строительной площадке без
ошибок. Процесс изготовления элементов полностью автоматизирован, при
этом сроки исполнения каждого заказа минимальные.
9
На строительной площадке рабочим требуется только соединить
элементы в единый блок при помощи самосверлящих шурупов. Процесс
сборки простой и быстрый, не требует высококвалифицированных
монтажников, так как напоминает процесс сборки детского конструктора
Сборка и монтаж
При использовании системы в строительстве можно выделить три
основных способа изготовления и монтажа конструкций по степени
завершенности (готовности) конструктивных элементов.
Способ №1. Сборка на строительной площадке. Элементы здания
доставляются на строительную площадку в виде нарезанных и
замаркированных профилей. Бригада строителей производит на ровной
поверхности "укрупнительную" сборку отправочных марок (стен, ферм,
перегородок и т.д.) при помощи шуруповерта и винтов-саморезов. После
укрупнительной сборки элементы подаются на
монтажное место вручную
(без крана), закрепляются в проектное положение, утепляются при помощи
минераловатных плит (или других эффективных утеплителей) и зашиваются
изнутри листами гипсокартона. Вес каждого элемента не превышает 90-100
кг. Окна и двери поставляются на стройплощадку отдельно и встраиваются в
панели стен.
10