Содержание
Не все обыватели знают, что помимо длины, ширины, высоты, типа конструкции кровли у здания есть еще ряд значимых характеристик, среди которых важное место занимает металлоемкость. Она определяется по простой формуле: делением массы металла несущих конструкций на площадь.
От чего зависит металлоемкость
Бытует мнение, что чем меньше металлоемкость, тем лучше. Данное утверждение более чем спорно. Естественно, бездумно возводить массивные колонны – неразумно, однако «утончать» каркас БМЗ чрезмерно – тоже. Есть ряд факторов, которые регламентируют металлоемкость:
- Габариты здания. Чем больше ширина и, особенно, высота здания, тем значительней будет металлоемкость. В первую очередь – за счет обустройства каркаса верхних этажей и других элементов здания. При этом располагать более частые колоны не всегда выгодно: их большое число внутри периметра существенно снижает полезный объем. Поэтому зачастую усиливают сечение профиля.
- Нагрузки на здание. Учитываются все факторы, в том числе и климатические – величина снежного покрова в регионе.
- Кровля. Более мощная стропильная система и тяжелый материал требуют большего усиления каркаса, чем, например, крыша из легкого профнастила.
- Промышленное оборудование. Мостовые краны складских и производственных помещений оснащены рельсовыми путями, закрепленными на каркасе. Это – весомая надбавка к нагрузке, которую должно выдержать здание.
- Размещение на крыше дополнительных элементов: систем вентиляции, крупных антенн, осветительных фонарей, сигнальных маяков и т.д.
Современные решения
Десятки исследовательских центров ежедневно работают над новыми решениями по снижению металлоемкости зданий при обеспечении заданной нагрузки. Так, в частности, постоянно разрабатываются новые виды профилей. В числе уже внедренных существует перспективное решение – балки с переменным сечением. Поскольку нагрузка на нижнюю часть здания выше, здесь делается наибольшее утолщение, с «подъемом» на высоту нагрузка уменьшается, что позволяет делать профиль меньшим.
Оптимальные значения
Самыми менее нагруженными считаются арочные ангары. Благодаря оригинальной форме их металлоемкость при длине пролета 12 метров составляет всего 15 кг на квадрат.
Легкие оцинкованные конструкции шириной до 15 метров имеют 18-25 кг/м2. Величина в 30-40 кг/м2 достигается при использовании современных материалов типа гнутого профиля или балки переменного сечения.
Показатель свыше 50 кг/м2 должен насторожить. Возможно, поставщики в связке с проектантами просто зарабатывают на клиенте, продавая ему лишние (и бесполезные) тонны металла.
Впрочем, иногда оправданы и более весомые величины: для объектов, требования к безопасности которых чрезвычайно высоки (например, атомных станций, где коэффициент запаса прочности закладывается очень большим).
Компания ООО «НТК» в процессе строительства использует только передовые методики, подробнее – https://ntkzavod.com.ua/produktsiya/bmz/
Статьи по теме:
Украина, г. Харьков,
пр. Московский, 142, офис 42
Изготовим за 15 дней или платим 10 000 руб. каждый день просрочки!
В этом разделе в режиме «онлайн» можно рассчитать ориентировочную стоимость изготовления и монтажа зданий "под ключ" в нашей компании, а так же отдельно металлоконструкций и ограждающих конструкций (сэндвич панели/профлист), без монтажа. Кроме того, Вы можете сразу направить результаты расчёта в наш строительный отдел одним нажатием кнопки в виде заявки, для более детального расчёта. На Ваш e-mail автоматически будет направлена копия заявки с подтверждением того, что мы ее получили. И в течение нескольких часов рабочего дня, Вы получите подробное коммерческое предложение.
- Шаг 1 – расчёт
- Шаг 2 – отправка заявки
Если проанализировать открытые информационные источники (статьи, блоги, комментарии), посвященные металлокаркасам быстровозводимых зданий, то нетрудно заметить – какие страсти кипят за место под солнцем в этом актуальном и перспективном сегменте. Причем, в самих понятиях нет единства, которое можно было наблюдать еще лет 15-20 назад.
Битва за металл
До 2012 года российский рынок металлоконструкций рос весьма заметными темпами – до 15% в год. Однако кризисные явления в отечественной и мировой экономике, окончание реализации крупных инфраструктурных проектов затормозили развитие отрасли. Объем потребления металлоконструкций в последние три года составил 1,8 млн т – это на 20% меньше, чем в 2012 году.
Тем не менее, металлурги и поставщики металлопродукции активно работают над расширением внутреннего рынка. За последние несколько лет введено более 500 тыс. т новых мощностей по производству металлоконструкций и металлообработке для строительной индустрии, как основного потребителя продукции. Именно здесь, как отмечают эксперты, благодаря усилиям металлургических компаний и научных институтов стальное строительство развивается вполне в русле мировых практик – в развитых странах доля многоэтажных зданий на стальном каркасе достигает 50—65%.
Основное преимущество для застройщика при использовании металлоконструкций – снижение переменных затрат за счет высокой скорости возведения зданий и гибкости их планировки. В ближайшее время объем жилого строительства на стальном каркасе достигнет 1 млн м2. Пока это немного на фоне 70-80 млн. квадратных метров общего ввода жилья в год. Но еще одним перспективным сегментом для расширения области применения стальных конструкций является социальная инфраструктура – городам необходимо возводить спортивные, логистических, оздоровительные и учебные объекты, а также складские, промышленные и агропромышленные комплексы.
Тем не менее, в стране до сих пор не хватает достоверной статистики по тем или иным видам металлоконструкций, по секторам их применения, информации о производственных возможностях и об оснащенности заводов. Отметим, что в 2015 году Ассоциация по развитию стального строительства (АРСС) сделала первый шаг по заполнению вакуума информации, сформировав «Каталог производителей металлических конструкций».
Но в любом случае, и без каталога очевидно, что любой металлокаркас в одинаковой степени требует квалифицированной проектной разработки, производства и монтажа конструкций. Преимущества или недостатки технологий определяются лишь функционалом и конкретными условиями строительства, поэтому ориентироваться необходимо на компании с многолетним брендом, то есть наработанным багажом объектов. Как правило, именное «клеймо» предполагает полный цикл работ, включая услуги специальной лаборатории по проверке металлопроката на входе и металлоконструкций на выходе производственного процесса.
Разбор по понятиям
Сегодня в информационном поле существуют две схожих технологии строительства: ЛМК (легкие металлические конструкции) и ЛСТК (легкие стальные тонкостенные конструкции).
Сегодня называть ЛМК "легкими" уже не совсем корректно, так как терминология была верна примерно до конца прошлого века, когда ЛМК была альтернативой конструкциям из кирпича и бетона. Но термины устоялись. Разве что ряд экспертов предлагает называть ЛМК проще – МК (металлические конструкции).
Различия между ЛМК и ЛСТК заключаются в разнице весе за счет использования различного по характеристикам металла. В технологии ЛСТК используют, как правило, оцинкованный металл толщиной до 4 мм. Необходимая несущая способность металлокаркаса достигается за счет специальной формы профилей, которые при малом весе способны выдерживать возложенные на них нагрузки. Отметим, что технология была разработана в 50-х годах 20 столетия в Канаде для строительства большого количества малоэтажных домов, соответствующих климатическим условиям севера Америки.
Технология же ЛМК подразумевает использование в качестве несущего каркаса горячекатаный черный металл (двутавры, швеллера, уголки, квадратные и круглые трубы) толщиной более 4 мм.
Здания, запроектированные на основе ЛСТК, монтируются с помощью специальных высокопрочных саморезов, монтаж зданий из ЛМК производится с помощью сварки, либо с применением болтов, включая высокопрочные.
Легче, еще легче
Технология ЛСТК прочно вошла в строительную практику благодаря своим очевидным преимуществам. Главное – наибольшей легкости относительно всех иных вариантов из тяжелого металла, дерева или клееного деревянного бруса. Так, масса 1 м2 стены из ЛСТК без внешней отделки составляет в среднем 53 кг, а ферма с рабочим пролетом 9 м весит 70 кг.
Благодаря легкости комплектующих элементов все строительство может идти без использования подъемной техники. Этим зданиям не нужен фундамент глубиной 1,5-2 м – они хорошо стоят на мелко-заглубленных фундаментах и винтовых сваях. Как заявляют специалисты и маркетологи компаний – производителей ЛСТК – применение ЛСТК позволяет на 50-80% сократить снизить стоимость строительства. Благодаря легкости каждого элемента, точности размеров, правильной маркировке и сборочным чертежам, бригада из трех-четырех человек в состоянии собрать каркас дома площадью 150-200 м2 за 2-3 недели. Как показала практика – возводимые из ЛСТК строения могут иметь высоту до трех этажей, иметь пролеты в ширину до 24 метров при высоте каждого этажа до 4,2 метров. Особенно актуальны ЛСТК при формировании надстроек или мансардных этажей – когда новая нагрузка на существующие фундаменты и конструкции должны быть минимальны. Более того, технологии ЛСТК незаменимы при строительстве в труднодоступных районах, в зданиях с облегченными фундаментами, в условиях, когда отсутствует крановая техника. Популярность технологии в Японии говорит еще и о высокой сейсмостойкости.
Исходными составляющими ЛСТК являются металлические профили, имеющие сечение в форме букв С, U, Z и изготовленные из оцинкованной горячим способом стали. "Изюминкой" несущих конструкций стен считается термопрофиль, в стенках которого, в шахматном порядке прорезаны многочисленные сквозные канавки. Из-за этого путь теплового потока по перемычкам между канавками резко увеличивается, а площадь сечения потока уменьшается. В результате количество теряемого тепла существенно снижается.
Однако при этом ослабляются прочностные показатели профиля (в том числе на сопротивление по изгибу, скручивание и продольную устойчивость). Поэтому для обеспечения жесткости каркаса здания его конструкцию приходится тщательно обдумывать и просчитывать. При этом используются специфические элементы, такие как панельные фермы, жесткие диски перекрытий, краевые балки, узлы креплений в фермах перекрытий и крыши. Термопрофили комбинируются с обычными тонкостенными профилями, с толщиной стенки 1-1,5 мм.
Тяжелые аргументы
У заказчика, при выборе той или иной технологии, возникает проблема достоверности информации. Например, много игроков рынка ориентировано на выпуск ЛСТК из оцинкованного проката толщиной менее 4 мм. Применение их нормативно не урегулировано, поэтому такие компании часто сталкиваются с проблемой государственной экспертизы реализованных проектов и не могут в срок ввести в строй объекты. Также есть риск, что отдельные игроки используют европейские практики проектирования ЛСТК, европейское программное обеспечение без учета российских климатических условий, ветровых и снеговых нагрузок.
Следует отметить, что со стороны производителей ЛМК на технологию ЛСТК идет серьёзный, порою аргументированный, а зачастую и не очень "наплыв", с попыткой доказать несостоятельность ЛСТК при устройстве полноценных каркасных зданий, тем более когда на этом фоне у "тяжелых" металлокаркасов есть преимущества, которые необходимо учитывать при реализации проектов, а именно:
- возможность строительство крупных промышленных и складских объектов;
- знакомая монтажным бригадам технология;
- высокая стойкость к агрессивным средам;
- возможность подвески на несущем каркасе подъемно-транспортного оборудования;
- неограниченная высота быстровозводимого здания;
- возможность устройства пролета здания более 30 м без промежуточных опор.
Владислав Васильев, генеральный директор «Северсталь Стальные Решения» поделился своим наблюдением: «. Металлоемкость в расчете на 1 кв. м при использовании ЛСТК меньше, но разница в стоимости металла, применяемого для таких конструкций, – она более чем на 30% выше, чем для технологии МК. Например, мы уже сейчас имеем в своем портфеле складские здания из МК, где металлоемкость выше чуть более чем на 15% в сравнении с ЛСТК, но за счет разницы используемого металла в целом их стоимость ниже на 10%".
Тем не менее, даже руководитель подразделения, производящего ЛМК далее отмечает: ". Все зависит от конкретных условий строительства и проекта. Если говорить в целом о рынке, то ЛСТК находит все большее применение в сельском хозяйстве, при строительстве небольших складов, с пролетом до 24 метров, а также небольших, до 3 этажей, торгово-офисных зданий. Крупные же торговые центры, промышленные здания, складские помещения с крановым оборудованием эффективнее и безопаснее строить из МК".
Но в любом случае очевидно – любой металлокаркас в одинаковой степени требует квалифицированной проектной разработки, производства и монтажа конструкций. Преимущества или недостатки технологий определяются лишь функционалом и конкретными условиями строительства, поэтому ориентироваться необходимо на компании с многолетним брендом, то есть наработанным багажом объектов. Как правило, именное «клеймо» предполагает полный цикл работ, включая услуги специальной лаборатории по проверке металлопроката на входе и металлоконструкций на выходе производственного процесса.
