Каркасные технологии домостроения применяются строителями издавна. Достаточно вспомнить средневековые западноевропейские «фахверки». С внедрением современных материалов и технических решений такой тип строительства обогатился новыми гранями.
Сейчас каркасные легкие металлоконструкции (ЛМК) представляют собой одну из наиболее наукоемких строительных технологий.
Технологии ЛМК базируются на индустриальном подходе, при котором конструкции здания изготавливаются конвейерным способом, а на строительной площадке происходит только монтаж.
Сборные и перспективные
Так как все узлы и детали ЛМК в значительной степени унифицированы, металлоемкость подобных зданий относительно невысока, а процесс сборки отличается технологичностью и оперативностью. Простота и безопасность сборки допускает привлечение на работу монтажников без какой-либо специальной подготовки. Тем более что в наиболее продвинутых модификациях используются только резьбовые соединения, а сварка не применяется. Благодаря заводскому подбору элементов по геометрическим типоразмерам, дополнительные работы по подгонке элементов сводятся к минимуму. Кроме чисто технологических преимуществ, использование ЛМК отличается тем, что имеет более простой, чем при обычных методах, порядок согласования технической документации. Это ведет к сокращению строительного цикла и повышению рентабельности проектов.
У крупных серьезных производителей имеется в наличии пакет готовых типовых проектов полнокомплектных зданий, в разработке которых принимали участие авторитетные проектные институты. Быстрая оборачиваемость инвестиций остается одним из главных плюсов ЛМК с точки зрения любого застройщика. Поэтому специалисты продолжают работать над тем, чтобы еще более ускорить процесс производства, проектирования и монтажа. Из современных подходов можно отметить так называемое одностадийное проектирование. При обычном порядке, если строительство ведется со сторонним подрядчиком, большинство компаний требует у проектного института обеспечительный пакет документов из раздела «конструкционные материалы» (КМ). На основании этих данных завод разрабатывает свою конструкционно-монтажную документацию (КМД), которая и является базой для дальнейшей работы. Получается, что для начала производства завод должен дождаться разработки институтом раздела КМ. При проектировании в «одну стадию» исходным документом является собственно архитектура сооружения (отметки перекрытий, точки кранового оборудования, точки приложения нагрузок и их величины – то есть оборудование, важное с точки зрения нагрузки на каркас. В итоге появляется готовое строительное задание с архитектурой, подкрепленной расчетом соответствующих нагрузок. После этого проектирование ведется в одну стадию – заводское проектное бюро выдает как чертежи КМД для производства, так и монтажные схемы для строительства. Так как эти процессы идут параллельно, монтаж можно начинать сразу после изготовления конструкции. В результате, по данным специалистов, реализация проекта при «одностадийном» подходе практически в два раза быстрее обычного, «двухстадийного». Обеспечив одновременную синхронизацию стадии проектирования и изготовления конструкций, можно сразу приступать к монтажным работам. Поскольку ЛМК, как правило, имеет техпаспорт, что подразумевает, что полнокомплектное здание – это полуфабрикат, практически готовый к употреблению, резко уменьшается и количество согласований.
ЖелезнаЯ поступь
Практических ограничений по назначению ЛМК не существует – например, в Европе по этой технологии с успехом возводятся и жилые дома. Интерес к данным технологиям обусловлен тем, что они позволяют приближать одну из основных целей строительства: получать наилучшее качество при радикальном снижении затрат, в основном за счет сокращения сроков ведения работ. При этом внедрение новых конструктивных форм сулит дальнейшее снижение металлоемкости зданий из ЛМК. Поэтому растет интерес к использованию трубчатых, широкополочных тавровых, тонкостенных, гнутых и гнутосварных, перфорированных, гофрированных и других профилей, тонколистового проката. Оптимизируется перечень материалов для несущих и ограждающих конструкций из высокопрочных сталей, алюминиевых сплавов, профилированного настила и утеплителя. Специалисты отмечают, что строительство зданий полностью из структурных стальных каркасов получило мощный импульс после внедрения технологии возведения легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК). Это не отменяет и возможности комбинирования с другими строительными конструкциями. В многоквартирных домах возможен союз тяжелых стальных каркасов и перекрытий из гнутых профилей с внешними и внутренними стенами из ЛСТК. В бизнес-центрах и общественных зданиях из ЛСТК можно выполнять только внутренние стены или перегородки, а также самонесущие наружные стены в домах, офисах, школах. Таким образом, ЛСТК применимы как для многоквартирных зданий, так и для коттеджей на одну семью. Благодаря своей легкости, они хорошо подходят для реконструкции домов без усиления фундамента, например, при надстройке мансардного этажа. Сейчас существует широкий выбор программного обеспечения для проектного планирования: от изображения с использованием программ 2D CAD до моделирования, основанного на 3D-, 4D CAD-инструментах. Для проектного планирования в строительстве с применением ЛСТК наиболее часто используются графические программы CAD. Одновременно развивается и дает хорошие результаты моделирование на основе 3D-программ.