Каркасные сооружения из металла

Дома из металлопрофиля: что такое и как строить

Строительство зданий на металлическом каркасе практиковалось давно, но строили в основном производственные и технические помещения, здания торговых центров и т.п. Применение в частном домостроении ограничивалось высокой теплопроводностью металла: счета за отопление были бы нереальными. Производители решили проблему, сделав так называемые термопрофили, которые в паре с современными утеплителями позволяют получить теплый дом. Если вам нужен недорогой, надежный дом, который строится в сжатые сроки, возможно вам подойдет металлокаркасный дом. Он имеет невысокую стоимость — в два раза ниже, чем кирпичный, сборка происходит быстро, срок службы заводского каркаса — 70 лет.

Каркас для дома из металла собран, частично начаты работы по утеплению стен

Технология очень пластична: адаптировать под металлический каркас можно любой понравившийся дом. Сначала составляется план каркаса, определяются тип отделочных материалов (влияют только ваши пожелания). Далее разработанный проект обрабатывает специальная программа, которая разбивает все на составляющие, выдает перечень элементов со всеми параметрами. Профили требуемого размера изготавливаются и маркируются, связываются в пачки, упаковываются, доставляются на стройплощадку. Вкратце это весь техпроцесс — от разработки проекта, до начала сборки каркасного дома из металлических профилей.

Преимущества и недостатки

Эта технология все более популярной становится в европейских странах (в том числе северных), в Канаде и Америке. А все потому, что сталь не гниет, ее не едят насекомые. Металлокаркасное строение весит в несколько раз меньше дома из древесины (в два раза), и тем более, оно легче домов из кирпича и других подобных материалов. Небольшой вес здания — это меньшие затраты на фундамент, так как его параметры зависят от нагрузки, что еще больше снижает стоимость квадратного метра застройки. Обычно под такие дома ставят свайные, свайно-ростверковые или ленточные фундаменты. В среднем один квадрат площади стоит 4-5 тыс. рублей (без учета стоимости отделочных материалов).

Технология, по которой строят металлокаркасный дом называется — легкие тонкостенные стальные конструкции, или сокращенно ЛСТК. Легкий — не значит непрочный. Дома, возведенные по технологии ЛСТК, выдерживают землетрясения силой в девять баллов. Но это касается строений не выше 3-х этажей.

Еще одно преимущество стального каркаса перед деревянным — его прочности достаточно для того, чтобы выдерживать тяжелые кровельные материалы. Если вы решили использовать керамическую черепицу — пожалуйста. Только ее вес необходимо заложить при расчете параметров фундамента.

Сама конструкция пирога стены практически такая же, как у деревянных. Вся разница в используемом для каркаса материале и способе сборки.

Стена дома из металлопрофиля в разрезе

Как же быть с мостиками холода? Производители утверждают, что проблема решена. Современные термопрофили, из которых и строят частные дома, имеют разрезы, расположенные в шахматном порядке. Они препятствуют сквозному промерзанию элементов конструкции.

Так выглядит картинка «работы» термопрофиля

И хоть термопрофили действительно работают, все равно такой дом более холодный, чем деревянный каркасный. Тем не менее, проблему можно решить, сделав качественное утепление. При правильном исполнении «пирога» утепления со всеми мембранами (ветрозащитная паропроницаемая снаружи, пароизоляция внутри) металлокаркасный дом будет теплым и на отопление уходить будет не больше, чем в так называемых «теплых домах».

Для утепления можно использовать любой современный утеплитель — минеральные ваты, пенопласт, экструдированный пенополистирол, вспененное стекло, эковату. Самые лучшие характеристики у пеностекла, чуть хуже у экструдированного пенополистирола. Но они имеют солидную цену, хотя требуемая толщина в несколько раз меньше, чем минеральной ваты. В результате затраты на утеплитель получаются сопоставимыми.

Наиболее оптимальное сочетание качеств и цены у минеральной ваты. Удобнее работать с базальтовой. Она же имеет хорошие характеристики. Стекловолокно по характеристикам тоже неплохое, но с ней работать сложно. Шлаковата — самая дешевая, но она очень боится намокания, при ее использовании обязательно устройство вентилируемого фасада.

Вариант полной сборки дома на стальном каркасе (технология ЛСТК)

По приведенным выше причинам из всего многообразия чаще всего выбираю базальтовую вату. Она хорошо устанавливается в каркас, обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, относительно недорога, к тому же является неплохим звукоизоляционным материалом, что для данной технологии важно.

Из чего строят металлический каркасный дом

Изготавливают элементы ЛСТК из прочной конструкционной стали методом холодной штамповки. Лист имеет защитное цинковое покрытие толщиной от 18 до 40 мкм. Некоторые заводы делают конструкции из горячеоцинкованных листов. Такие элементы стоят дороже, но они и долговечнее.

Толщина листа, из которого они формуются от 0,7 мм до 2 мм. Выбор зависит от необходимой несущей способности того или иного элемента. Есть следующие типы профилей.

Какие могут быть профили для металлокаркасного дома

Чаще всего используются следующие их виды.

Типы профилей для строительства каркаса дома

Есть также специальные балки перекрытия пола и потолка. Из похожих элементов составляется и стропильная система дома. Соединяются элементы между собой на болты, саморезы, клепки, можно использовать контактную сварку.

Теперь о качестве составляющих от разных фирм. Есть около десятка заводов в России. Качество у всех разное. Потому внимательно смотрите на качество оцинковки, гибки металла. Никаких, даже мельчайших, следов ржавчины нигде быть не должно. А вообще, даже самые лучшие «наши» профиля значительно уступают импортным. Обидно, но это так.

Порядок сборки

С завода весь материал приходит упакованный в пачки. На каждой детали стоит маркировка, такая же маркировка присутствует на рабочих чертежах. Собирается каркас дома ЛСТК как конструктор: все уже готово, даже проштампованы отверстия под метизы. Ставите детали на место, совмещаете пазы и устанавливаете крепеж. С обирается металлокаркасный дом в точности также, как из деревянных брусков. Если обозначить этапы коротко, пошагово все выглядит так:

1. На готовом фундаменте закрепляется нижняя обвязка.
2. Выставляются и закрепляются угловые стойки.
3. Между ними устанавливаются промежуточные стойки, укосины и распорки.
4. Монтируется верхняя обвязка.
5. Устанавливаются и закрепляются балки перекрытия.
   1. При наличии второго этажа собирается его каркас.
   2. Монтируется потолочное перекрытие.
6. Собирается стропильная система.
7. Проводятся работы по утеплению и гидроизоляции кровли.
8. Собирается обрешетка под кровельный материал.

   

   Из тех же элементов собирается стропильная система металлокаркасного дома

   Каркас стального дома готов. Осталось утепление и отделочные работы. Оно замечание: как бы не хотелось сэкономить, обрешетка должна собираться тоже из металла. Одинаковые коэффициенты расширения — это именно то, что способствует высокой прочности таких сооружений. При соединении металла и древесины такого не достигнуть: крепления постепенно ослабевают. Особенно это критично в регионах с повышенной сейсмоактивностью. Но и в более спокойных регионах от дребезжащей отделки мало радости.
   

   Можно построить самостоятельно?

   Если речь идет о том, чтобы собрать пришедшие с завода детали в одну конструкцию — то запросто, но с помощниками. Вся работа состоит в отыскивании нужной детали и установке ее на место, указанное в чертежах. Поначалу сложно, потом — освоитесь.

   Если под «строительством металлокаркасного дома своими руками» подразумевают его сварку из профильной трубы, то дело это неоднозначное. Если строить собрались небольшой дачный домик, то вопросов нет: каркас можно поставить по тому же принципу, что и деревянный и для одноэтажного строения для угловых стоек достаточно трубы 80*80 мм, а для промежуточных можно взять меньше. Но шаг установки все равно диктует утеплитель: расстояние в просвете должнобыть 58-59 см (чуть меньше стандартной ширины минеральной ваты).

   

   Собранный скелет дома из специального оцинкованного профиля

   Единственное, что нужно помнить: при использовании профильной трубы мостики холода будут обязательно. Тогда само утепление потребуется сделать в несколько слоев, перекрывая утечки тепла, что решит проблему. Один слой традиционно ставится в распорку между стойками. Сечение профильной трубы далеко не 200-250 мм, которые необходимы для утепления дома в Московском регионе (под минеральную вату). Потому под недостающие слои устраивается поперечная обрешетка (с одной или двух сторон — решайте сами). Получается, что между стойками утеплитель уложен вертикально, а по обрешетке — горизонтально. Мостиков холода стало значительно меньше.

   Со стороны помещения утеплитель закрывается пароизоляционной мембраной (она не должна пропускать влагу в утеплитель). Со стороны улицы на него закрепляется ветрозащитная паропроницаемая мембрана с гидроизоляционными свойствами. Она выолняетсразу три функции:

   • защищает от ветра,
   • не дает попасть конденсату или случайно попавшим осадкам в утеплитель,
   • выводит из утеплителя пар, который туда все равно проникает из помещения (несмотря на пароизоляцию).

   Только при таком пироге и наличии между наружной мембраной и отделочными материалами вентазазора можно быть уверенным в том, что утеплитель не будет мокнуть. Только для того чтобы вентзазор работал, необходимы еще вентиляционные отверстия внизу стены и негерметично заделанный выход под кровлю сверху: поток воздуха между наружной отделкой металлокаркасного дома и ветрозащиной мембраной должен проходить не встречая препятствий.

   Для вдохновения — видео, на котором снят процесс сваривания дачного домика из профильной металлической трубы. Тем, кто умеет варить металл, сделать металлокаркасный дом своими руками из трубы не составит труда.

   Каркасные дома из металлопрофиля – быстрая сборка, легкий вес

   «Чего только не придумают!» – пожалуй, это первая мысль у большинства читателей, которые впервые столкнулись с таким понятием, как каркасные дома из металлопрофиля. Применение металла в качестве несущих конструкций кажется довольно странным решением, однако не спешите с выводами – изучите все стороны вопроса.

   Дома из металла – есть ли опыт?

   Металлические изделия в качестве несущих конструкций применяют уже очень давно, многочисленные торговые центры, небоскребы – яркие тому примеры. Правда, используемые при строительстве таких крупных объектов технологии и материалы совершенно не оправдывают себя в частном домостроительстве – изделия металлопроката очень тяжелые, громоздкие, для соединения отдельных элементов применяют особые технологии сварки и клепания, своими руками такой дом не построить.

   

   Все изменилось, когда были изобретены легкие стальные тонкостенные конструкции – далее ЛСТК. Для таких конструкций пригодны только тонкие стальные листы, сформированные в Z-образный профиль со сквозными канавками или перфорацией, которые должны задерживать холод. Такой тип ЛСТК еще называют термопрофилем, и если говорить о частном строительстве, то применять желательно только его.

   Конечно, какие бы ухищрения не придумывали производители, металл остается материалом с высокой теплопроводностью. Этот факт в большинстве случаев и отпугивает людей, которые перебирают варианты каркасных домов. Проблему решает качественная теплоизоляция, представляющая собой многослойный пирог. Расчет утепления, определение точки росы должны проводить только специалисты с большим опытом, иначе вы рискуете получить множество проблем при эксплуатации дома.

   

   Второй момент, который отпугивает потребителей – коррозия металла. Не вдаваясь в подробности химических реакций, все мы знаем, что металл ржавеет, в том числе и сталь. Образование ржавчины прямым образом влияет на прочность конструкции из металла, в нашем случае – на прочность «скелета» дома. Такую проблему решили с помощью гальванической обработки горячим способом, благодаря которому металлические конструкции получают защитную оболочку толщиной в 20 мкм. При правильном монтаже и обеспечении надежной защиты от влаги она способна продлить жизнь металлу до 100 лет!

   Преимущества металлического каркаса – дерево отдыхает?

   Металлокаркасные дома – технология, которая вряд ли вытеснит дерево из каркасного домостроения. Максимум, что им уготовано – развиваться параллельно. И это совершенно оправдано – что у металлических, что у деревянных каркасов есть недостатки и преимущества. Пожалуй, именно в таком сравнении лучше всего и рассматривать металлокаркасные дома – чем они лучше и хуже деревянных?

   Металл, как уже говорилось выше, обладает высокой теплопроводностью – дерево в этом плане гораздо лучше, оно само по себе является теплоизолирующим материалом, участвуя в общей схеме утепления дома. В металлокаркасном сооружении на каркас нет никакой надежды – все задачи по термозащите ложатся на утеплитель и обшивку.

   

   В полностью деревянном доме, построенном своими руками, жить комфортнее. Дерево дышит, наполняя воздух ароматами. Однако у этого живого материала есть очень много врагов – жучки-древоточцы, влага, грибок. Конечно, сегодня существует множество способов защиты своими руками от всех этих факторов, однако это выливается в большие расходы. Металлу эти враги не страшны, кроме, разве что, влаги, хотя процессы в обоих случаях будут протекать с разными скоростями в пользу металла.

   Правда, есть и другая сторона вопроса – в современном доме слишком много бытовых приборов, которые влияют на каркас, намагничивая его. Это может сказываться на самочувствии особо чувствительных жильцов. Малый вес ЛСТК (до 50 кг на м 2 ) позволяет построить дом своими руками на самом легком фундаменте. Даже на пучинистых грунтах, которые не позволяют использовать заглубленные фундаменты, можно построить большой просторный дом. Металлокаркас лишен таких недостатков дерева, как усыхание и усадка.

   

   Точность монтажа элементов металлического каркаса всегда на высоте. Благодаря этому, экономится время, рабочая сила и, как следствие, финансы – строительство каркасного дома из ЛСТК дешевле. Дешевле и стоимость самих элементов.

   Недостатки каркаса из металла – предупрежден, значит вооружен!

   Как ни странно, но металлический каркас во время пожара ведет себя намного хуже, чем деревянный. Не стоит думать, что, используя металл в строительстве, вы себя обезопасите больше, чем в случае с деревянным брусом – пожары в большинстве случаев начинаются снаружи (поджег) или внутри дома (неисправность бытовых приборов), где найдется немало материалов, которые загорятся и выгорят – мебель, вещи, отделка.

   Главное, чтобы во время пожара все жильцы могли успешно эвакуироваться – чем больше времени у них будет до обрушения дома, тем выше шансы! Так вот, каркас из металла существенно сокращает время эвакуации – при высоких температурах скелет дома теряет жесткость, из-за чего дом сворачивается по спирали, опадает, перекашивается. Дерево в процессе горения значительно дольше удерживает дом от разрушения – брус обугливается, но внутри держит форму.

   

   Еще один недостаток, который обнаруживается практически сразу же в процессе проектирования и эксплуатации – сложности при монтаже встроенной мебели и приборов. По умолчанию в металлокаркасе нет жесткого надежного основания, к которому можно было бы крепить полки своими руками, или устанавливать поверх массивные шкафы и пеналы. Так что строители вместе с хозяевами дома должны заранее определить места, которые нужно будет усилить дополнительными профилями и платформами из досок.

   Несущая способность ЛСТК существенно ограничивает этажность и применение тяжелых стройматериалов. Нельзя использовать тяжелую керамическую черепицу, устанавливать камин на верхних этажах. В последнем случае вообще сложно комбинировать стальные профили с конструкционными материалами (кирпич, цемент).

   

   Немаловажный момент – защита конструкции дома от промышленных токов и атмосферных разрядов. Металлические профили являются отличными проводниками электричества, а потому могут представлять опасность для обитателей дома. Эту проблему решает система уравнивания потенциалов, расчет и установка которой – удел профессионалов.

   Монтаж ЛСТК – собираем конструктор!

   Строительство дома из ЛСТК действительно похоже на сборку конструктора для детей. Перед монтажом создается проект будущего дома – в проекте продуманы все мелочи, вплоть до того, где будет установлена мебель и бытовая техника. Очень желательно, чтобы, помимо чертежа, был разработан и 3D-проект дома – так заказчик воочию увидит дом.

   После оформления проектной документации происходит передача чертежей на производственную линию. Детали каркаса изготавливаются по отдельности, пронумеровываются, упаковываются и отправляются на место строительства. Готовые профили уже имеют отверстия для креплений и инженерных коммуникаций. Соединительные элементы также идут в комплексе.

   

   С термопрофилем сложнее – в большинстве случаев строителям предлагаются уже готовые размеры и формы, которые следует учитывать при проектировании. Лучше всего не менять существующую длину, ничего не резать и не укорачивать. В любом случае, каждая деталь упаковывается и маркируется, согласно чертежам проекта дома. Строителям не придется подбирать детали – нужно лишь скреплять профили своими руками, согласно маркировке отдельных деталей. Такой подход существенно ускоряет процесс строительства.

   Строительство из ЛСТК вызывает все больше интереса у современных потребителей, благодаря одному важному достоинству – возможности свободной планировки. Легкие фермы позволяют создать пролеты вплоть до 14 метров длиной без дополнительных элементов, отвечающих за поддержку. Помещения внутри дома получаются очень просторными, свободными, наполненными воздухом.

   

   Следует помнить, что чем больше комнаты, тем сложнее их будет отопить, соответственно, тем лучше своими руками следует утеплить стены. Лучше всего себя зарекомендовали негорючие минераловатные плиты, а также влагоустойчивый пенополистирол, эковата. ЛСТК хоть и не слишком дружат с другими конструкционными материалами, зато легко поддаются отделке, будь то блок-хаус, имитирующий оцилиндрованное бревно, или керамогранит, который придаст зданию вид основательного строения.

   Быстровозводимые здания с металлическим каркасом

   

   Металлокаркасные быстровозводимые здания из легких стальных конструкций (ЛСТК) пользуются большой популярностью во всем мире.

   Структура быстровозводимые здания с металлическим каркасом

   Быстровозводимые здания с металлическим каркасом практичны и отвечают всем современным требованиям. В их основе находится прочный металлический каркас, который базируется на ленточном или свайном фундаменте. Стены извне покрываются листами оцинкованного профнастила. В промежутки между внутренним и внешним покрытием монтируются сэндвич панели. На окна ставятся стеклопакеты.

   Стыки на крышах и стенах закрепляются с использованием сварных швов; блоки закрепляются болтами особой прочности.

   Металлическая конструкция сооружения отвечает все требованиям по теплопроводности и прочности. Монтажные работы можно проводить в любое время года, стоит это недорого, весь объем работ можно выполнить за короткие временные сроки.

   

   Компоновка металлического каркаса для быстровозводимых зданий

   Процесс создания металлического каркаса для быстровозводимых зданий нового объекта начинается с замеров, разработки эскизов и чертежей. Параллельно готовится площадка, которая должна соответствовать всем необходимым стандартам. Важно также подготовить фундамент, он может быть ленточный или на сваях.

   Ленточный фундамент после отливки должен отстояться 3-6 месяцев, бетон дает усадку. Если сразу нагружать ленточный фундамент, монтируя на него каркас, то велика вероятность: через несколько месяцев возникнет деформация стен, в стыках появятся зазоры и трещины.

   Свайный фундамент по прочности не уступает фундаменту ленточному, его преимущества:

   • монтаж свайного фундамента стоит дешевле на 50%;
   • не требуется время на усадку;
   • выдерживает большие нагрузки;
   • гарантийный срок службы свыше 50 лет.

   

   На подготовленный фундамент с применением сварных работ монтируется металлический каркас. После монтажа и закрепления вертикальных конструкций, устанавливаются верхние фиксирующие крепления, инсталлируются сэндвич-панели. Стены внутренние и внешние обшиваются листами:

   1. Внешние стены – профнастил;
   2. Внутренние стены – листы ДСП, фанера, вагонка.

   После завершения монтажа каркаса, проводятся коммуникации:

   • канализация;
   • водопровод;
   • электрические кабели.

   

   Металлокаркасные здания быстровозводимые из ЛТСК и ЛМК

   Металлокаркасные быстровозводимые здания из легких стальных конструкций (ЛСТК) пользуются большой популярностью во всем мире. Выгода заключается в следующем:

   1. Прочность конструкции;
   2. Гарантированный длительный срок эксплуатации;
   3. Энергоэффективность;
   4. Привлекательные внешние данные;
   5. Высокая скорость монтажа

   

   Определяющим фактором в популярности этого способа строительства стал металлический профиль, который обладает хорошим коэффициентом прочности и стоит недорого. Раньше повсеместно использовали направляющие из дерева, сейчас для этих целей применяют металлические профили. Модули ЛСТК применяются при возведении:

   1. Небольших отелей;
   2. Кемпингов;
   3. Складов и ангаров;
   4. Коттеджей

   

   Аргументом в пользу конструкций из ЛСТК является то, что объекты можно возводить в любое время года. Отделка фасада и цоколя обычно делается материалами.

   Здание из ЛСТК при необходимости можно также быстро демонтировать, при возведении объекта требуется минимум сварочных фиксаций. При утеплении объектов из ЛСТК применяются термопанели.

   

   Металлокаркасные здания быстровозводимые из легких металлоконструкции (сокр. ЛМК) – это сооружения, в которых присутствуют большие пролеты, поперечные и вертикальные крепления делаются с использованием металлического профиля.

   Такие конструкции дают возможность:

   • существенно снизить расходы материалов (металла в два раза);
   • уменьшить вес объекта (в 3,5 раза);
   • сократить трудозатраты.

   При этом прочностные характеристики сооружения из ЛМК не буду уступать классическим конструкциям.

   ЛМК делаются из сталей:

   1. Горячекатаных профилей (нужна антикоррозийная обработка), сварка, много весят.
   2. Сварных конструкции (толщина стали 4-5 мм) балки можно делать любого сечения.
   3. Профили из стальных полос (толщина 0,7-4,2 мм), они гнутся холодным методом. Поверхности обрабатываются горячим цинком в заводских условиях.

   

   Все фиксации между элементами реализуются с помощью болтовых креплений. Несущие элементы выполняются в заводских условиях. Благодаря стандартизации каркас здания собирается практических без зазоров и каких-либо деформаций. Все это самым благоприятным образом сказывается на прочности сооружения. На строительство объекта из ЛМК уходит в два раза меньше времени, финансовые расходы сокращаются на треть.

   Критерии качества быстровозводимого металлокаркасного здания

   Базовым показателем качества объекта является его энергоэффективность, этот параметр подразумевает такие составляющие:

   1. затраты на отопление;
   2. появление зазоров между стыками и коррозии в местах соединений.
   3. наличие сквозняков;
   4. качество шумоизоляции.
   5. уровень влажности и наличие грибка и плесени.

   Самыми распространенными причинами некачественного строительства быстровозводимого металлокаркасного здания являются:

   • неудовлетворительное качество монтажа;
   • второсортные недорогие строительные материалы.

   Экономия на материалах – это самое распространенное явление, в конечном итоге владелец объекта будет переплачивать:

   1. Ремонт сооружения.
   2. Коммунальные услуги.

   Небольшая экономия денежных средств выливается через несколько лет в значительные расходы. Следует также учитывать: некондиционные дешевые материалы часто бывают экологически небезопасны. Металлический каркас быстровозводимого здания рекомендуется делегировать опытным строителями с хорошими рекомендациями, они соблюдают в работе все стандарты.

   Металлокаркас для дома (ЛСТК) своими руками

   Каркас быстровозводимого дома можно “поднять” не только из традиционных деревянных брусьев, но и из металлических профилей. Благодаря современным технологиям, для соединения отдельных деталей даже не нужно использовать сварочный аппарат. С помощью крепежей из них можно возвести ЛСТК – легкую стальную тонкостенную конструкцию.

   

   Достоинства и недостатки ЛСТК

   ЛСТК – это профили и листы из оцинкованной стали, которые изготавливают прокатным способом на заводском оборудовании. Их толщина может достигать 4 мм, что позволяет построить надежный, долговечный дом.

   Достоинства металлического каркаса

   Нельзя однозначно ответить, какой каркас лучше, металлические и деревянные конструкции – вечные конкуренты. Выбор зависит от условий строительства, проектных особенностей дома. Однако достоинства тонкостенных конструкций из стали весомы:

   • Высокая скорость возведения каркаса. Комплектующие поступают с завода уже нарезанные в соответствии с проектом, промаркированные. Это позволяет сэкономить время и привлечь меньшее количество рабочих.
   • Сниженная нагрузка на фундамент. Из-за малого веса стальные тонкостенные конструкции не оказывают значительного давления на основание дома. Если структура грунта позволяет, вы также можете сэкономить, заложив мелкозаглубленный фундамент.
   • Устойчивость к воздействию влаги. Каркас из оцинкованной стали можно собирать в любое время года, не боясь его деформации или гниения, как в случае с древесиной.
   • Высокие показатели прочности.
   • Длительный срок службы, который может достигать 120 лет. Он напрямую зависит от качества металлических профилей, профессионализма сборщиков.

   

   Помимо достоинств ЛСТК, связанных с монтажом и последующей эксплуатацией, есть еще одно – ее комплектующие удобно транспортировать.

   Недостатки тонкостенных стальных конструкций

   Недостатки у стальных профилей для каркасного строительства есть, но они не абсолютные.

   1. Стоимость готовой ЛСТК может в два раза превышать стоимость деревянного “скелета” дома. Но следует вспомнить, что вам не придется обрезать стойки, утилизировать остатки и бояться, что вы что-то соедините не так.
   2. Стальные конструкции отличаются гулкостью. Да, такой недостаток имеет место, но он сводится на “нет” после укладки утеплителя и обшивки металлического каркаса гипсокартоном.
   3. С использованием стальных профилей трудно своими силами реализовать сложный проект. Это не так, если он будет проработан опытными специалистами.
   4. Отсутствует прочное основание для крепления в интерьере полок, установки габаритной мебели. Собранный каркас отличается высокой пространственной жесткостью, а по отдельности каждый профиль недостаточно прочен. Решить проблему поможет подробный дизайн-проект жилых помещений.

   Таким образом, недостатки металлокаркаса можно достаточно легко нивелировать.

   Виды профилей для тонкостенных конструкций

   Для возведения каркаса используют несколько видов металлических профилей. Каждый из них имеет определенное назначение и несет соответствующую нагрузку. Те, в основе сечения которых лежит буква “П”, называют швеллерами.

   Использование С-образного профиля

   С-образный профиль называют стоечным, так как чаще всего его используют в качестве вертикальных стоек при возведении наружных стен. Также он находит применение при монтаже кровли, внутренних перегородок и перекрытий.

   С-образный элемент несет на себе большую продольную нагрузку, поэтому имеет два ребра жесткости – загибы на боковых стенках.

   

   Средние размеры профиля:

   • высота – 50-80 мм;
   • ширина – 150-300 мм;
   • толщина – 1-4 мм.

   Исходная заготовка – сплошная балка из стали. Однако в ней могут быть выполнены технологические отверстия, например, для прокладки коммуникаций.

   П-образный стальной профиль

   П-образный профиль, соответствующую форму которому придают на станке, называют направляющим или стартовым. Именно к нему крепят вертикальные стойки наружных стен.

   Его также используют при:

   • монтаже стропильной системы;
   • установке внутренних перегородок;
   • усилении стеновых прогонов;
   • сборке рамных элементов;
   • устройстве подоконных перемычек.

   

   Ширина швеллера колеблется в диапазоне 70-300 мм, толщина – 0,7-4 мм. Высота боковых полок обычно составляет 50-65 мм.

   П-образный элемент металлокаркаса для дома также может быть сплошным или перфорированным, с отверстиями для коммуникаций.

   Шляпный (ПШ) или омега-профиль

   Шляпный профиль широко применяют при монтаже вентилируемых фасадов, устройстве обрешетки под кровельное покрытие и облицовку наружных, внутренних стен. Крепление выполняют непосредственно к стойкам каркаса.

   Обычно толщина шляпного профиля меньше, чем у несущих элементов ЛСТК, и составляет 0,7-1,5 мм. Однако этого достаточно, чтобы выдержать вес черепицы, профнастила и других облицовочных материалов. А вот высота колеблется в пределах 28-61 мм.

   

   Обратите внимание, что перфорация может быть нанесена только на боковые полки профиля.

   Z- и сигма-профиль для металлокаркаса

   Z-профиль играет немаловажную роль в железном каркасе жилого дома. Его используют в качестве несущих прогонов при устройстве кровли, направляющего в вентилируемом фасаде и при сборке стенового “пирога” с утеплителем.

   При строительстве кровли Z-профиль с успехом заменяет сдвоенную С-образную балку. Он обеспечивает высокую несущую способность этой части строения даже с учетом снеговой нагрузки.

   Ширина основной полки составляет 100-300 мм, высота боковых полок – 40-80 мм, а величина их загиба – 10-20 мм.

   

   Сигма-профиль при возведении каркасного дома используют в качестве ригеля и колонны. Благодаря своей форме, он обладает повышенным сопротивлением на изгиб. Рассчитан на высокие нагрузки, подходит для сооружения больших пролетов.

   Ширина балки колеблется в пределах 80-300 мм, высота боковых полок составляет 40-80 мм, а их загиб 10-20 мм.

   Термопрофили – в чем их особенность

   Термопрофили – это перфорированные балки из оцинкованной стали. Перфорацию выполняют в виде сквозных прямоугольных отверстий, расположенных вдоль них в шахматном порядке. Толщина таких балок обычно не превышает 2 мм.

   Наличие отверстий усложняет путь теплового потока, сводит к минимуму число “мостиков холода”. При использовании термопрофилей теплопроводность металла снижается до 80-90%. Утепленные минеральной ватой и обшитые гипсокартонным листом наружные стены металлокаркасных зданий демонстрируют отличные тепло- и шумоизоляционные качества.

   

   Профильная труба или стальной профиль – что лучше

   Что выбрать для дома на металлокаркасе: профильную трубу или стальной швеллер? Этот вопрос неизменно встает перед большинством строителей, особенно, неопытных. И при ответе на него важно понимать принципиальную разницу между этими двумя деталями.

   Для возведения ЛСТК обычно используют трубу с квадратным (100х100 мм) или прямоугольным (80х40 мм) сечением. Благодаря замкнутому контуру, она удобна в работе, но при этом имеет несколько существенных недостатков.

   • Если открытые торцы трубы ничем не защищены, внутри она быстро поддается воздействию влаги, ржавеет.
   • Для соединения труб понадобятся крепежные элементы большой длины. Это повлечет дополнительные денежные расходы.
   • Показатель жесткости труб на изгиб меньше, чем у швеллеров.

   Таким образом, использование профильных труб в качестве основного элемента каркаса жилого дома представляется спорным. Однако они прекрасно выполняют функцию стоек при возведении малогабаритных строений – ангаров, гаражей и др.

   Строительство дома из металлокаркаса

   Возведение металлокаркасных домов в качестве индивидуального жилья, почти ничем не отличается от аналогичных работ по сборке зданий из бруса. Отличаются узловые соединения профилей и используемые крепежи.

   Основные соединительные узлы ЛСТК

   Стальной каркас состоит из множества узловых соединений, но из них выделяют основные, где качественное крепление особенно важно.

   1. Соединение стоек с фундаментом. Выполняют через опорный элемент с помощью анкерных болтов.
   2. Стропильная ферма, где для сборки комплектующих используют листовые накладки, узловые фасонки, крепежи.
   3. Соединение стропильной фермы и вертикальной стойки каркаса. Для выполнения необходимы все те же крепежи, узловая фасонка и раскос.
   4. Карниз между стеной и кровлей. Сложность здесь заключается в грамотном стыке двух “пирогов” с гидро- и теплоизоляцией.

   

   При работе с древесиной слово “крепеж” стойко ассоциируется с саморезом или гвоздем. Ситуация с металлокаркасом немного иная.

   Чем соединять детали металлокаркаса

   Один из вариантов соединения двух стальных элементов каркаса – использование самонарезающих винтов со специальной резьбой. Их вставляют в заранее сделанные отверстия и завинчивают.

   Обратите внимание: винтовые соединения больше подходят для неразборных конструкций.

   Недостатки применения винтов заключаются в отсутствие четкой регламентации работ с ними и обеспечении низкой несущей способности каркаса. Болты нормальной точности в этом отношении выигрывают.

   

   Также для возведения дома из металлокаркаса можно использовать сварку. Однако это трудоемкий процесс, требующий определенного мастерства. Тонкостенные элементы легко повредить в процессе соединения таким способом.

   Итак, металлокаркас – достойная альтернатива традиционному брусу. Стальная конструкция не только не уступает деревянной, но и по некоторым параметрам превосходит ее. Многие виды работ также можно выполнить своими руками. Но чем сложнее проект, тем больше специалистов придется привлечь.

   Видео: полный цикл сборки каркаса

   Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

   Поделиться

   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 кв. м. 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, логистические, 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 кв. м 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 кв. м 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.

   Читать еще:  Схема строительства каркасного дома своими руками