Стальной профиль

Отличительная особенность быстровозводимых зданий состоит в том, что нередко они имеют металлический каркас, а в качестве ограждающих элементов используются сэндвич-панели. То есть в конструкции сооружения высока доля металла, особенно если учесть, что для ограждения промышленных зданий нередко используют сэндвич-панели, облицованные металлическими профилированными листами. Применение каркасов из металлических профилей, вместо железобетонных или кирпичных несущих оснований, дает существенную экономию в строительстве. Благодаря меньшему весу здания, уменьшается нагрузка на фундамент (а значит, и здесь есть резерв для экономии). Соответственно, уменьшаются расходы на перевозку более легких изделий. Сокращаются затраты при монтаже, поскольку нет потребности в использовании тяжелой грузоподъемной техники. Кроме того, уменьшаются сроки строительства.

Поскольку возведение каркаса здания не связано с «мокрыми» бетонными работами, монтировать металлические сооружения можно в любое время года. Эксперты считают, что облегченный каркас, сделанный грамотно и на совесть, повышает сейсмическую устойчивость здания. Благодаря новым технологиям, предприятия стали выпускать металлические конструкции «под заказ» для конкретного сооружения. А проектировщики, в свою очередь, при расчете несущей нагрузки каркаса и подборе конструктивных элементов, ориентируются на имеющиеся стандарты строительных металлоконструкций. Таким образом, рынок предлагает достаточно широкий ассортимент металлических изделий, предназначенных для строительства зданий. Некоторые из них имеют специальные покрытия, предназначенные для усовершенствования эксплуатационных свойств деталей.

Стальной профиль
Стальной профиль – это один из важнейших элементов металлического каркаса здания, имеющий несущую функцию. Специалисты подчеркивают, что сталь обладает высокой прочностью, пластичностью, относительно низкой теплопроводностью и хорошей способностью к свариванию, а потому этот металл имеет самое широкое распространение на строительном рынке, в частности, из него изготавливают металлические профили. Несущий каркас из стального профиля делают как для промышленных, так и для жилых зданий (наиболее характерные типы сооружений со «стальным хребтом» мы рассмотрим ниже). Однако эксперты подчеркивают, что стальной профиль можно применять и «на вспомогательных работах», там, где на него не возложена несущая нагрузка. Например, из стального профиля делают обрешетку, на которую затем навешивают гипсокартонные плиты или другой облицовочный материал. В том числе стальной профиль применяют для обустройства подвесных потолков, некапитальных перегородок, фальш-стенок и для других целей. Разумеется, в качестве обрешетки используют более легкие (узкие, тонкие) конструкции стального профиля, чем задействованные в несущем каркасе здания.

Эксперты подчеркивают, что для производства каркасов применяют стальной профиль высокого качества, например, изготовленный из гальванизированной стали. Кроме того, на несущие профили наносят цинковое покрытие, которое улучшает эксплуатационные качества стали. Такой металл «не проедает» коррозия, а потому каркас здания не потеряет несущую способность и высокую надежность в течение многих лет. Существуют различные сечения профилей, предназначенных для строительства каркасов. Есть, например, сигма-образные, Z-образные, С-образные профили, а также металлоконструкции, разрезы которых имеют более сложные формы. Например, сигма-образный профиль применяют в каркасном строительстве в качестве составляющего элемента стропил, балок, колонн, ферм. Такой профиль, по мнению специалистов, также можно использовать для сооружения каркаса межэтажного перекрытия здания. Также в каркасном строительстве задействован Z-образный профиль. Его используют, в частности, при монтаже кровельных и стеновых покрытий, а также в качестве несущих прогонов.

Эксперты считают, что Z-образное сечение профиля позволяет при меньшем весе изделия (а, следовательно, используется меньше металла и ниже цена профиля) сохранять высокие прочностные характеристики несущего элемента каркаса. По мнению специалистов, для сооружения быстровозводимых зданий широкое применение находит С-образный профиль. В том числе, его используют при типовой коттеджной застройке, при возведении таунхаусов, а также в индивидуальном строительстве малоэтажных зданий. Эксперты уточняют, что при определенных параметрах С-образным профилем (если есть такая необходимость) можно перекрывать, например, тридцатиметровые кровельные пролеты без промежуточных опор. Высокие прочностные качества профиля открывают широкие возможности для архитекторов и дизайнеров, позволяют создавать неординарную планировку здания и нестандартные помещения. 

Многие конструкторы предусматривают прокладку коммуникаций через «сердцевину» С-образных профилей, таким образом, провода не нуждаются в дополнительном креплении. Правда и доступ к системе коммуникации, замурованной в каркасе здания, нужно хорошо продумать. Как правило, для сокрытия коммуникаций все же используют вспомогательные С-образные профили, а не несущие. С-образный профиль активно применяют при обустройстве навесных фасадов, а также для реконструкции зданий, имеющих ослабленное основание. Его также используют в качестве каркаса для несущих наружных стен, для внутренних перегородок (в том числе, несущих), для обустройства межэтажных перекрытий, для утепления кровельных систем, строительства мансард и для многих других целей.

Швеллер и балка
Металлическую строительную деталь, имеющую в сечении букву П, называют швеллером. Это классическая несущая конструкция, которую используют для различных нужд промышленности, в частности, применяют в качестве рам в машиностроении, (например, в автомобилестроении и вагоностроении), поскольку швеллер имеет высокую сопротивляемость при усилии на скручивание и изгиб. Также П-образный швеллер широко применяют в каркасном домостроении. Такая несущая конструкция, заложенная в основании сооружения, делает здание надежным и долговечным. Эксперты считают, что использование швеллеров в каркасе здания, при надежном фундаменте, предоставляет возможность вести строительство даже на не очень устойчивых грунтах, и в условиях, осложненных другими факторами.

Металлическая балка, так же как швеллер, — это один из важнейших строительных элементов, который используют, в том числе, для возведения каркасов здания. Балка, именуемая двутавром, имеет в сечение букву I. Также бывают балки, например, с сечением в виде букв Т, С или М, — в зависимости от назначения изделия. Балку используют, например, в качестве колонны, а также при строительстве горизонтальных элементов сооружения. В частности балка, с сечением в виде буквы I, сконструирована таким образом, что способна выдержать большие нагрузки на прогиб, причем в нескольких местах одновременно. Поэтому горизонтальная балка в некоторых случаях служит опорой для подвесных элементов сооружения.

Профильные трубы
Профильная труба – это весьма распространенный элемент в строительстве каркасов сооружений, лестничных ограждений, а также различных конструкций, предназначенных для строительства и ремонта зданий. Многие эксперты считают, что существенный рост производства профильных труб в России относится к тому времени, когда на рынке стали появляться водопроводные пластиковые и металлопластиковые трубы. В России было и есть достаточно предприятий, предназначенных для производства металлических труб. Да и спрос на металлические трубы в прежние годы был высоким: водопроводная металлическая труба требует периодической замены, поскольку металл, контактирующий с водой, подвержен коррозии.

Однако сейчас, по мнению экспертов, на «водопроводном рынке» преобладают пластиковые и металлопластиковые трубы (в последних металла совсем немного). Поэтому заводы, прежде выпускавшие металлические водопроводные трубы, переквалифицировались на новый, строительный спрос, и стали выпускать трубы не с круглым, а с квадратным, прямоугольным, шестигранным и даже с более сложными видами сечений. Благо, в строительстве появилась новая ниша, где высок спрос на профильные трубы – это здания, построенные на основе металлического каркаса. Также из профильных труб делают обрешетку, например, для вентилируемых фасадов, на которую навешивают керамогранитные плиты или иные облицовочные материалы.
Кроме того, из профильных труб изготавливают отдельные несущие конструкции, например, стропильные фермы. Нередко основу кровельной системы здания, построенного на основе металлического каркаса, также сооружают из металлических конструкций. Специалисты подчеркивают, что существуют различные способы производства профильных труб. Например, бывают электросварные трубы, горячедеформированные, холоднодеформированные и другие. Стоит отметить, что профилированные трубы применяют не только в строительстве, но также в машиностроении, автопроме и других отраслях промышленности.

Трубы круглого сечения
Любопытно, что традиционного вида металлические трубы с круглым сечением также используют в строительстве в качестве несущих элементов. (По сути это те же самые трубы, которые широко применяют для водоснабжения и теплоснабжения.) По оценкам экспертов, конструкции из гнутых труб с круглым сечением используют в качестве основы промышленных зданий, их покрытий, а также с целю реализации дизайнерских решений, например, оформления здания в стиле хай-тек. Специалисты подчеркивают, что несущие трубы изготавливают из сталей высокой прочности. Для того чтобы круглые трубы достаточно большого сечения сваривать в единую конструкцию, промышленность предлагает специальное оборудование для механизированной резки и сварки труб. Зачастую в проекте «трубчатой» конструкции заложена фигурная резка труб, либо под углом, когда у трубы получается сечение в форме эллипса. Специальное оборудование позволяет надежно сваривать трубы даже разного диаметра, под различными углами, а также имеющие нестандартные срезы. Эксперты считают, что узлы, сваренные по данной технологии, имеют достаточно высокую надежность, да и смотрятся сваренные конструкции вполне гармонично.

Уголки
Металлическим уголкам стоит отвести отдельное место среди металлоизделий. Дело в том, что с бурным ростом промышленности на рыке появились самые разнообразные металлические изделия, в том числе, разнообразные гнутые профили. Уголок, по мнению экспертов, стоит отнести к «ветеранам» направления, поскольку данные изделия широко применяли в строительстве еще в эпоху «железобетонных строений». Например, металлический уголок весьма удобен, когда нужно скрепить под прямым углом две плоские детали. Однако и сейчас, при большом ассортименте металлических изделий нового поколения, уголок находит широкое применение. Например, из уголков, также как из профильных труб, сваривают несущие фермы. Уголки используют в качестве основы-каркаса при возведении внутренних перегородок, в качестве обрешетки под облицовочные материалы и для многих других целей.

Профилированный лист
Профилированные листы изготавливают с помощью специального оборудования, благодаря которому листы становятся «волнистыми», либо приобретают иной, задуманный производителем профиль. В частности, промышленность выпускает профилированные листы из оцинкованной стали, имеющие лакокрасочное покрытие, предназначенные для несъемной опалубки при строительстве зданий, для наружного ограждения производственных помещений и других целей. Кроме того, широкое применение в строительстве находит алюминиевый профилированный лист. По мнению экспертов, профилированный лист из оцинкованной стали также весьма востребован в качестве кровельного материала. Подобные изделия нередко имеют разнообразные полимерные покрытия, которые существенно расширяют область применения профнастила.

Например, кровельный профнастил широко используют при обустройстве кровель в зданиях большой площади. А, кроме того, профнастил применяют в малоэтажном строительстве. Профилированный лист в «более мелкой нарезке», имеющий полиэфирное покрытие, может составить конкуренцию мелаллочерепице, поскольку похож на нее внешне (если имеет соответствующий окрас), и конкурентоспособен по цене. Стеновой профнастил применяют для строительства заборов, ограждающих конструкций, перегородок. Декоры из профилированных стальных листов наиболее уместны в промышленных зданиях, на складах и тому подобных сооружениях. Эксперты считают, что при облицовке стен профилированные листы можно монтировать как горизонтально, так и вертикально. В основном их используют для внешней и внутренней облицовки производственных сооружений. Кроме того, профилированный лист может быть арматурным. Такие изделия применяют при монолитном строительстве. Арматурный профилироанный лист применяют в качестве несъемной опалубки при заливке перекрытий. Он не только удерживает форму перекрытия в процессе застывания железобетона, но и усиливает конструкцию.Также рынок предлагает продольно гнутые профилированные листы, которые находят применение при строительстве сводчатых конструкций, различных арок, навесов и других подобных сооружений.

Легко возводимые металлоконструкции
Как сказано выше, в последние годы производители металлопроката весьма преуспели в создании изделий, которые служат элементами быстровозводимых зданий. По мнению экспертов, одно из главных преимуществ строительства зданий на основе унифицированных металлических каркасов, — это возможность производства деталей в заводских условиях. Некоторые конструктивные элементы можно производить серийно, на конвейере, и в тоже время дополнительно выпускать «индивидуальные» детали каркаса – на заказ. Готовые узлы и детали только собирают на строительной площадке, что существенно сокращает время возведения здания. При сборке «заводских» каркасов практически исключена сварка, поскольку изготовитель «оснащает» конструктивные элементы резьбовыми соединениями. Кроме того, четко установлен порядок и последовательность монтажа всех узлов и деталей будущего каркаса, а потому не требуется особая подготовка рабочих. Однако специалисты подчеркивают, что несущий каркас здания – это основа его надежности, а потому привлекать к работе целесообразно не «летучие» бригады, а людей, уже имеющих навыки строительства сборных металлических каркасов.

Впрочем, поиск подрядчиков-сборщиков, как правило, и не требуется, поскольку на рынке достаточно предложений от профессиональных строительных организаций, которые выполняют весь цикл работ. А именно: проектирование, с учетом пожеланий заказчика; работу с заводом- изготовителем; сборку металлокаркаса, и далее – строительство здания. Есть определенные преимущества, когда проект здания делает та же организация, которая потом будет «ковать» в цехах отдельные детали. Заказчик согласовывает с проектировщиком основные параметры здания: его площадь, назначение помещений, количество этажей, их высоту и прочее. У организации, которая специализируется на строительстве зданий на основе несущих металлических каркасов, уже есть пакеты проектной документации для типовых сооружений различного назначения, которые нужно только привязать к местности (и к коммуникациям, разумеется).

Но даже если заказчика не устраивает типовой проект, то организация, профессионально работающая в данном секторе рынка, как правило, уже имеет унифицированные наработки отдельных узлов и деталей. На основе этого «конструктора Лего», с учетом нагрузок, инженеры в короткие сроки могут спроектировать здание. Эксперты считают большим преимуществом, когда у предприятия наработана технология производства унифицированных узлов и деталей, а потому их изготавливают быстро и надлежащего качества. Уточним, что в данном примере (унифицированного производства узлов и деталей) речь идет о профессиональных строительных организациях, имеющих налаженные контакты с заводами либо собственные цеха. Однако при этом никто не застрахован от брака и халтуры. Как и в любом случае, эксперты рекомендуют выбирать организации, которые успели хорошо себя зарекомендовать на строительном рынке.

По мнению специалистов, опытные организации уже наработали схемы оптимизации всего производственного процесса. Например, строительный цикл разбивают на несколько этапов. Как только завод выполняет заказ – изготавливает наборы деталей и узлов «для первого цикла», их тут же отвозят на стройплощадку, чтобы монтажники могли приступить к строительным работам. (Разумеется, проект здания и монтажные схемы для строительства разрабатывают и согласовывают в инстанциях еще до начала работ.) В то время, пока на стройплощадке монтируют металлоконструкции «первым этапом», в заводских цехах производят узлы и детали, необходимые для следующего цикла. Есть примеры, когда по вышеописанной «параллельной схеме» промышленные здания площадью порядка трех тысяч квадратных метров, имеющие в основе сборные металлические каркасы, возводят с нуля всего за полгода.

Таким образом, заказчик быстрее окупает вложенные в строительство средства, и получает относительно недорогое и надежное промышленное здание. Эксперты считают, сто возведение сооружений на основе легких металлических каркасов может найти широкое применение при строительстве спортивных сооружений, торговых центров, цехов агропромышленного комплекса, автомастерских, складских и других помещений, имеющих промышленное назначение. Например, специалисты отмечают успешные проекты строительства электростанций, когда каркас сооружений собирают из надежных металлических конструкций за короткие сроки. Также металлокаркасное домостроение постепенно внедряется и в жилой сектор, особенно эффективно металлические каркасы завоевывают зарубежные строительные площадки.