Особенности применения конструкций короткого срока жизни на примере ЛМК.

1. Введение
2. История развития металлоконструкций
3. Общие сведения
4. Технология монтажа
5. Основные типы быстровозводимых зданий и сооружений с применением ЛМК
6. Применение легких алюминиевых конструкций
7. Заключение
Список литературы

Особенности применения конструкций короткого срока жизни на примере ЛМК.

1. Выполняется зачистка стальной щеткой опорных частей баз и капителей колонн. Затем на ранее установленные анкерные болты монтируется колонна.
2. После выравнивания колонны по вертикали производят ее фиксацию гайками и выполняют подливку под основание бетона на мелком заполнителе. Затем устанавливают вторую колонну в створе ранее установленной.
3. Фермы каркаса собираются из двух полуферм, соединение ферм: в коньке болтовое, в нижней части сварное через пластину.
4. Ферма крепится к колоннам с помощью болтов. Монтаж рам рекомендуется производить в одном из крайних пролетов. Смонтированную раму требуется зафиксировать временными распорками. Затем аналогичным образом устанавливаются остальные рамы каркаса. По ходу монтажа они раскрепляются металлическими распорками и прогонами. При монтаже рам устанавливаются предусмотренные проектом крестовые связи каркаса.
5. По торцам здания устанавливаются стойки фахверка на закладные детали фундамента. Фиксация фахверка на пластине и к ферме осуществляется с помощью сварки. По торцам устанавливаются стойки и ригели ворот. Затем навешиваются полотна ворот.
Монтаж ограждающих конструкций из профлиста:
Покрытие начинается с установки внутренних листов, выполненных из оцинкованного профильного листа толщиной 0,5 мм. Листы крепятся оцинкованными саморезами d5,5х35 к металлическим прогонам. Между собой листы обшивки крепятся заклепками d3,2х8. Для пароизоляции с внутренней стороны профильного листа укладывается полиэтиленовая пленка. Между прогонами размещается утеплитель. Утеплитель должен быть уложен в шахматном порядке, т.е. второй слой утеплителя перекрывает стыки плит первого слоя. Затем выполняется наружная обшивка из оцинкованного профильного листа, покрытого или не покрытого полиэстером. Обшивка крепится с помощью оцинкованных саморезов d5,5х38 с резино-металлической шайбой к металлическим прогонам.
При обшивке торцов выступающие за габариты здания листы обрезаются по месту.
После монтажа ограждающих конструкций устанавливаются доборные элементы (отливы, конек, угловые элементы, торцевые и кровельные планки). Перехлест этих элементов 100 мм. Подгонку нащельников, их обрезку и подрезку, производят по месту. Крепление доборных элементов выполняется с помощью заклепок d 3,2х8.
Монтаж ограждающих конструкций из Сэндвич-панелей:
Крепление сэндвич панелей выполняется самонарезающимися винтами, проходящими через всю панель к стеновым прогонам при вертикальной раскладке или непосредственно к колоннам при горизонтальной раскладке, после чего места крепления и стыки закрываются нащельниками из гладкого оцинкованного листа .
Защита от коррозии.
В соответствии со СНиП 2.03.11-85 все металлические поверхности должны быть надежно защищены. Заводы поставляют конструкции, покрытые грунтовкой в два слоя. Последующие работы по защите конструкций следует выполнять после окончания строительно-монтажных работ, в процессе которых защитное покрытие может быть повреждено. Места вынужденных вскрытий или монтажной сварки должны быть зачищены от шлака и ржавчины, а затем покрыты той же грунтовкой, которая применялась на заводе. Все болтовые соединения должны быть также очищены и окрашены. Затем на все конструкции наносится финишный слой лакокрасочного покрытия.
Для нормального функционирования антикоррозионного покрытия необходимо периодически, раз в 3 года, обследовать и восстанавливать антикороззионное покрытие конструкций и деталей крепления металлокаркаса здания [6, с. 68].
Ограничения:
Запрещается выполнение каких-либо изменений в схеме работы металлокаркаса здания, включающих самовольное устройство каких-либо перекрытий и навеску оборудования, не предусмотренного проектом.
Основные типы быстровозводимых зданий и сооружений с применением ЛМК
«Быстровозводимыми» называют конструкции, позволяющие в кратчайшие сроки возводить здания и сооружения различного типа и назначения. Сейчас большой интерес вызывают быстровозводимые здания на основе металлокаркаса, хотя к быстровозводимым конструкциям можно отнести деревянные и тентовые конструкции. Скорость их возведения зависит от типа конструкции, но, очевидно, что монтаж таких зданий быстрее
традиционных видов строительства.
Легкие металлические конструкции (ЛМК), используются в несущих каркасах ангаров, жилых и общественных зданий, производственных зданий для различных отраслей промышленности, спортивных и зрелищных сооружений, выставочных павильонов и т. д.
Основные типы зданий из ЛМК - арочные, шатровые и здания с вертикальными стенами. Здания арочного типа используются, как правило, под небольшие складские или производственные помещения, при этом размещаемые в них производства должны иметь неагрессивную или слабоагрессивную среду. Благодаря относительно небольшому расходу металла арочные ангары самые дешевые. Их каркасы выполнены из арок с решетчатой структурой, соединяемых болтами, а сами арки установлены на фундамент и приварены к закладным элементам. При такой конструкции воротные, дверные и оконные проемы предпочтительнее располагать в
торцовых частях здания.
В зданиях шатрового типа арки каркаса изготавливают из прокатных балок. Полезный объем помещений при этом можно увеличить за счет использования более устойчивых несущих конструкций арок.
Здания с вертикальными стенами универсальны в эксплуатации. Их каркас представляет собой плоские стальные рамы, установленные на железобетонный фундамент и раскрепленные между собой распорками и металлическими или деревянными антисептированными прогонами. Необходимые проемы могут быть выполнены с любой стороны здания.
Здания такого типа удобны для размещения административно-бытовых помещений, которые можно предусмотреть как внутри основной конструкции, так и в пристройке. При необходимости помещения оснащают подъемно-транспортными средствами, балками междуэтажных перекрытий, прочим необходимым оборудованием.
Все типы зданий изготавливают как в неутепленном варианте, так и в утепленном. В первом случае обшивка стен и кровли здания выполнена из стального оцинкованного профилированного листа либо оцинкованного профилированного листа с цветным покрытием в один слой. Окраска определяется по выбору заказчика и исходя из стандарта цветов ЕЛЬ. Для здания в утепленном варианте обшивка стен и кровли изготавливается двойной. В качестве утеплителя используют пенопласт, пеноизол, минераловатные плиты (минераловатный утеплитель 1Ж8А в целях изоляции от влаги поставляется в герметичной полиэтиленовой оболочке). Также возможен вариант утепления готовыми сэндвич-панелями.
Здания из ЛМК комплектуют доборными элементами (отливами, угловыми и коньковыми элементами), витражами с одинарным или двойным остеклением, воротами, необходимой подъемно-транспортной техникой - кран-балками, тельферами, мостовыми кранами. Сооружения этого типа имеют ряд неоспоримых преимуществ: они надежны в эксплуатации, у них небольшая масса и разнообразие конструктивных форм, их можно быстро смонтировать-демонтировать в любой сезон.
Изготовление конструктивных элементов для них в заводских условиях наименее трудоемко. Стоимость этих зданий невысокая по сравнению со стоимостью аналогичных сооружений из кирпича и железобетона. Правда, есть у этих конструкций и недостатки, основным из которых является подверженность коррозии, поэтому для увеличения срока эксплуатации зданий из ЛМК часто используют специальные покрытия или красители. Основные несущие компоненты зданий из ЛМК представляют собой стальные прокатные элементы различного профиля, изготавливаемые металлургической промышленностью по определенному сортаменту. В качестве исходных материалов используются трубчатые и гнутые профили, из которых производят следующие конструктивные элементы: балки, фермы, колонны, стойки, а также листовую прокатную сталь.
Для образования отдельных конструктивных элементов, блоков и целых металлоконструкций применяют болтовые и сварные соединения. Болтовые соединения применяют главным образом при монтаже для объединения отдельных блоков в одно целое. Кроме обычных болтовых используются также соединения с помощью высокопрочных болтов фрикционного типа с большой несущей способностью. Сварные конструкции имеют ряд преимуществ: при их применении экономия металла в результате более полного использования сечения и меньшего веса соединительных элементов достигает 25%, а надежность сварных швов выше, чем болтовых соединений.
Небольшой вес зданий из ЛМК существенно облегчает и удешевляет и такой непростой процесс, как строительство фундамента под них. Чаще всего фундамент изготавливается монолитным столбчатым, в виде монолитной железобетонной ленты или буронабивных свай. Под стены здания могут быть выполнены цоколь и отмостка.
Применение легких алюминиевых конструкций
В настоящее время наибольшее распространение получили стальные и алюминиевые конструкции. Благодаря высоким механическим характеристикам и однородности структуры сталь применяют в сооружениях с повышенными нагрузками или в высотных зданиях. В строительстве легких металлоконструкций свое применение нашли алюминиевые конструкции. Однако из-за дороговизны и дефицитности металла стальные и алюминиевые конструкции применяют в основном в тех случаях, когда они экономически значительно выгоднее железобетонных.
Конструкции из алюминиевых сплавов обладают общими для металлических конструкций достоинствами. Но алюминиевые конструкции легче стальных. Отношение расчетного сопротивления к плотности при одинаковой прочности сопоставляемых материалов у алюминиевого сплава примерно в 3 раза выше, чем у стали. Снижение собственного веса конструкции в свою очередь:
уменьшает усилия в элементах конструкций, особенно большепролетных, а также подвергающихся сейсмическим воздействиям;
снижает транспортные расходы, объемы и сроки монтажа;
сокращает расход энергии при эксплуатации подвижных конструкций. Благодаря значительной антикоррозийной стойкости алюминия, которая к тому же
может быть повышена оксидированием, эмалированием и другими способами, снижаются эксплуатационные расходы и возрастает долговечность конструкций, что особенно важно при наличии агрессивной среды.
Отличительной особенностью алюминиевых конструкций по сравнению со стальными конструкциями является также возможность обеспечения особых эксплуатационных требований благодаря таким свойствам материала, как высокая отражательная способность полирования поверхности, отсутствие токсичности, а также неспособность к намагничиванию и образованию искр при ударах.
Некоторые алюминиевые сплавы, используемые в металлоконструкциях, имеют более высокую атмосферную стойкость (при температуре ниже 0 град. С их хрупкость практически не снижается) по сравнению со сталью.
Алюминиевые конструкции имеют и ряд недостатков. Стоимость алюминиевых конструкций в несколько раз выше стальных. Модуль упругости алюминиевых сплавов приблизительно в три раза меньше, чем у стали, поэтому прогибы стальных балок и ферм при прочих равных условиях в три раза больше, чем прогибы стальных, а критическая сила для сжатых элементов меньше; коэффициент линейного расширения почти в два раза больше, чем у стали (а=23*10-6 и 12*10-6 К-1), поэтому необходимо частое устройство температурных швов; в местах контакта алюминиевых сплавов с другими материалами легко возникает электрохимическая коррозия, поэтому поверхности, соприкасающиеся со сталью или бетоном, нужно изолировать окраской или с помощью прокладок из пластмассы или других материалов [4, с. 83].
Конструкции из алюминиевых сплавов в настоящее время применяются для кровельных панелей большепролетных зданий, где особенно важно уменьшение собственной массы кровли; для конструкций, работающих в агрессивной среде; при строительстве в отдаленных горных и труднодоступных районах, а также при устройстве витражей, оконных переплетов и других архитектурных деталей, где наиболее полно используется возможность легкого получения из алюминиевых сплавов сложных профилей и их высокая стойкость против коррозии.
Алюминий активно используется при строительстве быстровозводимых зданий и сооружений. Ведь девиз нашего времени - быстро строить - быстро возвращать инвестиции.
Быстровозводимые конструкции - устойчивый сегмент современного строительного рынка. В различных странах на его долю приходится от 5 до 20% от общего объема строительства. Сейчас быстровозводимые технологии активно осваивают и российские строители.
Под термином «быстровозводимые конструкции понимают технологии, которые позволяют построить объект в 1,5-2 раза быстрее, чем традиционными методами. Это своеобразный бренд для заказчика. В основе быстровозводимых технологий лежит индустриальное строительство, когда конструкции здания изготавливаются на заводе, а на строительной площадке происходит их сборка. Различают сборку зданий из крупноразмерных железобетонных элементов (например, панельное домостроение) и из легких конструкций (металлические и деревянные каркасы) [5, с. 63].
Отличительной чертой быстровозводимых сооружений является скорость строительства, благодаря применению быстровозводимых легких конструкций. Быстровозводимые конструкции отличаются мобильностью и возможностью перевозки их на дальние расстояния без значительных затрат.
Говоря о легких быстровозводимых стальных конструкциях, необходимо отметить низкую трудоемкость строительства. Она на 40-70% ниже, чем в традиционном домостроении (со сборкой справляются несколько человек без использования тяжелой техники). А также экономию на нулевом цикле (как правило, работы по фундаменту требуют в 2 раза меньше затрат). В целом здания, построенные из быстровозводимых конструкций, оказываются дешевле, чем из кирпича, дерева или газобетона, что особенно актуально на фоне роста цен на строительные материалы и энергоресурсы.