X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Одним из основных плюсов использования металлоконструкций в строительстве, особенно в гражданском, является возможность типизации проектных решений.

Это хорошая основа для разработки модульных решений (например, при строительстве школ и детских садов) независимо от количества необходимых мест. Проекты дневных учреждений для детей, например, на 80 и 300 мест, могут отличаться только количеством модулей. Эта универсальность потенциально позволяет существенно экономить бюджетные средства и обновлять каталог типовых решений, использовавшихся ранее в жилищном строительстве.

По сравнению с панельными технологиями металлические изделия является более подходящим материалом. Благодаря этому материалу можно разрабатывать проекты со значительно высокой энергоэффективностью, скоростью сборки и гораздо более сложной архитектурой. Изучение и использование немецкого опыта по внедрению в строительную отрасль легких металлоконструкций становится актуальным и для России.

В настоящее время в нашей стране используется так называемая «мокрая» конструкция, т.е. многоэтажные жилые здания выполненные из кирпича и монолитного железобетона. Их основным недостатком является большое количество влажных процессов. Принимая во внимание наши погодные условия, это приводит к более дорогостоящему строительству.

Использование металлической конструкции - это выход из ситуации, так как при закреплении конструкций используются болты. Это обеспечивает высокую скорость во время сборки. В результате мы увеличиваем объем строительства за те же деньги. К тому же металлическая конструкция дает возможность свободно планировать комнаты.

Говоря о строительстве промышленных объектов, металлические конструкции имеют более высокий потенциал, по крайней мере, в трех областях: в строительстве бизнес-центров, в сельском хозяйстве и гражданской инфраструктуре.

Так, например, современные сельскохозяйственные сооружения в 90% случаев построены с использованием металла. В коровниках и птицефабриках существует агрессивная среда, требующая защиты конструкций, а в оцинкованных легких металлических конструкциях эта защита обеспечивается с самого начала.

Что касается гражданской инфраструктуры, то здесь также есть большие перспективы, в частности, в рамках программы по реконструкции разрушенных домов. например, гаражи и парковки. Так как при строительстве новых многоэтажных домов количество парковочных мест будет увеличиваться, то единственным выходом из этого станет строительство многоуровневых автостоянок.

В связи с ростом всей экономики в стране растет спрос на строительство логистических центров и объектов большой инфраструктуры. И здесь металлические конструкции снова зарекомендовали себя как экономически выгодные технологии.

Предпочтение отдаётся многослойным конструкциям в сочетании с новыми функциями, с высокой жесткостью при изгибе элементов. В конечном счете, многофункциональность должна генерироваться путем объединения готовых полуфабрикатов с выбранными функциями. Разрабатываются несущие элементы для строительной отрасли, которые дополнительно имеют функцию контроля температуры. По сравнению с обычными бетонными полами, это значительно упрощает производство опорных систем, которые также оказывают положительное влияние на климат в помещении. Первые многослойные элементы с регулирующимися составляющими уже изготовлены. Остальные тесты определяют статические свойства и теплопроводность.

Алюминиевые пены могут быть изготовлены в соответствии двумя принципиально разными способами – с помощью плавильной металлургии и порошкового металлургического процесса. Порошковые металлургические пены относительно дороги из-за многочисленных этапов процесса. Напротив, производство алюминиевой пены становится недорогим посредством литья и под действием силы тяжести. Однако основным недостатком этого производственного решения является то, что конечной стадией являются блоки, которые затем подвергаются механической обработке до конечных размеров. Преимущество в сравнении с порошковой металлургической пеной теряется. В будущем вряд ли будут реализованы недорогие трехмерные детали из алюминиевой пены. Одним из решений может быть процесс литья песка, если можно перенести результаты вышеупомянутых технологических процессов на песчаное литье.

Также к недостаткам «стального строительства» относятся сложившиеся стереотипы у населения. Мы привыкли к кирпичным и монолитным домам. Есть практический опыт, когда клиент, сравнивая два объекта, не может сказать, какой из них состоит из металлических структур и который является монолитом.

В дополнение к стереотипам покупателей недостатки нормативной базы по-прежнему сохраняются как проблема. Если сравнить европейские стандарты, применимые в Европе с нашей нормативной базой, у нас гораздо более жесткие требования к пожарной безопасности. При этом количество материалов, используемых для покрытия металлических конструкций в последнее время, было ограничено. Все материалы должны быть сертифицированы Министерством по чрезвычайным ситуациям. Все это усложняет процесс внедрения инновационных материалов на рынок.

К сожалению, нормативная база, которая только начинает развиваться и проникать в определенные области строительства, противоречива. Их недостатки приводят к трудностям при осмотре зданий из легких тонкостенных металлических конструкций экспертом.

Вторая проблема заключается в том, что производство оцинкованного проката в стране стало налаживаться лишь недавно. Нехватка была покрыта импортными поставками. В настоящее время новые технологии вводятся в эксплуатацию в России, но в большей степени они предназначены для производства многослойных панелей, профилированных металлических листов, металлической черепицы, т.е. с толщиной не менее 2 мм и в меньшей степени для изготовления конструкционных элементов, где используется толщина металла от 1,5 до 4 мм.

Если мы более подробно рассмотрим возможности производства в Европе, мы обнаружим, что их там больше – из оцинкованного профиля толщиной в 6-8 мм можно создать конструкцию для мостов, дорожных переходов и т. д. В России оцинкованный прокат толщиной более 4 мм просто отсутствует как производственный класс.

В заключение стоит сказать, что такие облегченные конструкции при меньшей толщине стенок выигрывают при строительстве по сравнению с прочими металлическими конструкциями.

Технология строительства заключается в формировании из металлических элементов стоечно-балочной конструкции, которая является каркасом здания. Балки опираются на колонны с подкосами. Это самый распространенный вариант строительства зданий из легких металлоконструкций. Технология возведения зданий излегких металлоконструкций позволяет сооружать производственные помещения любой формы, сложности и этажности. Кровельные и стеновые модули формируются из различных материалов. Они крепятся на каркас из легких металлоконструкций без сварки с помощью слесарной сборки.

Литература:

1) Leichtbau kreativ – mit Zellstrukturen языков [Электронный ресурс] – Электронные данные. – Режим доступа: https://industrieanzeiger.industrie.de/technik/ entwicklung/leichtbau-kreativ-mit-zellstrukturen/#slider-intro-4

2) Metallurgie und Bau: unkonventionelle Lösungen языков [Электронный ресурс] – Электронные данные. – Режим доступа: http://steelsolutions.ru/ger/about/news/ document18703.phtml

Код для цитирования: Скопировать