Легкие металлические конструкции это

Применение легких металлических конструкций (ЛМК) увеличивает скорость строительства в сравнении с традиционными методами в 2-3 раза. Возведение промышленных ангаров, многоэтажных зданий, крупных хозяйственных построек занимает всего 2-3 месяца. Это позволяет экономить на строительных работах без потери качества, так как легкие металлические конструкции отличаются надежностью и долговечностью.

Что это такое

Легкие металлические конструкции – это здания, где основу каркаса составляет металлический профиль, что позволяет создавать сооружения с большими пролетами: до 30 метров. Чаще применяется профиль Z и ∑ конфигурации. Преимущество такой формы перед стандартным С и U профилем – высокая стойкость к механическим нагрузкам. Для утепления каркас заполняется изолирующими материалами.

При создании легких металлических конструкций применяют изделия черного металла, с диапазоном толщины 4-40 мм, что гарантирует высокую надежность и прочность. Профили производят горячекатаным методом, обеспечивающим долгий срок службы и доступные цены изделий.

Отличительные черты

Технологию ЛМК часто сравнивают с технологией ЛСТК (легкие стальные тонкостенные конструкции). При общей схожести обе технологии используют принципиально разный подход к производству профилей, составляющих основу конструкции. Если у ЛМК – это профиль с толщиной стенок 4-40 мм, то у ЛСТК – это тонкостенный профиль с толщиной не более 4 мм. Это позволяет экономить средства за счет меньшей металлоемкости, но сильно ограничивает сферу применения ЛСТК.

Так, легкие металлические конструкции распространены при строительстве крупных промышленных объектов, многоэтажных зданий, ангаров, сельскохозяйственных складов и пр. Технология ЛСТК распространена менее существенно. Ее применяют при возведении небольших складских помещений, сельскохозяйственных построек, временных сооружений и пр. Ее недостаток – слабая сопротивляемость механическим нагрузкам, из-за чего ЛСТК не находит применение в регионах с повышенным уровнем осадков в зимний период.

При превышении допустимых нагрузок, конструкции из легких стальных тонкостенных металлов обрушиваются в один момент. Для сравнения, если уровень нагрузок будет неправильно рассчитан для зданий ЛМК – угроза разрушения актуальна только для нескольких перегруженных опор, а не для всего здания целиком. Кроме того, горячекатаный метод производства обеспечивает эластичность металла, поэтому в случае сильных нагрузок сначала происходит растяжение и только потом – обрушение.

Тем не менее в отдельных случаях легкие стальные тонкостенные конструкции выигрывают у технологии ЛМК. Когда нет высоких требований к сопротивляемости механическим нагрузкам, ЛСТК позволяют снизить металлоемкость в среднем на 30%, что удешевляет стоимость строительства.

Разный подход к производству обеспечивает определенные монтажные особенности:

• Конструкции ЛМК монтируются при помощи сварки или болтов повышенной прочности. В отдельных случаях возможно применение обоих методов, что повышает общую надежность конструкции. Технологические отверстия для болтов создаются на станках ЧПУ – это минимизирует риски просчетов.
• Конструкции ЛСТК крепят усиленными саморезами. Тонкостенное строение профиля позволяет прокручивать его при помощи специального инструмента. Такая технология исключает риск просчетов, также она менее трудоемка в реализации.

Где применяются

Легкие металлические конструкции применяют при возведении всех типов зданий, в том числе:

• жилые здания;
• ангары;
• спортивные комплексы;
• производственные помещения;
• склады;
• сельскохозяйственные постройки;
• офисные здания и пр.

При необходимости утепления, каркас заполняют специальными изолирующими материалами, часто – сэндвич-панелями. Это обеспечивает высокие показатели звуко- и теплоизоляции, в таком здании можно жить и работать.

Легкие металлические конструкции подходят для регионов с суровыми снежными зимами и сильной ветровой нагрузкой. Достаточная толщина стенок, усиленная форма профиля и горячекатаный метод производства придают конструкциям необходимую прочность. Это позволяет создавать пролеты шириной до 30 метров, что важно для сооружений производственного и сельскохозяйственного назначений.

Преимущества ЛМК

Технология ЛМК позволяет снизить общую массу здания в 3-4 раза в сравнении с традиционными вариантами строительства: кирпич, блоки, железобетонные конструкции. Преимущество ЛМК – комплексные поставки на строительную площадку, когда несущие и вспомогательные элементы конструкции поставляются вместе с профильным оборудованием, что повышает скорость строительства и позволяет быстро возводить здания «под ключ». 

Условно, все преимущества легких металлических конструкций делятся на строительные и эксплуатационные.

Строительные преимущества ЛМК

Для сборки легкой металлической конструкции на объекте не нужна большая бригада рабочих, достаточно 5-6 человек. Сборка каркаса здания в зависимости от габаритов занимает от нескольких дней до нескольких недель, что куда быстрее железобетонных построек или построек из кирпича. Скорость возведения позволяет экономить на оплате труда наемных рабочих. Также технология легкий металлических конструкций обеспечивает следующие строительные преимущества:

• Низкая стоимость материалов. Здание из металла дешевле кирпичных, железобетонных или блочных сооружений.
• Экономия средств на фундаменте. Технология ЛМК не требует обустройства тяжелого, массивного фундамента. Для легких металлоконструкций чаще используют точечный столбчатый фундамент.
• Комфортная сборка. При наличии опыта у монтажников, одноэтажное здание собирается всего за несколько дней. Крепление осуществляется болтами через заранее подготовленные технологические отверстия.
• Отсутствие усадки. В отличие от дерева, металл не дает усадки. Внутреннее обустройство помещения начинают сразу после его возведения.
• Точность исполнения. Заводское производство элементов конструкции исключает риск строительных просчетов. Здание собирается по принципу конструктора из заранее подготовленных деталей.
• Строительство в любую погоду. Возведение построек из легких металлоконструкций не зависит от погоды. Технология не предусматривает «мокрых» бетонных работ (за исключением подготовки фундамента), а потому не боится дождя или мороза.
• Реализация сложных проектов. Технология ЛМК не ограничивает планировку, возможны любые архитектурные решения.

Эксплуатационные преимущества ЛМК

К эксплуатационным преимуществам легких металлоконструкций относят:

• Прочность и долговечность. Срок службы построек из ЛМК – от 50 лет. При соблюдении правил эксплуатации и регулярном обслуживании постройки служат более 100 лет.
• Пожаробезопасность. Металл не горит и препятствует распространению огня. Для защиты от потери несущей способности, которая возникает при нагревании металла до 500⁰С, конструкции обрабатываются защитными составами.
• Сейсмостойкость. При создании надежного фундамента легкие металлоконструкции устойчивы к движениям грунта.
• Минимальные теплопотери. Конструкцию утепляют сэндвич-панелями, которые обеспечивают качество звуко- и термоизоляции.
• Экологичность. Черный металл не выделяет токсичные вещества в окружающую среду, безопасен для человека. В зданиях из ЛМК круглосуточно живут и работают люди.
• Невысокие эксплуатационные затраты. Постройки из легких металлических конструкций проще в обслуживании чем кирпич, блоки или железобетонные плиты.

Недостатки ЛМК

Легкие металлоконструкции производят из черного металла, восприимчивого к образованию коррозии, что ограничивает срок службы зданий и сооружений. Благоприятные факторы для развития коррозии – влажная среда (влажный воздух). Для повышения устойчивости профиль обрабатывается защитными составами. По возможности в течение эксплуатации профиль регулярно проходит повторную обработку, что увеличивает срок службы конструкций. Замкнутые профили, недоступные для наблюдения и повторной обработки, герметизируют, чтобы исключить вероятность попадания влаги на металл.

 Металл не горит, но восприимчив к плавлению. При нагревании до температуры 400-500⁰С, профиль плавится, теряет несущую способность – это приводит разрушению постройки во время пожара. Для повышения огнестойкости металл также обрабатывают специальными составами.

ЛМК дороже легких стальных тонкостенных конструкций из-за большей металлоемкости. Для строительства временных зданий, а также для возведения небольших складов и сельскохозяйственных построек чаще выбирают ЛСКТ. Но там, где нужна надежность, прочность и долговечность выбирают легкие металлоконструкции, устойчивые к сильным механическим нагрузкам.