Основные узлы ЛСТК, крепление зданий

Стремительный рост популярности строительства быстровозводимых каркасных зданий и сооружений только начинается в странах бывшего постсоветского пространства. При постройке любой конструкции из стальных тонкостенных ЛСТК профилей важно не только их качество, но и качество соединений всех узлов. Высокую прочность и устойчивость к высоким нагрузкам обеспечивают крепежные элементы.

ЛСТК — это лёгкие стальные тонкостенные конструкции, которые с 1950 года стали актуальными и широко применяются в современном строительстве. Технология строительства применяется для малоэтажных домов и коттеджей, ангаров, производственных и промышленных помещений. Строительство из металлического каркаса экономически выгодно, все конструкции обладают высокой прочностью и надежностью с хорошими тепло и звукоизоляционными характеристиками.

Монтаж быстровозводимого здания должен осуществляться профессиональными рабочими с опытом и знанием устройства ЛСТК конструкции. Все узлы ЛСТК должны надежно соединяться друг с другом. Крепление узлов гарантируется заводом изготовителем металлоконструкций, на котором в автоматическом режиме контролируется точность геометрической формы всех элементов.

Основой строительства являются высокопрочные профиля из оцинкованной стали. Существует несколько видов профилей, крепление которых надежно фиксируется самонарезающими винтами или болтами.

Каркас быстровозводимого здания: виды профилей

Строительство металлических каркасов по технологии ЛСТК обрело популярность в России и во всем мире благодаря быстрому срок сборки и установки конструкции, прочности и долговечности постройки, а также высокому уровню экологичности материала и пожаробезопасности.

В строительстве объектов из ЛСТК различают П-С-Z и ПШ-образные виды профилей.

П-образный профиль

Является направляющим. Производится из высокопрочной оцинкованной стали, которая не боится коррозии. В готовом виде П-образный профиль представляет собой длинный элемент, который служит основанием быстровозводимого здания. К П-образному профилю крепятся стоечные ЛСТК профили.

Габариты П-образного профиля:

• Толщина от 0.8 мм до 2.00 мм
• Ширина 100, 150, 200 мм
• Высота 42 мм

С-образный профиль (узлы из С-профилей)

Является стоечным. Как и П-образный профиль не имеет перфорации. Усилен ребром жесткости. Крепление элементов ЛСТК из направляющего и стоечного профиля происходит одновременно. Они крепятся вместе. Стоечные профили более подвержены нагрузке, поэтому нужно уделять внимание их прочности. Такие профиля используют для перекрытий ЛСТК и при строительстве внутренних стен или кровли. Главное преимущество С-образных профилей это простота сборки. Узлы ЛСТК конструкции в основном делают из такого профиля.

На картинке видно, что основными элементами являются колонны и фермы установленные с шагом равным 4.2 метра.

Как же происходит крепление ЛСТК профилей в сборную конструкцию?

По схеме стальные тонкостенные профили соединены через соединительную пластину, которая представляет собой стальной лист толщиной 8 мм. Таким способом соединяются балки, стойки, фермы и другие элементы.

В поперечном разрезе можно увидеть, как представлены основные узлы ЛСТК конструкции:

Первый узел. Крепление колонны к монолитному фундаменту:

Профили болтами стыкуют к сваренному фасонному элементу, который крепится анкерами к фундаменту из железобетона.

Основные элементы конструкции ЛСТК крепятся также, через стальные пластины толщиной 8 мм.

Узлы рамы несущего каркаса ЛСТК здания соединяются продольными связями. Узлы этих соединений на схеме ниже:

Все вышеописанное дает понять, что соединительные узлы быстровозводимой ЛСТК конструкции на основе С-образных, гладких профилей из высокопрочной стали крепятся быстро и просто.

Габариты С-образного профиля:

• Толщина от 0.8 мм до 2.00 мм
• Ширина 100, 150, 200 мм
• Высота 45 мм

ПШ профиль, шляпный

Используется для обрешетки фасадов ЛСТК конструкций. Изготавливается из высокопрочной оцинкованной стали. Лёгкий с разметкой, очень удобен в монтаже.

• Толщина от 0.5 мм до 1.5 мм
• Высота 25 мм., 45 мм.

Кроме стандартных «гладких» ЛСТК профилей, которые применяются в строительстве, также используют перфорированные термопрофиля.

Термопрофиль из ЛСТК бывает направляющим и стоечным, отличается от обычного гладкого профиля наличием перфорации (сечения по всей длине). Специальные засечки пропускают воздух, обеспечивают хорошую теплоизоляцию стен и перекрытий из ЛСТК, снижают возникновение холодных участков и позволяют отказаться до дополнительного утепления дома.

Крепление ЛСТК

Технология строительства каркасных сооружений из стального оцинкованного профиля подразумевает несколько вариантов крепежа. Крепления ЛСТК бывают сварными, клеевыми и винтовыми. Наиболее часто используются самонарезающие винты или соединение болт-гайка. В проектной документации здания заложена информация по соединительным элементам, в зависимости от прочностных требований проекта и особенностей узла ЛСТК это могут быть разные крепежи.

Чтобы конструкция металлического каркаса была прочная и выдерживала высокие нагрузки нужно знать, какое использовать крепление в строительстве ЛСТК.

Ключевые особенности, которые определяют вид крепежа ЛТСК:

• Нужно учитывать особенность конструкции и её возможную деформацию. Находить возможные уязвимые места.
• Учитывать прочность балки.
• Учитывать возможную нагрузку внешней среды (снег, порывы ветра).
• Учитывать числовую характеристику конического сечения.

Виды крепления

Крепление узлов ЛСТК с помощью сварки

Сварка как вид крепления в соединительных узлах ЛСТК конструкции была допущена лишь после проведения ряда исследований, которые подтвердили возможность использования сварки в строительстве каркаса. Способ хорош тем, что поперечное сечение сварочных стержней имеет небольшое поперечное сечение, а это позволяет аккуратно сварить крепление без пористости и сплавления монтажных отверстий. Сварочные работы должны проводить профессионалы. Не редко, современные заводы соединяют сваркой узлы ЛСТК на месте и доставляют готовые для сборки комплекты на строительную площадку.

Склеивание узлов ЛСТК

Крепление элементов быстровозводимого здания методом склеивания не используется в современном строительстве. Этот метод пришел из авиационной промышленности и стал применяться благодаря следующим преимуществам:

• Крепление равномерно распределено по всей конструкции.
• Без дополнительных элементов снижается вес прогонов.

В понимании русского человека нет надежности такого метода, поскольку все, что клеится сложно проверить на прочность.

Крепление ЛСТК метизами (самонарезающие винты и вытяжные заклепки)

Чаще всего узлы ЛСТК соединяются именно винтами, это самый популярный способ крепления элементов конструкции из металлического профиля. Метизы бывают двух видов – комбинированные заклёпки и самонарезающие винты.

Самонарезающие винты представляют собой болт со специальной резьбой и сверлом наконечника. Крепление ЛСТК профиля саморезами очень удобно и надежно, обеспечивает прочность и высокий уровень жесткости всей конструкции. Саморезы вкручиваются в специально подготовленные монтажные отверстия.

В СНГ до сих пор не разработаны стандарты, которые позволили бы произвести точный расчет винтов для соединения узлов ЛСТК. С момента создания проекта могут возникнуть трудности в расчете. Чтобы этого избежать попробуйте использовать европейские или мировые стандарты строительства каркасных быстровозводимых зданий из лёгких стальных тонкостенных профилей. Европейские стандарты более жёсткие и их соблюдение укрепит всю конструкцию.

Вместе с самонарезающими винтами используют вытяжные (комбинированные заклёпки), которые представляют собой стальной стержень со стальным корпусом.

Крепление ЛСТК конструкции винтовым способом широко распространено, ведь нет ничего проще и надежнее.

Пример типовых узлов ЛСТК

Быстровозводимые каркасные здания, построенные по технологии ЛСТК, состоят из стальных высокопрочных оцинкованных балок, профилей и термопрофилей. Весь каркас собирается быстро по инструкции, которая прилагается к готовому комплекту металлоконструкции.

На примере современного типового проекта давайте рассмотрим устройство узлов ЛСТК конструкции:

Первый узел (соединение колонн с фундаментом)

• Фундамент из железобетона.
• Опорный элемент колонны.
• Болт (по расчету проекта).
• Болт для фундамента.
• Колонна из высокопрочного оцинкованного профиля.
• Стеновой Z-образный профиль.

Второй узел (ограждение, цоколь)

• Профнастил ПС-20;2
• Мембрана (пленка) для защиты от ветра.
• Утеплитель (минеральная вата).
• Термоизоляция.
• Несущий Z-образный профиль.
• Планка цоколя.
• Профнастил ПС-8;8
• Гидрозащитная пленка.
• Опорная планка цоколя.
• Несущая колонна.
• Опорный элемент колонны.
• Фундамент из железобетона.

Третий узел (стропильная ферма)

• Основание (нижний пояс) фермы из ЛСТК.
• Верхний пояс.
• Раскос
• Фасонка узловая.
• Листовая накладка.
• Несущий Z-образный профиль для кровли.
• Болт (по расчету).

Четвертый узел (ограждающая конструкция, коньковый узел)

• Стропильная ферма.
• Несущий Z-образный профиль для кровли.
• Профнастил (ПК-44, 57, 75;4).
• Пленка для пароизоляции.
• Утеплитель (минеральная вата).
• Удаленный Z-образный профиль.
• Термоизоляция.
• Гидрозащитная пленка.
• Профнастил (ПК-20, 35;10).
• Коньковая планка.

Пятый узел (карниз)

• Стропильная ферма.
• Колонна каркаса.
• Z-образный профиль (стеновой).
• Z-образный профиль (кровельный).
• Профнастил (ПК-44, 57, 75;6).
• Парозащитная мембрана.
• Профнастил ПС-8;8
• Утеплитель (минеральная вата)
• Термоизоляция.
• Удаленный Z-образный профиль.
• Защита от ветра (мембрана)
• Профнастил (ПС-20;13).
• Гидроизоляция.
• Профнастил (ПК-20; 35;15).
• Слив с кровли.
• Желоб водостока.

Шестой (узлы соединения фермы и колонны)

• Колонна металлического каркаса.
• Нижний пояс стропильной фермы.
• Верхний пояс стропильной фермы.
• Раскос.
• Узловая фасонка.
• Z-образный профиль (кровельный).
• Z-образный профиль (стеновой).
• Болт (по расчету).

Седьмой (узлы соединения колонн ЛСТК с фундаментом)

• Фундамент из железобетона.
• Опорный элемент колонны.
• Болт (по расчету).
• Болт для фундамента.
• Несущая колонна.
• Z-образный профиль (стеновой).

Восьмой узел (узлы соединения стропильной балки и колонн)

• Несущая колонна.
• Стропильная балка.
• Z-образный профиль (кровельный).
• Z-образный профиль (стеновой).
• Болт (по расчету).
• Соединительная фасонка.

Строительство по технологии ЛСТК постоянно развивается и улучшается. Обладая большим списком преимуществ, лёгкие стальные тонкостенные конструкции в некоторых отраслях полностью заменили капитальное строительство. Все узлы ЛСТК надежно крепятся друг с другом образуя надежную, прочную и жесткую конструкцию, которая выдержит высокие нагрузки. Крепление ЛСТК просчитывается в проекте. На заводе, роботизированная техника создаст все необходимые детали с отверстиями и маркировкой для более простой и удобной сборке.

Узлы ЛСТК – это готовые элементы конструкции, стеновые панели, перекрытия, стропильные фермы и т.л. Крепление элементов и всех узлов быстровозводимого каркаса здания должны выполнять профессиональные рабочие с опытом работы.