Производство каркасов зданий: основные элементы, виды и требования

Металлические каркасы зданий — распространённая элемент современных строительных технологий. Их основные достоинства — прочность, скорость и простота монтажа, небольшой вес конструкции. Они надежны, долговечны и используются в объектах самого разного назначения. 

Элементы металлических каркасов зданий

К составным элементам металлических каркасов относятся:

• основные несущие конструкции:

• Колонны — вертикальные стойки, сплошные или составные, на которые опираются фермы и перекрытия;
• Фермы перекрытий, стропильные и подстропильные фермы, на которые монтируются настилы перекрытий и кровли. Ферменные конструкции состоят из соединенных под углами металлических стержней в виде решетки между двумя поясами;
• Стеновые прогоны;
• Связи, растяжки и распорки, обеспечивающие жесткость каркаса. Бывают вертикальными и горизонтальными, поперечными и продольными.
• Дополнительные несущие и технологические конструкции: 

• Элементы опоры мостовых кранов, входящие в состав некоторых промышленных зданий. Подкрановые балки могут устанавливаться на дополнительные ветви колонн или консоли, закрепляемые на основные колонны;
• Фахверковые системы для крепления стеновых ограждений. Представляют из себя решетку из стоек и прогонов, монтирующуюся снаружи основного каркаса и принимающую на себя основные ветровые нагрузки и вес облицовки;
• Вспомогательные площадки, лестницы, кронштейны, световые и аэрационные фонари. 

Виды металлических каркасов здания

Металлические каркасы различаются по особенностям монтажа и типам строений, в которых они применяются.

Металлокаркасы быстровозводимых объектов. Быстровозводимые здания, как правило, состоят из комплектов деталей стандартной конфигурации. Элементы каркаса в разобранном виде доставляются к месту монтажа. При сборке они могут соединяться разъемным или неразъемным способом для возведения мобильных либо стационарных построек. Таким образом сооружаются ангары, торговые павильоны, складские комплексы.

Несущие металлокаркасы зданий. Каркасные технологии используются как при строительстве жилья, так и зданий промышленного и коммерческого назначения. Металлические каркасы устанавливаются на фундаменте, сначала монтируются вертикальные стойки, соединяемые с горизонтальными ригелями в поперечные рамы с помощью болтов или сварки. Затем монтируются стеновые и кровельные прогоны, вся конструкция укрепляется растяжками. Прочный металлический каркас выдерживает облицовку кирпичом и железобетоном.

Арматурные металлокаркасы. Металлическая арматура закладывается в любые железобетонные изделия для повышения сопротивляемости нагрузкам. В зависимости от расположения элементов арматурные каркасы делятся на:

• Линейные — когда армирующие элементы располагаются внутри плоскостей или изогнутых панелей небольшого сечения;
• Сварные — из соединенных с помощью сварки продольных и поперечных стержней;
• Объемные — представляющие собой трехмерную решетчатую конструкцию, заливаемую бетоном.

Требования к строительным металлокаркасам 

Металлические каркасы, использующиеся в строительстве, должны быть надёжными, безопасными и экономичными.

Технические требования к металлическим конструкциям описаны в ГОСТ 23118—2019.

В соответствии с ГОСТом, все элементы каркаса должны изготавливаться по утвержденной рабочей документации и удовлетворять проектным условиям по несущей способности и жесткости. Изделия должны быть устойчивыми к расчетным воздействиям, сохранять целостность, теплозащитную и несущую способность при пожаре в соответствии с классом огнестойкости.

Качество стали определяется техническими условиями на конкретные типы конструкций. Сварка элементов производится по технологическим инструкциям, сопротивление разрыву сварного соединения не должно быть ниже сопротивления основного металла. Все составные единицы каркаса защищаются от коррозии покрытием, наносимым в заводских условиях.

Экономичность производства обеспечивается унификацией деталей, применением типовых проектов и конвейерной сборкой модулей, что уменьшает металлоемкость и сокращает сроки производства работ.