Проектирование
зданий и сооружений из металлоконструкций начинается уже после определения архитектурно-планировочных
решений, которые принимает проектная организация или проектный институт. Непосредственно
само планировочное решение фирма-производитель не принимает. Производитель разрабатывает
только чертежи КМД (конструкции металлические деталировочные). Здесь отображаются
возможности завода изготовить здание в соответствии с чертежами КМ (конструкции
металлические). Завод может отступать от чертежей КМ в рамках замены некоторых
узлов и марок элементов для удобства изготовления. В чертежах КМ решаются вопросы
компановки металлических конструкций с увязкой их с технологической, архитектурно-строительной
и другими частями проекта. В состав чертежей КМ входят данные о нагрузках, расчеты
конструкций, таблицы сечений, расчеты и чертежи наиболее важных узлов и полная
спецификация металла. Чертежи КМ выполняет проектный институт. Однако данная
схема проектирования устарела. КМ, раскладку сэндвич –панелей изготавливают
заводы –изготовители.
Вот какова процедура проектирования и строительства быстровозводимых зданий
на западе. Завод - изготовитель и проектная организация должны выступать вместе
поскольку чертежи КМ разрабатывает производитель. Заказы таких фирм— производственные
здания, с общей площадью свыше 5000м2. Проектная организация получает исходные
данные и проектное задание от заказчика. Для того чтобы начать проектировать
металлоконструкции необходимо выполнить: сбор нагрузок (ветровые, снеговые,
нагрузки от оборудования), учесть требования огнестойкости здания (согласовать
с пожарными и другими службами), архитектурно-планировочное решение, технологическое
решение. Эти данные необходимы заводу-изготовителю, который будет изготавливать
и проектировать само здание.
Завод-изготовитель самостоятельно определяет требования к жесткости конструкций,
монтажные соединение, осуществляет подбор сечений элементов, вычерчивает расчетную
схему, уточняет расчетные усилия. Он сам компонует и комплектует здание всеми
необходимыми доборными элементами и нащельниками. Одним словом завод проектирует
чертежи КМ и изготавливает по ним здание.
У проектировщиков другая задача. Это прежде всего проектная организация, у которой
должная быть лицензия на проектирование и необходимый штат. Постоянное общение
с заказчиком, совместное решение по посадке здания на местности – основная задача
этой организации.
В данный момент такая схема работы только начинает развивать в странах бывшего
советского лагеря.
Сортамент, используемый при проектировании металлоконструкций.
Каталог поставляемых профилей с указанием их формы, размеров, геометрических
характеристик и массы называют сортаментом и оформляют в виде государственных
стандартов (ГОСТов) и технических условий (ТУ). На предприятиях РБ применяют
в основном прокатные профиля, поставляемые с металлургических заводов: уголки,
двутавры, швеллеры и др.). Однако применение прокатных профилей приводит к увеличению
металлоемкости зданий, что в свою очередь ведет у удорожанию здания. В современном
строительстве применяют сварные металлоконструкции. В производственных зданиях
это рамы из сварных двутавров. Замена прокатных профилей на сварные позволяет
уменьшить металлоемкость здания и удешевить стоимость самого материала, поскольку
стоимость листа, из которого сваривается двутавр) в 2-2,5 раза меньше стоимости
прокатного двутавра. Известными производителями из сварных металлоконструкций
являются следующие заводы: STILIOS STEEL, ARCELOR MITTAL и др. Двутавр — наиболее
рациональный профиль для элементов, работающих на изгиб, поскольку он имеет
по сравнению с другими профилями наибольший удельный момент сопротивления.
Холодногнутые профиля изготавливают из оцинкованного листа толщиной от 1 до 6 мм. Наиболее употребительны С-образные, Z- образные профиля. Основная область применения – прогоны покрытия и ригеля фахверка, так сказать вторичный каркас. Их применения позволяет снизить вес конструкций на 10%. Для повышения местной устойчивости в полках гнутых профилей устраивают отгибы.
Проектирование ограждающих конструкций является неотъемлемой частью проекта
КМ.
Стены и кровля быстровозводимых зданий имеют два основных конструктивных решения.
Одно из них предусматривает поэлементный монтаж обшивок и теплоизоляции, так
называемую полистовую сборку, другое заключается в использовании сэндвич-панелей.
Стены полистовой сборки для отапливаемых производственных зданий могут быть
двух- и трехслойными. В двухслойных конструкциях обшивка выполняется из профиллированного
металлического листа, внутренний слой - их теплоизоляционного материала ( как
правило это каменная вата). Обращенная в сторону помещения поверхность теплоизоляционного
слоя как правило офактурена. В зданиях с трехслойной сборкой утеплитель дополнительно
снутри обшивается декоративным слоем, это может быть гипсокартон, профиллированный
лист и другие отделочные материалы. Сэндвич - панели - это трехслойные конструкции состоящие из наружной и внутренней мателлических обшивок, между которыми укреплен
при помощи клея (чего нету в полистовой сборке) утеплитель. В качестве утеплителя
может выступать пенополисторол, пенополиуретан, минеральная вата. Для холодильников
и в пищевой промышленности как привило используют пенополиуретпновые сэндвич-панели.
Крепление панели осуществляется самонарезающими болтами к вторичному каркасу
здания. Мужду собой панели крепятся саморезами.
Проектные проработки и наопившийся опыт эксплуатации показал, что при использовании металлической кровли на основе полистовой сборки достаточно сложно решаются детали примыканиякровли к парапетам и торцам зданий. Поэтому в зданиях с металлическими кровлями , как правило, устраивают наружный отвод воды. Наружный отвод воды позволяет устраивать лишь два ската кровли. В случае с многоскатной кровлей применяют кровли на основе ПВХ - мембраны. кровли на основе сэндвич - панелей обладают такими же недостатками как и металлические кровли.