Будівництво сучасних будинків на основі каркасу з полегшених сталевих балок ПСБ

Опубліковано в АБЖ "Особняк" № 1-2(56) 2010р.

На сучасному етапі в Україні активно йде пошук нових моделей житлових і громадських будинків, які б дозволяли суттєво зменшити терміни будівництва, спростити технологічні процеси, обмежити вартість будівель і при цьому покращити експлуатаційні витрати.

Використання сучасних високоефективних утеплювачів для стін проходить, як правило, у комбінації з каркасними конструкціями. Причому для будівель малої поверховості (до 3 поверхів) суттєву економічну перевагу демонструють конструкції з тонкої холоднокатаної сталі. У попередніх номерах «Особняка» ми вже розглядали кілька систем із тонкого сталевого профілю, який використовується у комбінації з облицювальними панелями різних технологій виробництва.

Система, яка розглядається в цій статті, зацікавила нас своєю економічністю, достатньою надійністю та простотою монтажу. Іншою перевагою є універсальність запропонованої конструктивної схеми, яка дозволяє опановувати різний спектр конструкцій, що працють вертикально, горизонтально і з ухилом.

Як основний елемент будівлі пропонується полегшена сталева балка-ферма, в якій стрижні розкосів використовується із сталевої арматури діаметром 6–8 мм. Нижній і верхній пояси виконуються з гнутих сталевих смуг профільованої оцинкованої сталі товщиною 1,2 мм.

Балки-ферми виконуються висотою 100, 150, 200, 250 і 300 мм. Матеріаломісткість балок висотою 100 мм складає 2, 73 кг/пм, 150 мм – 2,84 кг/пм, 200 мм – 2, 98 кг/пм, при 250 мм – 3,12 кг/пм, 300 мм – 3,26 кг/пм. Як можна побачити, збільшення висоти балки не суттєво впливає на її матеріаломісткість і вагу. При цьому опір Wx відносно вісі Х, наприклад, збільшується в кілька разів (17,107х103 мм3 для 100 мм балки і 37,980х103 мм3 – для балки 300 мм).

На основі полегшеної сталевої балки ПСБ створюються конструкції стін, перекриттів, дахів, у тому числі криволінійної (аркової) форми для житлових, громадських, а також виробничих, складських і сільськогосподарських будівель.

Розроблену технологію будівництва малоповерхових будинків збірної конструкції відпрацьовано на реальних об'єктах в Україні, в яких ПСБ застосовуються в комбінації з OSB-плитою і целюлозним утеплювачем (ековата). Важливим є сухий процес монтажу та високі теплоізоляційні властивості стін і перекриттів.

Для з'єднання ПСБ використовують спеціальні сталеві смуги, пластини, кутники, короби. Для приєднання використовують саморізи, гвинти, болтові з'єднання, які проектуються разом з вузлами і входять в комплект постачання. В інших випадках з'єднання може виконуватися і за допомогою контактного зварювання.

При створенні підлог по несучій конструкції використовують настил із OSB-плити або ДСП.

На стіні до елементів каркасу з ПСБ на саморізах кріпляться огороджуючі конструкції з різних стінових матеріалів, як правило OSB-плити. Якщо внутрішнє облицювання виконується з менш жорстких матеріалів (гіпсокартон, ДВП, листи полікарбонату), необхідно додатково робити обрешітку з легкого металевого профілю, наприклад, з профілів для гіпсокартонних систем.

Оптимальним і технологічним утеплювачем є ековата (Юнізол). Цей утеплювач подається у внутрішньостіновий простір завдяки спеціальним насосам, які дозволяють виконувати утеплення 60–80 м3 за робочий день (на одну машину). Утеплювач має такі переваги:

Переваги даної технології полягають у тому, що несуча спроможність ПСБ знаходиться в межах 45 кг/м2 для довгих і коротких балок до 1500 кг/м2 для довгих і високих. Наприклад ПСБ довжиною до 6 м і висотою 300 мм не перевищує припустимий прогин при навантаженні 200 кг/м розподіленого навантаження, що сумарно складає 1,2 т. Таке навантаження витримує, для порівняння, двутавр №14. При цьому ПСБ важить в 4,2 рази менше. Економічна ефективність ПСБ полягає в економії металу, по-друге – у скороченні транспортних витрат, по-третє – у мінімальному використанні підйомних механізмів (а в більшості випадків – у можливості ручних методів монтажу), суттєвому спрощенні та полегшенні фундаментів.

Система є ідеальною для надбудови та реконструкції будівель без додаткових навантажень на існуючі стіни і фундаменти, в умовах, коли неможливе використання підйомних механізмів.

Окремий напрямок використання ПСБ – це створення дахів і мансард, особливо в умовах великих прогонів, коли використання дерева стає ненадійним, обмежується пожежними та конструктивними вимогами. Крім того, треба брати до уваги простоту і технологічність монтажу конструкції, розраховану в більшості випадків на болтові з'єднання.

Зовнішнє опорядження будинків по OSB-плиті дозволяє виконувати різноманітні види фактурних штукатурок з різноманітними пофарбуваннями, облицювання полегшеною плиткою з імітацією цегли та природного каменю. Тому зовні будинки можуть суттєво не відрізнятися від традиційного будівництва, в якому мокрі процеси значно гальмують технологічні процеси і затягують завершення будівництва на довгі роки. Для перевезення матеріалів для будівництва традиційного будинку потрібно як мінімум у 5–10 разів більше вантажних автомобілів, ніж у даній прогресивній системі.

Особливий напрямок для використання ПСБ – теплиці й оранжереї. Аркові конструкції дозволяють організувати теплиці промислового розміру досить швидко і без зайвих проблем.

Сергій Буравченко,

заступник директора інституту «УкрНДІПроцивільсільбуд»