Дом для переселенцев – концепция проекта

Одноэтажный дом для переселенцев с каркасом из ЛСТК

Почему сталь?

[Экономичность]
Каркасно-щитовое строительство жилья на основе ЛСТК относится к разряду экономичных быстровозводимых решений. Приведенная стоимость каркаса здания составляет от 70 у.е./м2.

[Скорость]
Технология ЛСТК для малоэтажного жилья в зависимости от типов фундамента (ленточный, плитный, на винтовых сваях) и перекрытий позволяет обеспечить сроки строительства рассматриваемого объекта в диапазоне от 2-х до 3-х месяцев.

[Гибкость]
Принятое планировочное и конструктивное решение с использованием ЛСТК позволяет в будущем изменить назначение здания с временного размещения людей на постоянное проживание в отличие, например, от модульных зданий.

[Функциональность]
Стальные конструкции дают возможность увеличить пролеты и получить свободные планировки.

[Легкость]
В сравнении с основными альтернативными типами несущих конструкций (деревянные, железобетонные, каменные и армокаменные конструкции) сталь обладает наибольшим соотношением «несущая способность-собственный вес». Следовательно, использование ЛСТК позволяет в разы снизить вес стен и перекрытий, что положительно влияет на фундаменты здания.

[Простота монтажа]
Монтаж каркасно-щитового жилья на основе ЛСТК не требует привлечения грузоподъемных машин и может выполняться бригадами в 3-4 человека.

Высокая заводская готовность и машиностроительная точность отдельных элементов облегчает укрупнение и монтаж конструкций в сравнении с другими каркасными технологиями.

Возведение каркаса из ЛСТК может выполнятся в стесненных условиях и не включает процессы, которые зависят от погодных условий.

[Надежность]
Надежная металлическая подоснова и полистовой тип сборки основных конструкций дает возможность быстрой замены отдельных участков панелей при их локальном повреждении.

Содержание

Исходные данные
Архитектурно-планировочные решения
Укрупненная спецификация основных конструкций каркаса
Нагрузки и воздействия
Конструктивная схема
Основные узлы
Противопожарная и антикоррозионная защита стальных конструкций

1. Исходные данные

В качестве исходного было принято планировочное решение, предоставленное компанией «Прушинськи».

Рассматривается жилое одноэтажное здание без привязки к району строительства. В связи с этим должны быть приняты наиболее неблагоприятные для территории Украины воздействия. Здание предназначено для временного размещения людей с возможность дальнейшего использования в качестве места постоянного проживания.

Здание предназначено для временного размещения людей с возможность дальнейшего использования в качестве места постоянного проживания.

Район строительства – без привязки к району строительства;

Вид строительства – новое строительство;

Категория сложности – ІI;

Класс ответственности – СС1;

Коэффициент надежности по ответственности – γ_n = 0.975 для первой группы предельных состояний, 0.95 для второй (в Еврокоде обозначается KFL);

Установленный срок эксплуатации - Т _ef = 20 лет;
Габаритные размеры - 12,00м х 18,00 м;
Высота этажа в чистоте – 2800 мм;

Уклон кровли – 15% (профнастил);

За относительную отметку 0,000 принята отметка чистого пола здания.

Особые условия площадки (сейсмичность, просадочные грунты, подрабатываемые и подтопляемые территории) – отсутствуют.

Здание имеет площадь до 300 м² ти этажность менее 2-х, а следовательно, подпадает под Статью 27 Закона Украины «О регулировании градостроительной деятельности» и соответствующего приказа Минрегиона №103 от 05.07.2011.

В конструкции использованы материалы, производимые на заводах Украины, и, в частности, заложены толщины профилей несущего каркаса от 0.8 до 1.5мм доступные на отечественных металлургических предприятиях. .

Рассмотрено несколько вариантов конструктивных решений фундаментов для различных условий участка и проведено их сравнение.

Основными критериями выбора конструкций являются общее снижение затрат на строительство и сокращение сроков строительства.

2. Архитектурно-планировочные решения

Общая характеристика здания

Здание представляет собой одноэтажный сблокированный жилой дом для временного проживания II-ой категории (социальное жилье).

Класс здания по функциональному назначению – жилое здание.

Требования к объекту регламентируются ДБН В.2.2-15-2005 «Жилые здания. Основные положення»

Степень огнестойкости здания – IIIа.

Объемно-планировочные решения

Объемно-пространственная композиция здания обусловлена его функциональным назначением - жилой дом для временного проживания. Здание состоит из одного прямоугольного объема, разделенного на два равноценных блока.

Технико экономические показатели:

Количество этажей - 1
Количество секций - 2
Строительный объём - 793,1 м³
Площадь застройки – 223,00 м ²
Площадь жилая - 123,00 м²
Площадь общая – 197,1 м²

Планировка жилого дома решена в одном уровне, на этаже одного блока расположены:

Ограждающие конструкции здания жилого дома запроектированы в соответствии с требованиями ДБН В.2.6-31:2006 «Тепловая изоляция зданий».

Требуемое минимальное термическое сопротивление:

Внешних стен – 3,3 м²∙К/Вт
Перекрытия неотапливаемого чердака - 4,95 м²∙К/Вт
Цокольное перекрытие - 3,75 м²∙К/Вт

Наружные стены – утепленные панели на основе ЛСТК с внешней отделкой металлосайдингом;

Внутренние стены и перегородки – панели на основе ЛСТК с двухсторонней обшивкой гипсокартоном и звукоизолирующим заполнением;

Цокольное перекрытие – теплое, сталежелезобетонное либо послойной сборки;

Чердачное перекрытие – теплое, послойной сборки;

Несущая конструкция покрытия – на основе каркаса из ЛСТК;

Кровля – холодная двухскатная из профилированного настила;

Окна - из ПВХ с двойными стеклопакетами.

Двери - межкомнатные деревянные, входная - металлическая.

Полы - линолеум в комнатах, в санузлах, кухне, тамбур и коридоры - керамическая плитка.

В конструкции должны быть использованы материалы, производимые на заводах Украины.

В жилых зданиях IІІa степени огнестойкости несущие элементы стального каркаса и его узлы внутри помещений должны быть защищены строительными теплоизоляционными материалами, которые обеспечивают требуемый предел огнестойкости – ДБН В.2.2-15-2005

3. Укрупненная спецификация основных конструкций каркаса

С учетом конструктивного коэффициента полный вес металлоконструкций без цокольного перекрытия составил 6,90 т. Из них:

Фермы покрытия - 2,2т (S350GD)

Несущие стеновые панели - 2,0т (S350GD)

Несущие стеновые панели (перегородки) - 1,6 т (S350GD)

Обрешетка кровли - 0,8т (S350GD)

Связи – 0,3т (S350GD)

Итого: 6,9 т

Общая площадь застройки равна 223 м², а следовательно, металлоемкость каркаса без учета цокольного перекрытия составляет 6900/223 = 30,9 кг/м².

4. Нагрузки и воздействия

Расчет каркаса выполнен в соответствии с Еврокодом 3 (ДСТУ-Н Б EN 1993) «Проектирование стальных конструкций» и, в частности, его частью 1-3 (ДСТУ-Н Б EN 1993-1-3) «Проектирование стальных конструкций. Дополнительные правила для холодноформованных элементов и профилированных листов».

Соответственно нагрузки и воздействия определяются Еврокодом 1 (ДСТУ-Н Б EN 1991) и имеют следующие значения:

Собственный вес чердачного перекрытия

Характеристическая нагрузка - 1,057 kПа
Предельная нагрузка - 1,427 kПа

Снеговая нагрузка (расчет выполнен согласно норм проектирования ДСТУ-Н Б EN 1991-1-3)

Ветровая нагрузка (Расчет выполнен согласно норм проектирования ДСТУ-Н Б EN 1991-1-4)

Сочетания нагрузок и соответствующие коэффициенты принимаются в соответствии с Еврокодом 0 (ДСТУ-Н Б EN 1990).

Для первой группы предельных состояний:

Для второй группы предельных состояний:

5. Конструктивная схема

Конструктивная схема здания - каркасно-щитовая на основе Легких Стальных Тонкостенных Конструкций (ЛСТК).

Несущий каркас состоит из тонкостенных холодноформованных профилей, объединенных в решетчатые конструкции (панели, фермы). Основной тип профилей – С-образные с отгибами полок. Толщина профилей от 1 до 1.5мм. Рекомендуемая удельная масса цинкового покрытия – 275 г/м₂.

Соединения каркаса – условно шарнирные (с ограниченной изгибной жесткостью) на самонарезных винтах.

Пространственная жесткость каркаса в вертикальном направлении обеспечивается системой связей из гибких крестовых связей и распорок, элементами обшивки и многосвязностью конструкции (наличием ограниченной жесткости узлов). В горизонтально направлении жесткость обеспечивает система связей перекрытий и покрытия, а также элементы обшивки.

Опирания на фундаменты – через направляющий профиль. Были рассмотрены следующие основные типы фундаментов:

1. Ленточный мелкозаглубленный
2. Плитный мелкозаглубленный (принят как основной в 3D-модели)
3. Винтовые сваи

Сравнение недостатков и преимуществ по каждому типу фундамента были сведены в таблицу, представленную ниже:

Тип	Преимущества	Недостатки
1. Ленточный мелкозаглубленный	снижение объемов бетонных работ; наличие техподполья, облегчающее горизонтальную разводку и доступ к коммуникациям; возможность использования при тяжелом стеновом заполнении.	необходимость засыпки грунта либо устройства цокольного перекрытия; необходимость выполнения земляных работ; необходимость выполнения бетонных работ; сложные опалубочные работы;
2. Плитный мелкозаглубленный	подходят для условий слабых и просадочных грунтов; простые опалубочные работы; отсутствие необходимости в устройстве цокольного перекрытия; возможность использования при тяжелом стеновом заполнении	увеличение объемов бетонных работ; требуют выравнивания и подготовки поверхности; отсутствие техподполья.
3. Винтовые сваи	не требуют выравнивания поверхности; не требуют выполнения земляных работ; не требуют выполнения бетонных работ; могут прорезать слабые слои грунтов.	необходимость устройства цокольного перекрытия с обвязочным каркасом; ограниченная доступность винтовых свай на рынке Украины; потребность в специальных устройствах либо спецтехнике для заглубления свай

В качестве основного варианта было принято плитный мелкозаглубленный фундамент.

С целью снизить затраты на отопления чердак здания предполагается неотапливаемым с утеплением в уровне чердачного перекрытия. Конструкция чердачного перекрытия предполагает классическую для ЛСТК конструкцию полистовой сборки.

Стены имеют аналогичную щитовую конструкцию

Конструкция внутренних стеновых панелей

Конструкция внешних стеновых панелей

6. Основные узлы

Опорный узел стеновой панели

Стойки стеновой панели;
Направляющий (опорный) профиль стеновой панели;
Верх фундамента либо цокольного перекрытия.

Опирание ферм покрытия

Стойки стеновой панели;
Распорка для раскрепления стоек из плоскости;
Ферма покрытия;
Обрешетка покрытия..

7. Противопожарная и антикоррозионная защита стальных конструкций

Зданию присвоена степень огнестойкости ІІІа, для которой необходимо обеспечение следующих классов огнестойкости отдельных конструктивных элементов:
несущие стены – REI60 M0;
внутренние ненесущие стены (перегородки) – EI15 M1;
перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные) – REI15 M0;
элементы совмещенных покрытий – RE15 M1 и R15 M0.

В соответствии с п.4.40 ДБН В.1.1-7 допускается не производить огнезащиту стальных конструкций в случаях, когда минимальный предел огнестойкости данной конструкций не превышает 15 минут.
Принимается, что огнестойкость несущей стены будет обеспечена конструктивными решениями проектирования легких стальных тонкостенных конструкций, подтвержденными протоколами испытаний.
Антикоррозионная защита конструкций здания обеспечивается цинковым покрытием всех холодноформованных профилей каркаса. Рекомендуемый удельный вес цинкового покрытия составляет 275 г/м².
Все элементы обшивки здания, изготовленные из тонколистовой стали, должны также иметь либо цинковое, либо полимерное покрытие.

Загрузить концепцию (ru)

ЗАГРУЗИТЬ КОНЦЕПЦИЮ