Каркасные конструкции из металла

Обновлено: 23.01.2025

Каркас быстровозводимого дома можно “поднять” не только из традиционных деревянных брусьев, но и из металлических профилей. Благодаря современным технологиям, для соединения отдельных деталей даже не нужно использовать сварочный аппарат. С помощью крепежей из них можно возвести ЛСТК – легкую стальную тонкостенную конструкцию.

Достоинства и недостатки ЛСТК

ЛСТК – это профили и листы из оцинкованной стали, которые изготавливают прокатным способом на заводском оборудовании. Их толщина может достигать 4 мм, что позволяет построить надежный, долговечный дом.

Достоинства металлического каркаса

Нельзя однозначно ответить, какой каркас лучше, металлические и деревянные конструкции – вечные конкуренты. Выбор зависит от условий строительства, проектных особенностей дома. Однако достоинства тонкостенных конструкций из стали весомы:

• Высокая скорость возведения каркаса. Комплектующие поступают с завода уже нарезанные в соответствии с проектом, промаркированные. Это позволяет сэкономить время и привлечь меньшее количество рабочих.
• Сниженная нагрузка на фундамент. Из-за малого веса стальные тонкостенные конструкции не оказывают значительного давления на основание дома. Если структура грунта позволяет, вы также можете сэкономить, заложив мелкозаглубленный фундамент.
• Устойчивость к воздействию влаги. Каркас из оцинкованной стали можно собирать в любое время года, не боясь его деформации или гниения, как в случае с древесиной.
• Высокие показатели прочности.
• Длительный срок службы, который может достигать 120 лет. Он напрямую зависит от качества металлических профилей, профессионализма сборщиков.

Помимо достоинств ЛСТК, связанных с монтажом и последующей эксплуатацией, есть еще одно – ее комплектующие удобно транспортировать.

Недостатки тонкостенных стальных конструкций

Недостатки у стальных профилей для каркасного строительства есть, но они не абсолютные.

1. Стоимость готовой ЛСТК может в два раза превышать стоимость деревянного “скелета” дома. Но следует вспомнить, что вам не придется обрезать стойки, утилизировать остатки и бояться, что вы что-то соедините не так.
2. Стальные конструкции отличаются гулкостью. Да, такой недостаток имеет место, но он сводится на “нет” после укладки утеплителя и обшивки металлического каркаса гипсокартоном.
3. С использованием стальных профилей трудно своими силами реализовать сложный проект. Это не так, если он будет проработан опытными специалистами.
4. Отсутствует прочное основание для крепления в интерьере полок, установки габаритной мебели. Собранный каркас отличается высокой пространственной жесткостью, а по отдельности каждый профиль недостаточно прочен. Решить проблему поможет подробный дизайн-проект жилых помещений.

Таким образом, недостатки металлокаркаса можно достаточно легко нивелировать.

Виды профилей для тонкостенных конструкций

Для возведения каркаса используют несколько видов металлических профилей. Каждый из них имеет определенное назначение и несет соответствующую нагрузку. Те, в основе сечения которых лежит буква “П”, называют швеллерами.

Использование С-образного профиля

С-образный профиль называют стоечным, так как чаще всего его используют в качестве вертикальных стоек при возведении наружных стен. Также он находит применение при монтаже кровли, внутренних перегородок и перекрытий.

С-образный элемент несет на себе большую продольную нагрузку, поэтому имеет два ребра жесткости – загибы на боковых стенках.

Средние размеры профиля:

• высота – 50-80 мм;
• ширина – 150-300 мм;
• толщина – 1-4 мм.

Исходная заготовка – сплошная балка из стали. Однако в ней могут быть выполнены технологические отверстия, например, для прокладки коммуникаций.

П-образный стальной профиль

П-образный профиль, соответствующую форму которому придают на станке, называют направляющим или стартовым. Именно к нему крепят вертикальные стойки наружных стен.

Его также используют при:

• монтаже стропильной системы;
• установке внутренних перегородок;
• усилении стеновых прогонов;
• сборке рамных элементов;
• устройстве подоконных перемычек.

Ширина швеллера колеблется в диапазоне 70-300 мм, толщина – 0,7-4 мм. Высота боковых полок обычно составляет 50-65 мм.

П-образный элемент металлокаркаса для дома также может быть сплошным или перфорированным, с отверстиями для коммуникаций.

Шляпный (ПШ) или омега-профиль

Шляпный профиль широко применяют при монтаже вентилируемых фасадов, устройстве обрешетки под кровельное покрытие и облицовку наружных, внутренних стен. Крепление выполняют непосредственно к стойкам каркаса.

Обратите внимание, что перфорация может быть нанесена только на боковые полки профиля.

Z- и сигма-профиль для металлокаркаса

Z-профиль играет немаловажную роль в железном каркасе жилого дома. Его используют в качестве несущих прогонов при устройстве кровли, направляющего в вентилируемом фасаде и при сборке стенового “пирога” с утеплителем.

При строительстве кровли Z-профиль с успехом заменяет сдвоенную С-образную балку. Он обеспечивает высокую несущую способность этой части строения даже с учетом снеговой нагрузки.

Ширина основной полки составляет 100-300 мм, высота боковых полок – 40-80 мм, а величина их загиба – 10-20 мм.

Сигма-профиль при возведении каркасного дома используют в качестве ригеля и колонны. Благодаря своей форме, он обладает повышенным сопротивлением на изгиб. Рассчитан на высокие нагрузки, подходит для сооружения больших пролетов.

Ширина балки колеблется в пределах 80-300 мм, высота боковых полок составляет 40-80 мм, а их загиб 10-20 мм.

Термопрофили – в чем их особенность

Термопрофили – это перфорированные балки из оцинкованной стали. Перфорацию выполняют в виде сквозных прямоугольных отверстий, расположенных вдоль них в шахматном порядке. Толщина таких балок обычно не превышает 2 мм.

Наличие отверстий усложняет путь теплового потока, сводит к минимуму число “мостиков холода”. При использовании термопрофилей теплопроводность металла снижается до 80-90%. Утепленные минеральной ватой и обшитые гипсокартонным листом наружные стены металлокаркасных зданий демонстрируют отличные тепло- и шумоизоляционные качества.

Профильная труба или стальной профиль – что лучше

Что выбрать для дома на металлокаркасе: профильную трубу или стальной швеллер? Этот вопрос неизменно встает перед большинством строителей, особенно, неопытных. И при ответе на него важно понимать принципиальную разницу между этими двумя деталями.

Для возведения ЛСТК обычно используют трубу с квадратным (100х100 мм) или прямоугольным (80х40 мм) сечением. Благодаря замкнутому контуру, она удобна в работе, но при этом имеет несколько существенных недостатков.

• Если открытые торцы трубы ничем не защищены, внутри она быстро поддается воздействию влаги, ржавеет.
• Для соединения труб понадобятся крепежные элементы большой длины. Это повлечет дополнительные денежные расходы.
• Показатель жесткости труб на изгиб меньше, чем у швеллеров.

Таким образом, использование профильных труб в качестве основного элемента каркаса жилого дома представляется спорным. Однако они прекрасно выполняют функцию стоек при возведении малогабаритных строений – ангаров, гаражей и др.

Строительство дома из металлокаркаса

Возведение металлокаркасных домов в качестве индивидуального жилья, почти ничем не отличается от аналогичных работ по сборке зданий из бруса. Отличаются узловые соединения профилей и используемые крепежи.

Основные соединительные узлы ЛСТК

Стальной каркас состоит из множества узловых соединений, но из них выделяют основные, где качественное крепление особенно важно.

1. Соединение стоек с фундаментом. Выполняют через опорный элемент с помощью анкерных болтов.
2. Стропильная ферма, где для сборки комплектующих используют листовые накладки, узловые фасонки, крепежи.
3. Соединение стропильной фермы и вертикальной стойки каркаса. Для выполнения необходимы все те же крепежи, узловая фасонка и раскос.
4. Карниз между стеной и кровлей. Сложность здесь заключается в грамотном стыке двух “пирогов” с гидро- и теплоизоляцией.

При работе с древесиной слово “крепеж” стойко ассоциируется с саморезом или гвоздем. Ситуация с металлокаркасом немного иная.

Чем соединять детали металлокаркаса

Один из вариантов соединения двух стальных элементов каркаса – использование самонарезающих винтов со специальной резьбой. Их вставляют в заранее сделанные отверстия и завинчивают.

Обратите внимание: винтовые соединения больше подходят для неразборных конструкций.

Недостатки применения винтов заключаются в отсутствие четкой регламентации работ с ними и обеспечении низкой несущей способности каркаса. Болты нормальной точности в этом отношении выигрывают.

Также для возведения дома из металлокаркаса можно использовать сварку. Однако это трудоемкий процесс, требующий определенного мастерства. Тонкостенные элементы легко повредить в процессе соединения таким способом.

Итак, металлокаркас – достойная альтернатива традиционному брусу. Стальная конструкция не только не уступает деревянной, но и по некоторым параметрам превосходит ее. Многие виды работ также можно выполнить своими руками. Но чем сложнее проект, тем больше специалистов придется привлечь.

Устройство металлического каркаса

В настоящее время в строительстве широко распространены различные металлоконструкции. Они долговечны, легковозводимы, экономичны и имеют высокие эксплуатационные качества. Устройство металлического каркаса, его универсальность и совместимость со многими другими материалами, например, стеклом или гипсокартоном, дает возможность применения подобных конструкций в самых различных сферах.

Разновидности и устройство металлического каркаса

Существует несколько видов металлокаркаса, каждый из которых применяется в определенном направлении строительства:

1. Металлокаркасы для быстровозводимых конструкций.

Металлокаркасы широко применяются при строительстве быстровозводимых зданий, к которым относят склады, ангары, отдельно стоящие торговые павильоны и кафе. Такие каркасы, как правило, поставляются в виде набора стандартных деталей, имеющих удобные для складирования и транспортировки размеры. На месте из этих деталей достаточно просто монтируется основа нужного здания.

По способу монтажа сборные металлические каркасы классифицируют на стационарные и мобильные конструкции.

• Стационарные. Конструкции, собираемые из деталей такого набора, прочны, надежны и долговечны. Так как их используют постоянно, то они капитально вмонтированы в фундамент. Детали каркаса изготовлены из качественного дорогого металла, имеющего длительный срок службы.
• Мобильные. Устройство сборных металлических каркасов этого типа предполагает возможность их многократного монтажа и демонтажа, поэтому они должны легко собираться и разбираться. Детали этих конструкций достаточно легкие, компактные и устойчивые к внешним воздействиям. Такие каркасы оптимальны для летних кафе, садовых павильонов, временных беседок и т. д.

2. Несущие металлокаркасы зданий.

Каркас – это несущая основа любого здания. В современных строительных технологиях, как правило, используют металлический каркас, в основе устройства которого металлические вертикальные стойки и горизонтальные перекладины – ригели. Они присоединяются друг к другу при помощи сварки и болтов, в результате чего получаются поперечные рамы, к которым крепится система растяжек, придающая прочность возводимому зданию.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Вся конструкция из стоек и рам устанавливается на фундамент. Когда основа каркаса здания смонтирована, начинается монтаж кровельных и стеновых прогонов. Полностью готовый металлический каркас облицовывается кирпичом, железобетоном или другим подходящим материалом. Совершенно ясно, что от качества установки конструкции напрямую зависит прочность, надежность и долговечность всего здания.

3. Арматурные металлокаркасы.

Каркас из арматуры является основой любого железобетонного изделия. Арматура служит для усиления несущей способности элементов здания, повышения прочности и устойчивости к разного рода воздействиям. Материалом арматуры чаще всего бывает металл. От качества каркаса из арматуры зависит долговечность возводимого здания.

По устройству металлические армокаркасы бывают сварными, линейными или объемными.

• Сварные. Продольно и поперечно направленные стержни металлической арматуры в местах пересечения между собой свариваются, образуя жесткий каркас, впоследствии заливаемый бетоном.
• Линейные. Их используют для армирования стен, потолков, стяжек для полов. Поверхности, армированные такими каркасами, необязательно должны быть плоскими. Часто это изогнутые, цилиндрические и прочие элементы с малой площадью поперечного сечения.
• Объемные. Это полностью трехразмерные конструкции. Формируются они из предварительно изготовленных металлических решеток.

4. Металлокаркасы для лестничных пролетов.

Такое исполнение лестницы отличается прочностью и долговечностью. Как правило, сначала конструкция монтируется, затем ее облицовывают. В качестве облицовки используют разнообразный материал: металл, дерево, камень и т. д.

Металлический каркас не только придает лестнице прочность и долговечность, но и часто является оригинальным дизайнерским ходом.

5. Интерьерные металлокаркасы.

Чаще всего – это металлические каркасы мебели. Скамейки, стулья, столы, кровати и т. д. Плюсом такой мебели является ее долговечность. Изделия, основой которых является металлокаркас, более устойчивы к внешним воздействиям и способно выдержать большие нагрузки.

В массе своей такая мебель не отличается изысканным дизайном. Она находит применение в служебных помещениях. Однако некоторые образцы на основе металлического каркаса, разработанные профессиональными дизайнерами по индивидуальному заказу, могут быть уникальными объектами, способными украсить любой интерьер.

Устройство металлических каркасов также нашло широкое применение в промышленном строительстве. Их применяют при возведении перегородок, сборных потолков и полов. Каркасные конструкции незаменимы при сооружении спортивных и зрелищных арен, оформлении спектаклей и перформанса.

Достоинства и недостатки металлического каркаса

Основным достоинством устройства металлического каркаса при строительстве зданий является сравнительно малая трудоемкость работы. Технология основана на сборке уже готовых элементов, выполненных на заводском конвейере, который обеспечивает точность деталей, их качество и массовость производства.

Детали каркаса крепятся между собой в основном болтами. Крепление болтами – это относительно нетрудоемкая, технологичная операция, позволяющая использовать средства механизации. Кроме того, при монтаже каркаса отсутствуют «мокрые» процессы, имеющие место в строительстве.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Поэтому, имея небольшое количество квалифицированных рабочих, обеспечив электроснабжение строительной площадки, без применения тяжелой техники на облегченном фундаменте можно возвести каркас конструкции целого дома всего за 2-3 недели. Меньше, чем при традиционном строительстве, будут и финансовые расходы.

Среди недостатков строений со сборным каркасом из металлического профиля отметим в первую очередь потерю устойчивости конструкции при пожаре. Под действием прямого огня металлокаркас очень быстро теряет устойчивость, что приводит к обрушению всего здания и может стать причиной большого количества жертв. Еще одним недостатком является наличие так называемых «мостиков холода» (металлические детали, контактирующие с внутренней и внешней сторонами стены, способные уводить тепло из помещения наружу).

Устройство каркаса из металлического профиля

Основа каркаса – профиль. Его, как правило, делают из оцинкованной стали. Различают несущий и направляющий профили. Последний формирует плоскости и крепится к несущему.

Все профили различаются своей формой и размерами.

• Несущий профиль марки CD (ПП). Это самые распространенные типы профиля для стоек и потолка. Самый популярный размер для потолка и стен – CD-60 (ПП-60). Он прочен, имеет невысокую погонную массу и легко гнется, что необходимо при сборке многоуровневых потолков. Стандартные размеры составляют от 2,75 м до 4,5 м с поперечным сечением 60 на 27 мм.
• Арочный. Довольно дорогой профиль, используемый при формировании сложных фигурных конструкций. Его легко гнуть руками. Типоразмеры те же, что и у профиля, описанного выше.

• Направляющий из металла UD (ПН). Устройство этого вида металлического профиля «заточено» под монтаж гипсокартона. Размеры профиля UD-27 (ПН-27) с сечением 28х27 мм совпадают с толщиной ГКЛ. Стандартная длина рейки составляет 3 м.
• Профиль марки CW (ПС). Несущий или стоечный металлический профиль для стен, арок и перегородок. Самостоятельно используется редко из-за низкой жесткости. Для ГКЛ рекомендуется CW-50 с размерами сечения – 50х50 мм. Есть аналогичные элементы с большим сечением – CW-75, CW-100 (50х75 мм и 50х100 мм соответственно).
• Направляющий UW (или ПН). Эта марка обычно используется совместно с маркой CW. Самым распространенным размером является UW-50. Его используют для формирования внешних углов. Размер сечения – 50х40 мм. Для сборки каркасов применяют UW-75, UW-100 совместно с CW-75, CW-100.

Толщина металла, из которого сделан профиль, различная. Оптимальная составляет 0,55–0,6 мм.

Из аксессуаров и приспособлений, упрощающих монтаж и увеличивающих прочность сборных металлических каркасов, используют следующие элементы:

• Подвесы. Различают прямой и анкерный. Первый выполнен в виде металлической перфорированной ленты с возможностью продольного сгибания ее в виде буквы «П». Подвес крепится к несущей поверхности дюбелем и рассчитан на нагрузку до 40 кг. Длина такого подвеса составляет от 7,5 до 30 см (наиболее распространенная длина – 12,5 см).

Анкерный или пружинный подвес с тягой используют тогда, когда длины прямого не хватает. Для ее увеличения служит тяга-спица размером от 25 до 100 см. Рассчитан такой подвес на 25 кг нагрузки. Использование этого подвеса упрощает установку потолка в горизонтальной плоскости.

• Соединители несущих профилей. Их можно разделить на продольные, крестообразные, двухуровневые и угловые. Продольные соединители служат для увеличения длины несущего профиля. Крестообразные или одноуровневые («крабы») применяют для крепления реек из металла одного уровня крест-накрест. Их грузоподъемность составляет до 20 кг/м 2 поверхности. Двухуровневые соединители предназначены для связки несущих профилей различных уровней.

При установке металлического каркаса применяют следующий крепеж:

• Дюбели. Обычно применяют такие приспособления из пластмассы двух типоразмеров. Для крепления направляющих – 40 мм, для крепления каркаса второго уровня – 6 мм.
• Саморезы. Служат для соединения элементов каркаса между собой и крепления к ним гипсокартона. Применяют саморезы сверлящие (головка типа буравчик – LB), прокалывающие (головка – LN), диаметром 3,5 мм и длиной 9–16 мм, а также универсальные с пресс-шайбой и острой головкой или тексы с размером 9,5х3,5 мм. Гипсокартон крепят саморезами по металлу TN25 длиной 25 мм и диаметром 3,5 мм с частой резьбой. Для многослойного гипсокартона применяют детали длиной 35 мм.

Сборка металлического каркаса для потолка, стен и устройства перегородок

Перед тем как приступить к работе, проводятся обмеры и расчет. В случае капитального ремонта монтаж нужно начинать с потолка, переходя потом на стены. Разметку потолка начинают с самого его нижнего участка, а стен – с заваленной внутрь комнаты или с откосов окон. Расстояния профилем должно соответствовать размеру листов гипсокартона (40 или 60 см).

Приступать к следующей стене следует только после того, когда полностью будет завершена обшивка предыдущей. При монтаже необходимо сразу же учесть установку светильников, розеток, выключателей, предусмотреть места для прокладки коммуникаций, продумать, как будет установлена теплоизоляция и звукоизоляция. Обычно между каркасом и стеной оставляют свободное пространство около 10 см. Под направляющие подкладывают уплотнительную ленту, промазанную герметиком.

Из инструментов необходимо иметь болгарку, лазерный или строительный (двухметровый) уровень.

В первую очередь с помощью лазерного уровня по всему периметру нанесите линии положения направляющего профиля. При этом следует учесть кривизну потолка, толщину профиля, размеры листа гипсокартона и изоляции.

Затем нарезаются и равномерно, с шагом 50 см, крепятся гвоздями дюбелей сами направляющие. После чего на потолке размечают точки крепления прямых подвесов – несущего профиля. Следует иметь в виду, что расстояние от стены до первого подвеса – 20 см. Остальные ставят с шагом 40–60 см, но не менее одного метра.

Затем готовят несущий профиль. При необходимости его удлиняют с помощью продольного соединителя.

Несущие устанавливаются в следующем порядке: первый ставится в 10 см от стены, второй от него через 40 см, а все остальные с шагом 50 см. Если планируется вешать тяжелые люстры, то шаг снижают на 5 см. На этом этапе важно убедиться, чтобы светильники не попадали на каркас. После проверки на плоскостность подвесы прикручивают к профилям.

Поперечные балки ставят реже и связывают их крабами. Фактическое положение несущего профиля отмечают на стенах, чтобы не промахнуться при последующей установке листов гипсокартона.

Определив заваленную сторону, начинают с нее разметку. В соответствии с разметкой по всему периметру прокладывают и закрепляют направляющий профиль, после чего приступают к монтажу несущих:

• Несущие нарезаем кусками на 1 см короче расстояния между направляющими. Первую вертикаль ставим в 10 см от края стены или в углу, следующие – через каждые 40 или 60 см, в зависимости от требуемой жесткости.
• При помощи саморезов с пресс-шайбой соединяем их.
• И, наконец, крепим подвесы к стене при помощи дюбелей. Делаем это, ориентируясь по предварительно натянутым нитям.

Соединяем подвесы с профилем. В углу профиль крепят к стене уголком, сделанным из куска профиля. Его надрезают по бортику, сгибают под 90°, одним концом крепят к стене, а другим прикручивают к несущему профилю саморезами. Такое устройство обеспечивает более прочное соединение.

В тех случаях, когда высота стен больше длины листа гипсокартона, в местах соединения листов необходимо установить поперечные балки. Так как листы устанавливают в шахматном порядке, то перемычки ставятся сверху или снизу по ширине листа.

На стенах, потолке и полу выполняют разметку под направляющие с учетом ширины перегородки. Далее нарезают или удлиняют профиль до требуемых размеров и приступают к его монтажу. Крепление осуществляется дюбелями. Шаг – 60 см.

После установки направляющих приступают к монтажу вертикальных стоек из несущего профиля. Его также устанавливают с шагом 40 или 60 см в зависимости от требуемой жесткости конструкции. Соединяют с несущим профилем стойки саморезами с каждой стороны в четырех местах или просекателем.

Поперечины из несущего профиля монтируют с таким же шагом. Несущие соединяют при помощи вырезов бортика на поперечинах. Крепят саморезами. Важно учитывать наличие проводки и коммуникаций. Под них делают специальные крепежи. Также внимание уделяется дверным проемам и нишам, если они планируются. Для большей прочности между стенами перегородки устанавливают перемычки, которые выполняют из кусков профиля.

Если выбран рифленый ПС, его не закрепляют. За счет его рифленой поверхности они и самостоятельно удерживаются в покое. Это экономит время монтажа.

Стоимость устройства металлического каркаса

Расценки на установку металлических конструкций зависят от таких факторов, как:

• Площадь постройки. Как правило, существуют скидки на большие объемы работ.
• Вид сооружения и уровень его сложности. Ясно, что уровень требований к холодному складу и к такому же по площади торговому комплексу будет разным. Соответственно, различными будут как затраты на строительство, так и цена на него.
• Ценовая политика компании.
• Вес металлических конструкций. Стоимость здания во многом зависит от общего веса монтируемого каркаса.
• Район. Расходы на доставку оборудования и перевозку рабочих так или иначе связаны с местоположением объекта.
• Состояние инфраструктуры. Дороги, в том числе и свобода проезда к объекту грузового транспорта и техники. Наличие электро- и водоснабжения и возможность к нему подключиться.
• Срочность выполнения. Если работу нужно произвести быстро, то появляется необходимость задействовать дополнительные бригады, увеличить объем используемой спецтехники при выполнении монтажа, ввести посменный график.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Что такое фахверк металлоконструкции – конструктивные особенности и установка

Металлокаркас в качестве несущего каркаса является прочным и устойчивым остовом сооружения. Эта конструкция из линейных элементов называется металлическим фахверком. Каркас из металла бывает полным и неполным. В первом случае он воспринимает собственный вес здания и все действующие нагрузки, а во втором — усиливает основной каркас.

Особенности разновидностей

Неполный металлокаркас делается без колонн у наружных стен, а колонны входят в систему основного каркаса. На полный несущий фахверк из металла воздействует вес стен и ветровые нагрузки от них, а также другие вертикальные и горизонтальные нагрузки. И на несущий, и на вспомогательный металлокаркас крепят дверные и оконные проемы, профлист, сэндвич-панели. Для безопасных работ и эксплуатации здания потребуется профессиональный расчет и монтаж металлического каркаса.

Понятие «фахверк» пришло с немецкого языка, именно в Германии зародилась фахверковая технология строительства каркасников. В переводе на русский fachwerk означает решетчатая конструкция или ферма. Более всего востребован фахверк металлический при строительстве промышленных объектов. Строительные фахверк металлоконструкции считаются самыми прочными, надежными и долговечными.

Конструкция, классификация и преимущества фахверкового каркаса

Конструктивно фахверк из металла состоит из пространственной секции, в основе которой находятся металлические балки, размещенные под углами. У фахверка металлоконструкции делятся на горизонтальные элементы (ригели) и вертикальные (стойки из профилей или прокатного швеллера). Фахверковый каркас классифицируют в зависимости от места расположения следующим образом:

• торцевой;
• продольный;
• фахверковые металлоконструкции перегородок и внутренних стен.

Вот что говорят специалисты по поводу плюсов материала:

1. Широкие возможности на этапе проектирования и стройки — фахверк из металла обладает значительным разнообразием форм.
2. Надежность металлического фахверка не имеет альтернатив.
3. Когда из элементов составляют систему, ее геометрия неизменяема. Это дополнительный плюс к прочности и возможность организации большого открытого пространства.
4. Фахверковые металлоконструкции относительно легко устанавливать. Стальной каркас просто соединяется болтами между собой.
5. Для сооружения заводских цехов, ангаров, торговых и выставочных павильонов трудно подобрать аналог в качестве основы. Также монтаж металлического фахверка незаменим для зданий, в которых планируют задействовать мостовые краны. И даже для жилых домов металлоконструкции часто выбирают в качестве основы.

Технология каркасной металлоконструкции для жилого дома

Хотя традиционный немецкий фахверк проглядывает с наружной стороны дома в виде контрастных деревянных балок и столбов, металлический каркас предпочитают скрывать в стене. Во-первых, по эстетическим соображениям, а во-вторых, это решает ряд проблем:

• когда наружные стены выносятся за стойки, проще проходит остекление;
• конструкция стены упрощается;
• панелей требуется меньше;
• фахверк из металла таким образом защищен от влажности, плохой погоды и других внешних факторов.

Есть также общие факторы, благодаря которым строители предпочитают фахверковые металлоконструкции:

• Если приобрести готовые секции, на площадке не останется отходов от обрезки;
• Договорившись о дате доставки, ориентируясь на начало строительства, не придется организовывать место для хранения материалов.
• Расширить дом на металлическом каркасе реально, конструкция перемычек позволяет «открывать» стены для расширения. Предварительно лучше проконсультироваться с архитектором или строителем, чтобы не нарушить структурную целостность сооружения).
• Термиты и опасность быстрого возгорания для металлических фахверков не страшны, однако при мощном воздействии огня стойки поплавятся и деформируются, — даже металл не является гарантией целостности здания при сильном пожаре.
• Каркас из металла не мешает телефонному, радио- и ТВ-сигналу, а также не подвержен высокому риску удара молнией. Хотя такие слухи встречаются среди людей, на практике фахверк из металла не отличается от деревянного по этим параметрам.

Установка фахверковой конструкции из металла

Сам процесс монтажа начинается с установки стоек. Элементы из профильных труб фиксируют черными болтами. Для упрощения сборки и экономии бюджета на детали устанавливают полиспасты с блоками, а потом с помощью монтажной лестницы соединяют руками. Можно арендовать легкий или самоходный кран для этих целей.

После того как стойки расположены на фундаменте, верхнюю часть опоры закрепляют фасонными листовыми пластинами к связевой ферме, соединяют болтами. Для монтажа металлического фахверка понадобится пара работников.

Когда колонны установлены, переходят к распоркам и ригелям. Из дополнительного оборудования на данном этапе подключают гидроподъемные передвижные подмостки или закрепляют лестницы.

Если стены делаются из асбестоцементных плит или профлистов, приваривают на поперечные балки крючья (кляммеры) из металла. Это ускорит монтаж панелей на металлический фахверк и усилит общее качество сборки.

Не лишним будет напомнить о технике безопасности при монтаже металлического фахверка. Первое и важнейшее правило ТБ — это наличие допуска специалистов к выполнению высотных работ. Также важно обеспечить работников обувью и спецодеждой, касками, страховкой. При работе с кранами понадобится опыт привязывания подъемных строп к тяжелым ригелям и стойкам.

Дома из металлопрофиля: что такое и как строить

Строительство зданий на металлическом каркасе практиковалось давно, но строили в основном производственные и технические помещения, здания торговых центров и т.п. Применение в частном домостроении ограничивалось высокой теплопроводностью металла: счета за отопление были бы нереальными. Производители решили проблему, сделав так называемые термопрофили, которые в паре с современными утеплителями позволяют получить теплый дом. Если вам нужен недорогой, надежный дом, который строится в сжатые сроки, возможно вам подойдет металлокаркасный дом. Он имеет невысокую стоимость — в два раза ниже, чем кирпичный, сборка происходит быстро, срок службы заводского каркаса — 70 лет.

Каркас для дома из металла собран, частично начаты работы по утеплению стен

Технология очень пластична: адаптировать под металлический каркас можно любой понравившийся дом. Сначала составляется план каркаса, определяются тип отделочных материалов (влияют только ваши пожелания). Далее разработанный проект обрабатывает специальная программа, которая разбивает все на составляющие, выдает перечень элементов со всеми параметрами. Профили требуемого размера изготавливаются и маркируются, связываются в пачки, упаковываются, доставляются на стройплощадку. Вкратце это весь техпроцесс — от разработки проекта, до начала сборки каркасного дома из металлических профилей.

Преимущества и недостатки

Эта технология все более популярной становится в европейских странах (в том числе северных), в Канаде и Америке. А все потому, что сталь не гниет, ее не едят насекомые. Металлокаркасное строение весит в несколько раз меньше дома из древесины (в два раза), и тем более, оно легче домов из кирпича и других подобных материалов. Небольшой вес здания — это меньшие затраты на фундамент, так как его параметры зависят от нагрузки, что еще больше снижает стоимость квадратного метра застройки. Обычно под такие дома ставят свайные, свайно-ростверковые или ленточные фундаменты. В среднем один квадрат площади стоит 4-5 тыс. рублей (без учета стоимости отделочных материалов).

Технология, по которой строят металлокаркасный дом называется — легкие тонкостенные стальные конструкции, или сокращенно ЛСТК. Легкий — не значит непрочный. Дома, возведенные по технологии ЛСТК, выдерживают землетрясения силой в девять баллов. Но это касается строений не выше 3-х этажей.

Еще одно преимущество стального каркаса перед деревянным — его прочности достаточно для того, чтобы выдерживать тяжелые кровельные материалы. Если вы решили использовать керамическую черепицу — пожалуйста. Только ее вес необходимо заложить при расчете параметров фундамента.

Сама конструкция пирога стены практически такая же, как у деревянных. Вся разница в используемом для каркаса материале и способе сборки.

Стена дома из металлопрофиля в разрезе

Как же быть с мостиками холода? Производители утверждают, что проблема решена. Современные термопрофили, из которых и строят частные дома, имеют разрезы, расположенные в шахматном порядке. Они препятствуют сквозному промерзанию элементов конструкции.

Так выглядит картинка «работы» термопрофиля

И хоть термопрофили действительно работают, все равно такой дом более холодный, чем деревянный каркасный. Тем не менее, проблему можно решить, сделав качественное утепление. При правильном исполнении «пирога» утепления со всеми мембранами (ветрозащитная паропроницаемая снаружи, пароизоляция внутри) металлокаркасный дом будет теплым и на отопление уходить будет не больше, чем в так называемых «теплых домах».

Для утепления можно использовать любой современный утеплитель — минеральные ваты, пенопласт, экструдированный пенополистирол, вспененное стекло, эковату. Самые лучшие характеристики у пеностекла, чуть хуже у экструдированного пенополистирола. Но они имеют солидную цену, хотя требуемая толщина в несколько раз меньше, чем минеральной ваты. В результате затраты на утеплитель получаются сопоставимыми.

Наиболее оптимальное сочетание качеств и цены у минеральной ваты. Удобнее работать с базальтовой. Она же имеет хорошие характеристики. Стекловолокно по характеристикам тоже неплохое, но с ней работать сложно. Шлаковата — самая дешевая, но она очень боится намокания, при ее использовании обязательно устройство вентилируемого фасада.

Вариант полной сборки дома на стальном каркасе (технология ЛСТК)

По приведенным выше причинам из всего многообразия чаще всего выбираю базальтовую вату. Она хорошо устанавливается в каркас, обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, относительно недорога, к тому же является неплохим звукоизоляционным материалом, что для данной технологии важно.

Из чего строят металлический каркасный дом

Изготавливают элементы ЛСТК из прочной конструкционной стали методом холодной штамповки. Лист имеет защитное цинковое покрытие толщиной от 18 до 40 мкм. Некоторые заводы делают конструкции из горячеоцинкованных листов. Такие элементы стоят дороже, но они и долговечнее.

Толщина листа, из которого они формуются от 0,7 мм до 2 мм. Выбор зависит от необходимой несущей способности того или иного элемента. Есть следующие типы профилей.

Какие могут быть профили для металлокаркасного дома

Чаще всего используются следующие их виды.

Типы профилей для строительства каркаса дома

Есть также специальные балки перекрытия пола и потолка. Из похожих элементов составляется и стропильная система дома. Соединяются элементы между собой на болты, саморезы, клепки, можно использовать контактную сварку.

Теперь о качестве составляющих от разных фирм. Есть около десятка заводов в России. Качество у всех разное. Потому внимательно смотрите на качество оцинковки, гибки металла. Никаких, даже мельчайших, следов ржавчины нигде быть не должно. А вообще, даже самые лучшие «наши» профиля значительно уступают импортным. Обидно, но это так.

Порядок сборки

С завода весь материал приходит упакованный в пачки. На каждой детали стоит маркировка, такая же маркировка присутствует на рабочих чертежах. Собирается каркас дома ЛСТК как конструктор: все уже готово, даже проштампованы отверстия под метизы. Ставите детали на место, совмещаете пазы и устанавливаете крепеж. С обирается металлокаркасный дом в точности также, как из деревянных брусков. Если обозначить этапы коротко, пошагово все выглядит так:

1. На готовом фундаменте закрепляется нижняя обвязка.
2. Выставляются и закрепляются угловые стойки.
3. Между ними устанавливаются промежуточные стойки, укосины и распорки.
4. Монтируется верхняя обвязка.
5. Устанавливаются и закрепляются балки перекрытия.
   1. При наличии второго этажа собирается его каркас.
   2. Монтируется потолочное перекрытие.

   Каркас стального дома готов. Осталось утепление и отделочные работы. Оно замечание: как бы не хотелось сэкономить, обрешетка должна собираться тоже из металла. Одинаковые коэффициенты расширения — это именно то, что способствует высокой прочности таких сооружений. При соединении металла и древесины такого не достигнуть: крепления постепенно ослабевают. Особенно это критично в регионах с повышенной сейсмоактивностью. Но и в более спокойных регионах от дребезжащей отделки мало радости.
   

   Можно построить самостоятельно?

   Если речь идет о том, чтобы собрать пришедшие с завода детали в одну конструкцию — то запросто, но с помощниками. Вся работа состоит в отыскивании нужной детали и установке ее на место, указанное в чертежах. Поначалу сложно, потом — освоитесь.

   
   

   Собранный скелет дома из специального оцинкованного профиля

   Единственное, что нужно помнить: при использовании профильной трубы мостики холода будут обязательно. Тогда само утепление потребуется сделать в несколько слоев, перекрывая утечки тепла, что решит проблему. Один слой традиционно ставится в распорку между стойками. Сечение профильной трубы далеко не 200-250 мм, которые необходимы для утепления дома в Московском регионе (под минеральную вату). Потому под недостающие слои устраивается поперечная обрешетка (с одной или двух сторон — решайте сами). Получается, что между стойками утеплитель уложен вертикально, а по обрешетке — горизонтально. Мостиков холода стало значительно меньше.

   Со стороны помещения утеплитель закрывается пароизоляционной мембраной (она не должна пропускать влагу в утеплитель). Со стороны улицы на него закрепляется ветрозащитная паропроницаемая мембрана с гидроизоляционными свойствами. Она выолняетсразу три функции:

   • защищает от ветра,
   • не дает попасть конденсату или случайно попавшим осадкам в утеплитель,
   • выводит из утеплителя пар, который туда все равно проникает из помещения (несмотря на пароизоляцию).

   Только при таком пироге и наличии между наружной мембраной и отделочными материалами вентазазора можно быть уверенным в том, что утеплитель не будет мокнуть. Только для того чтобы вентзазор работал, необходимы еще вентиляционные отверстия внизу стены и негерметично заделанный выход под кровлю сверху: поток воздуха между наружной отделкой металлокаркасного дома и ветрозащиной мембраной должен проходить не встречая препятствий.

   Для вдохновения — видео, на котором снят процесс сваривания дачного домика из профильной металлической трубы. Тем, кто умеет варить металл, сделать металлокаркасный дом своими руками из трубы не составит труда.

   Разновидности металлических стропильных конструкций

   
   

   Система стропил составляет основу для скатной крыши. Чаще всего для них используется дерево. Металлические стропила применяются в тех случаях, когда требуется придать несущей конструкции повышенную прочность. Рассмотрим подробно достоинства, недостатки, правила выбора материала и особенности монтажа конструкции, а также необходимые условия предпочтения именно металла для каркаса.

   Роль стропил в постройке

   Стропильный каркас представляет собой основу формирования ската крыши. Для того чтобы эта система выдерживала нагрузки, должны быть проведены соответствующие расчеты.

   Каркас кровли выполняет следующие функции:

   • придание крыше требуемого уклона для лучшего стока дождевой воды;
   • формирование формы ската;
   • создание основы для монтажа кровли;
   • распределение нагрузки, которое зависит от расстояний между стропилами и их сечения.

   Несущая конструкция каркаса должна выдерживать общий вес:

   Кроме этого, следует учитывать нагрузки, которые могут возникать периодически. Например, сильный ураганный ветер, сейсмическая нестабильность.

   Какие бывают стропила

   Существует несколько видов стропильных систем, включающих каркас и обрешетку. Чаще всего для этих целей применяется древесина, но при большой нагрузке и значительных площадях наклонных поверхностей этот материал не подходит.

   Металлические конструкции

   В качестве материала изготовления выбирается профиль из оцинкованной стали. Обрешетка и стропила из данного материала влагоустойчивы, прочны и достаточно легки.

   Допустимый шаг может составлять до 200 см. Применяется этот вариант для скатов от 7 м. Кровля по металлическим балкам крепится при помощи специальных дополнительных деталей, сварки. Применение гнутого профиля позволяет минимизировать расход материала.

   Деревянные стропила

   Древесина подходит для скатов до 7-10 м.

   Крепеж может выполняться при помощи металлических элементов, саморезов и гвоздей.

   Допустимый шаг – порядка 0,8 м.

   Комбинированные системы

   Сочетание деревянных и металлических элементов позволяет построить стропильную систему, которая дешевле металлической. И имеет шаг стропил шире, чем у деревянной системы.

   
   

   Комбинированная система монтируется с соблюдением определенных условий: специальной обработки используемых деревянных элементов и применения гидроизоляции. Это необходимо для увеличения эксплуатационных качеств древесины при ее близости к металлу.

   Достоинства металлического каркаса

   Металлоконструкции для кровли имеют следующие плюсы:

   1. Большой срок службы. При правильном подборе материала и качественном монтаже конструкция прослужит более века.
   2. Пожаробезопасность. Изготовление производится с применением негорючих материалов.
   3. При локальных возгораниях подобная система дольше сохраняет форму и удерживает крышу, чем дерево.
   4. Минимум отходов при монтаже.
   5. Простое обслуживание. Специальное покрытие стали выполняет защитную функцию, что предотвращает разрушение материала, и приводит к отсутствию необходимости ежегодной обработки.
   6. Отсутствует серьезная нагрузка на несущие стены и основание здания.
   7. Экологичность сооружения, отсутствие необходимости обработки химическими реагентами.

   Недостатки применения металлоконструкций

   Несмотря на большое число достоинств, каркас крыши из металла используется реже, чем деревянный. Минусы металлических стропил:

   1. Сложность монтажа, при котором зачастую требуется задействовать специальную технику для поднятия тяжелых элементов.
   2. Необходимы слесарные навыки для выполнения работ.
   3. Высокая цена, в сравнении с деревом.
   4. Неудобство транспортировки.
   5. Большая теплопроводность.
   6. При высоких температурах металл деформируется. Это может представлять опасность обрушения во время пожара.
   7. Возможно промерзание при низких температурах.

   Существует большое количество стропильных конструкций (ферм), которые отличаются друг от друга по качественным характеристикам:

   Стропила подразделяются на следующие группы:

   • арочные (отличаются высокой эстетикой, с ними возможно создание сложных форм, что влияет на увеличении расходности материала);
   • винтовые;
   • балочные (имеют небольшой вес и требуют минимального расхода материала);
   • рамные.

   Основные элементы конструкции

   Существует определенный перечень конструкционных элементов стропильных систем. К нему относятся пояса, которые и образуют контур, а также решетка, собираемая из роскосов.

   Металлические стропила для крыши изготовляются из таких элементов:

   
   

   Все элементы должны хорошо примыкать друг к другу. Решетка крепится к поясам при помощи специальных элементов.Для опоры несущих сооружений служат подстропильные элементы. Их применяют в тех случаях, когда балки имеют неравномерный шаг.

   К сведению! Правильный подбор конструкционных элементов и особенности монтажа должны учитывать временные и постоянные нагрузки.

   Пояса

   По форме поясов фермы бывают:

   1. Треугольные. Они оптимальны для большого угла наклона. Требуют значительного расхода материалов.
   2. Полигональные. Ориентированы на мощные строения и большие пролеты. Для небольших построек подобный вариант будет излишне усложненным и нерентабельным.
   3. Односкатные (трапециевидные). Имеют высокие показатели прочности с узлами рам высокой жесткости.
   4. Параллельно расположенные. Этот вариант подходит для мягкой кровли в качестве универсального варианта, включающего повторяющиеся узлы.

   Решетки

   Системы решеток подразделяются на 3 вида:

   1. Раскосные, требующие значительного расхода материала.
   2. Треугольные, применяемые чаще всего при монтаже параллельных или поясов-трапеций.
   3. Прочие специальные, например, крестовые.

   Обоснованность выбора металла

   Стропила из металла – это основательная конструкция, которая обладает повышенной прочностью к нагрузкам. Металл применяется в тех случаях, когда каркасу нужна высокая жесткость, используется брус от 7 или 10 метров, уклон ската от 1º.

   Металлические стропила требуют наличия навыков и подходящих инструментов для монтажа. Крепление стропил должно быть особенно тщательным, с привариванием уголков.

   Конструкция металлической кровли будет оправдана экономически только в том случае, когда проведены расчеты нагрузки, и она составляет не менее 450 кг. И скат имеет длину более 10 метров.

   Материалом изготовления служит оцинкованный металл. Чаще всего это парный профиль. Для крепежа применяется:

   При расчете металлоконструкции учитываются сечения элементов, просчитывается количество сварочных швов и количество дополнительных расходных материалов.

   Профильные трубы – наиболее частый выбор для организации стропил частного дома. В сравнении с другими системами, эта выигрывает за счет более простого монтажа и меньшего веса. Размер сечения подбирается в зависимости от конкретной системы стропил, размера крыши, угла наклона ската, расчетной нагрузки и других параметров.

   Видео описание

   В видео можно увидеть стропильную систему с применением металлического каркаса:

   
   

   Заключение

   Если от каркаса крыши требуется повышенная прочность, то металл – именно тот материал, который способен выполнить это требование. Но надо помнить, что монтажные работы требуют определенных навыков и квалификации. При изготовлении каркасов из металла лучшим выходом будет доверить эту работу специалистам.

   Читайте также:

     
   • Соединительная планка из металла
     
   • Изготовление лестниц металл дерево
     
   • Металл в рулонах перевозка
     
   • Оборот лома черных и цветных металлов
     
   • Смета на металлическую пожарную лестницу