Надежность и прочность ЛСТК

22.06.2016

Около десяти лет назад в России началось комплексное внедрение технологий ЛСТК для строительства быстровозводимых металлических зданий. Стремление российских строителей усовершенствовать технологии возведения зданий и сооружений из металла, объясняется ответственным и деловым подходом к сотрудничеству с мировыми лидерами, продвигающими проекты ЛСТК. Ну и потом, технологическая простота и скорость возведения зданий и сооружений из ЛСТК, стали причиной скорого распространения технологий строительства ЛСТК в России.

В Америке и Европе надежность и прочность ЛСТК подкреплена нормами DIN и Еврокодом. В России, по настоящий момент, отсутствуют регламентированные коды и государственные нормативы. Правда, есть рекомендации и инструкции, привязанные только к сортаментам определенных заводов, производящих ЛСТК. Не очень решительный подход к надежности и прочности ЛСТК заставляет усомниться в целесообразности их применения. Вспомним преамбулу шведов, которые, распространяя технологии ЛСТК, поучали компаньонов и покупателей: «Требуется срубить 41 растущее дерево, чтобы создать деревянный дом, или утилизировать всего шесть старых автомобилей, чтобы построить дом из стали».

Наилучшее соотношение, должно давать, по идее, наилучшие результаты. Вот только почему-то выясняется, что в ходе многолетней  практики применения возведения зданий и сооружений, показатели надежности и прочности ЛСТК у наших зарубежных партнеров, до сих пор колеблются. Причем, в значительных цифрах. Но давайте, обо всем по порядку.

ЛСТК – профили используются в строительстве каркасных зданий, в виде С, U, Z-образных сечений. В бескаркасных и арочных зданиях ЛСТК применяется в виде профилированного листа. Факторы надежности и прочности ЛСТК, о которых заявили такие авторитетные документы, как Североамериканский стандарт, нормы Еврокод и национальный стандарт Австралии, стали главным толчком для внедрения этих технологий на мировом строительном рынке.

Как утверждает статистика, на конец 90-х годов, в США более 20% всех зданий выстроено исключительно по технологии ЛСТК. Учитывая практику строительства по технологиям ЛСТК, которые начала свое шествие по Америке в конце Второй мировой войны, а также проведенные тестовые испытания, разработанные варианты обшивки и монтажа, становятся непонятными существующие мифы про надежность и прочность ЛСТК.

В ЛСТК тщательно анализировались и приводились в соответствие эксплуатационные качества стали. Казалось бы, такое перспективное направление:  1992 год  –  в США построено 500 домов ЛСТК через пять лет,  то есть в 1997 – 250 000 таких же домов. 2014 год – практически 80% всей коммерческой недвижимости в США возводится исключительно по технологии ЛСТК. Они везде:

  • в составе традиционных строительных систем
  • в устройстве покрытий и надстройки мансардных этажей существующих и новых строений
  • в качестве прогонов и настилов покрытий

В общем, надежность и прочность ЛСТК, а также экономический эффект от применения этой технологии строительства нашли отклик и потребительскую поддержку. И Америка, а за ней вся Европа и остальной мир пошли путем строительства по технологии ЛСТК. Действительно, авторитет официальных, государственных нормативных американских и европейских документов, неоспорим. И, кажется, рисков-то никаких нет.  Однако, почему-то в мае 2013 года в городе Маунт-Вернон в штате Вашингтон обрушился автомобильный мост. В результате чего, в реку упали две машины, а вот информация о возможных причинах обрушения моста в прессу до сих пор не поступила.

Уделяя огромное внимание качеству работ, просочились сведения, мол, в конструкциях пролета моста оставили «нулевые элементы». Но кто скажет, зачем их оставили? Квалификация и опыт американских строителей, от которых  весь потребительский мир узнал о преимуществах ЛСТК, не вызывают сомнения. На всех стадиях жизненного цикла надежность и прочность ЛСТК характеризуется  четкими нормами, точными расчетами цены и качества, так, что утверждение: «О последствиях Вы не пожалеете!» кажется неуязвимым. По-крайней мере, в глазах простых американцев. В июле этого года телеканал CBS со ссылкой на Департамент пожарной охраны Нью-Йорка сообщил об обрушении фасадной конструкции Бруклинского моста. Как это часто случается, причина обрушения не ясна.

Пока выясняются ошибки, как говорится «нет ни шума, ни свиста». Тем более, набирает популярность вторая сторона ЛСТК – эстетика и экологичность. А вот снижение или завышение расчетных характеристик конструкций, в большинстве случаев, почему-то не учитывается. Не по причине невнимания специалистов, просто у «тонкостенности» сечений свои особенности работы. Попадает под сомнения надежность и прочность ЛСТК, повышаются риски обрушения, происходят аварии  и, обычно, по двум причинам:

  • из-за ошибок, допущенных в процессе проектирования;
  • из-за ошибок при возведении конструкций.

Неверные проектные решения, как правило, недоучитывают фактор «тонкостенности», потому ни о какой надежности и прочности ЛСТК не может быть и речи. Здесь под силу разобраться только опытному проектировщику, столкнувшемуся с практикой использования ЛСТК. Что касается дефекта в самом строительстве и монтаже конструкций, тут имеет место отступление от проекта. По каким причинам это происходит лучше спросить строителей, а не проектировщиков. Понятно, что в случае, когда детали и элементы ЛСТК теряют прочность и устойчивость, рано или поздно возникнет аварийная ситуация.

Следует сказать, что надежность и прочность ЛСТК – необходимая характеристика. Конструкции очень чувствительны к механическим нагрузкам, Поэтому расчеты прочности сечения необходимо проводить, учитывая сложность форм тонкостенных элементов конструкций. Вообще, вопрос выбора типа сечения элементов, прогонов перекрытий ЛСТК до сих пор остается открытым. И обычная балка, даже с идеально симметричным сечением, может потерять устойчивость из-за действия нагрузок в самый неподходящий момент. Совсем недавно в прессе было два сообщения об обрушении крыш в штате Техас.

Вначале сообщили об аварии в тюрьме города Дайбол. Затем, СМИ рассказали, что во время религиозного праздника в Техасе рухнули конструкции крыши двухэтажного гаража. Что касается крыш, в этом вопросе, надежность и прочность ЛСТК определяются формой изгиба, который необходимо учитывать при наличии угла наклона кровли. Публиковать всю статистику американских аварий, мы не будем. Заметим, что инцендентов много, наверно даже, ничуть не меньше, чем в России. Однако, основная разница во времени применения технологий ЛСТК: в России – не более 12 лет, в США, как минимум, – 25 лет. Согласитесь, это тоже, в значительной мере снижает привлекательность строительства по технологиям ЛСТК.

Сегодня, продвижение технологий строительства ЛСТК в России, невозможно проводить «по-старинке», проектируя лишь квадратные метры и не уделяя внимание преодолению всевозможных трудностей, связанных с климатическими и географическими особенностями нашей страны. Более того, очень быстро развивающиеся технологии мирового металлостроительства не всегда говорят о том, что выбранное направление может оказаться таким же популярным в России. Почему надежность и прочность ЛСТК вызывает все больше сомнений у отечественного строителя? Потому что никто не разработал «русскую» систему усовершенствования стальных конструкций для строительства быстровозводимых зданий. Не позаботился о создании единой нормативной базы. Не подумал о поэтапном контроле от момента проектирования, до окончательного возведения конструкций.

Надежность и прочность ЛСТК разбросана по всем элементам, без определенного равновесия. А что уж говорить о массовом или серийном производстве ЛСТК, с основными производственными операциями: прокатка - перегрузка – упаковка – транспортировка – разгрузка – распаковка – монтаж, где недочетов бывает «воз и маленькая тележка». Опять, возвращаясь к Америке, к ее приспособленности под строительные технологии ЛСТК.

Там надежность и прочность ЛСТК определяется следующими основными характеристиками:

  • ЛСТК на 40% легче традиционных строительных конструкций
  • 6 тонн стали ЛСТК приравнивают к 120 тоннам бетона
  • строительство по технологиям ЛСТК возможно на легком фундаменте
  • ЛСТК не растрескивается, не раскалывается, не коробится и не гниет

Учитывая, что сталь является продуктом 100% вторичной переработки, ЛСТК сейсмоустойчивы. Если попытаться рассмотреть и проанализировать российское производство с точки зрения «американской и европейской стабильности», у некоторых отечественных производителей до 70% продукции новых конструкций содержит в своем составе металлолом не очень высокого качества. Что говорит само за себя, поэтому комментарии здесь излишни. И так понятно, что такие ЛСТК не будет удачным решением строительства, несмотря на какие-то общие, положительные характеристики.

Любая проблема требует индивидуального решения.  Если надежность и прочность ЛСТК вызывает у Вас сомнения – стройте вместе с нами по технологиям ЛМК! Мы предлагаем готовые варианты полнокомплектных зданий (сооружений) и индивидуальные проекты, с учетом всех Ваших потребностей! Звоните! Будем рады Вас слышать!