Многоэтажный каркасный дом — технология строительства и перспективы в Росии

На Западе постепенно набирает обороты новый тренд – строительство многоэтажных домов и различных деловых центров из древесины по каркасной технологии. В разработке много новых технологий для возведения небоскребов. Архитекторы соревнуются за возможность построить самое высокое здание из дерева. Каковы реальные перспективы этого направления и стоит ли ждать, что в России скоро появится недорогое и быстровозводимое жилье?

Безопасность, скорость и доступность

Среди Европейских стран РФ занимает одно из последних мест по использованию древесных материалов в жилищном строительстве. Для сравнения, доля домов из дерева, включая каркасные строения, на территории Финляндии составляет 40%, в Германии – 20%, а на территории Австрии с использованием конструкций из дерева построено более 30% домов.

Профессор Сибирского государственного технологического университета из города Красноярска Владимир Ермолин считает, что по показателям использования продуктов из дерева на процент населения можно делать вывод о степени цивилизованности страны.

На территории России такой показатель на порядок ниже, чем аналогичные показатели в странах Европы или Америки. Для примера, на территории этих регионов на душу населения расходуется около 0,2 куб. м дерева в год. А на территории нашей страны, которая весьма богата лесом, всего 0,07 куб. м.

Заместитель председателя Совета партнерства Ассоциации деревянного домостроения Екатерина Фурман считает, что в скором времени жители нашей страны также оценят и поймут все преимущества возведения домов из дерева, и мы тоже придем к трендам, которые популярны во всем мире.

Древесина как современный стройматериал

Дерево представляет собой просто уникальный стройматериал, оно отлично поглощает углекислый газ и при этом не разрушается. Ряд исследований показывает, что дом из дерева средней площади может впитать в себя примерно от 38 т СО2 за полный срок эксплуатации, который в среднем составляет около 50 лет. Автомобиль выбрасывает аналогичное количество вредного газа на протяжении 20 лет. Углекислый газ выделяют также и сооружения из стали и бетона в процессе строительства.

Эксперты видят много преимуществ в расширении строительства домов из древесины с использование каркасных технологий.

Во-первых, дерево представляет собой единственный ресурс на планете, который может возобновляться. Для изготовления древесно-композитных материалов, которые используются для строительства домов, идут отходы лесопильного производства и низкосортные виды леса.

Во-вторых, каркасные дома из древесных материалов очень быстро возводятся и весьма экономичны. Специалисты из Швеции посчитали, что общая стоимость на 15-20% ниже, чем строительство из панелей из бетона. Для работы используются более простые инструменты, а объемы транспортировки намного меньше.

Однако отечественные строительные компании к такой выгоде относятся скептично. Все соглашаются только в том, что каркасные дома являются энергосберегающими – на отопление нужно 65 кВт ч в год на 1 кв. м. Для сравнения – на обогрев в домах из кирпича в центральной части России тратится 130-160 кВт на 1 кв. м.

В-третьих – каркасное жилье из дерева весьма экологично и безопасно. Специалисты рекомендуют строить сборные дома из дерева в районах с повышенной сейсмической опасностью. Это обусловлено тем, что такие конструкции могут выдерживать нагрузку от землетрясений силой до 9 баллов.

Деревянные дома и пожарная безопасность

Екатерина Фурман отмечает, что можно легко развеять миф о том, что древесина представляет собой материал, который отличается повышенной горючестью. Многочисленные испытания показали, что строения из дерева могут сопротивляться воздействию температур не менее 45 минут с момента начала пожара.

Ни один другой материал не может похвастаться подобными характеристиками. Для сравнения – незащищенная балка из металла начинает плавиться при температуре 90 градусов уже через 5 минут после того, как на нее начал воздействовать открытый огонь.

Специалисты во всем мире работают над улучшением систем пожарной безопасности. К примеру, специалисты из Швеции для обеспечения максимальной огнестойкости обшивают внутреннюю сторону стен из дерева панелями из гипса. А архитекторы из Канады обугливают наружный слой древесных материалов для повышения изоляции их внутренней части и защиты от возгорания.

В США, при строительстве каркасных домов из дерева строго соблюдают строгие нормы. Дополнительную защиту от пожаров обеспечивают пояса пожарной безопасности. Границей между участками горения площадью более 600 кв. м служит противопожарная стена с периодом горения равным двум часам. Предел огнестойкости между помещениями квартир и стенами также составляет два часа.

Как и из чего строят современные деревянные дома

Строительство многоэтажных домов из дерева ведут по каркасной технологии. Сегодня на территории РФ производятся все материалы, которые необходимы для деревянного домостроения. К примеру, в Торжке изготавливают брус LVL (Laminated Veneer Lumber), который используется для стоек каркаса и перекрытий, а в Карелии работает самый крупный на территории Европы завод по производству строительных плит.

CLT-панели для строительства домов

CLT-панели – это клееные стеновые панели из дерева. Такие панели еще называют «фанерой на стероидах». Свойства этого материала схожи с железобетоном. Теплоизоляционные свойства таких панелей в 4-5 раз превышают показатели стен из кирпича или бетона.

Отличным примером использования каркасной технологии в многоэтажном строительстве можно назвать жилой комплекс Via Cenni построенный в прошлом году в Милане. Комплекс представляет собой четыре многоэтажные башни, которые соединены двухэтажными корпусами. Общая площадь настройки превышает 17 000 кв. м, а площадь квартир составляет от 50 до 100 кв. м.

Этот комплекс, который относится к разряду социального жилья, построен всего лишь за 14 месяцев. И кроме жилых помещений, в нем есть помещения для активного отдыха, комнаты для детей, фитнес-клуб, гараж и прачечная. Для строительства здания было затрачено более 5500 панелей. Из склеенных трехслойных заготовок CLT-панелей, высота которых составляла 3 м, а длина 10 м, были возведены стены. Элементы, состоящие из 5 и 10 слоев, использовали для полов.

Применение каркасной технологии с LVL-брусом

LVL-брус используется в качестве материала для несущего каркаса. Балки из такого материала могут нести нагрузку аналогичную нагрузке на металлические или железобетонные балки. Ширина и длина бруса может задаваться еще на производстве.

Стены облицовываются плитами или материалами, основой которых является гипс. Такая конструкция имеет небольшой вес и смотрится изящно, но выдерживает большие нагрузки. Стены дома из каркасных панелей достаточно тонкие. За счет этого площадь помещения может увеличиться до 10%

в сравнении с другими домами из дерева. Самый первый в нашей стране многоэтажный дом на 18 квартир, построенный по этой технологии, находится в Торжке.

Почти все части дома выполнены из деревянных элементов. Только для фундамента и лестничной клетки использовали железобетон и кирпич. Каркас здания собирался из LVL-бруса. Для конструкции ограждения использовались фиброцементные плиты, влагостойкая фанера, гипсокартон и гипсостружечные плиты.

Уже сегодня такое жилье имеет спрос, но строительство многоэтажных каркасных домов может так и не стать массовым.

Комбинированная технология

Широкое распространение комбинированная технология строительства каркасных многоэтажных жилых домов получила в США, Германии, Канаде, Швейцарии и Австрии. К примеру, на территории Северной Америки более 90% всех жилых домов, высота которых не достигает 5 этажей, построены по гибридной технологии. В таких строениях дерево комбинируется с железобетоном, а сборная технология отлично сочетается с монолитной.

Гибридные дома уже можно встретить и в России. Примером таких зданий являются жилые комплексы, построенные ДСК «Славянский». Благодаря тому, что комбинирование расширяет возможности строительства, его любят архитекторы. К примеру, колонну удобнее выполнить из бетона. Такая конструкция из дерева будет гораздо массивнее и больше.

К преимуществам технологии можно отнести возможности:

• быстро строить новые здания;
• проводить реконструкцию старых строений;
• достраивать этажи без значительного утяжеления фундамента.

Реальность и перспективы

Устаревшее законодательство мешает развитию многоэтажного каркасного домостроения в России. По законам РФ строительство домов из дерева, высота которых превышает пять метров, а площадь 500 кв. м, запрещено. Такие же ограничения существуют и в некоторых странах Европы.

Что мешает развитию деревянного домостроения

К примеру, в Финляндии нельзя строить деревянные здания выше трех этажей. В Австрии запрещено строительство деревянных строений выше шести этажей. Однако специалисты в этой сфере не теряют надежду, что в России в скором времени этот вопрос решится.

Многие компании сегодня уже интересуются, как строить многоэтажные дома из дерева, но на этом часто вопрос заканчивается. Ассоциация деревянного строительства может оказать поддержку таким стараниям, но для этого нужно обращаться за помощью с уже готовым проектом на руках.

Глава Карелии отмечал, что регион может стать пилотной площадкой для начала массового деревянного домостроения. Имеется ввиду строительство большого комплекса многоэтажных домов. Много компаний сегодня занимаются лесозаготовкой и переработкой леса на территории Карелии. Однако к решительным действиям по строительству пока так и не перешли.

Екатерина Фурман отмечает, что работа по подготовке к строительству жилого комплекса на данный момент ведется. Однако для полноценного строительства необходимо преодолеть определенные трудности, в том числе и экономического характера. Поэтому сложно сказать, когда именно начнутся строительные работы.

Успешные проекты

Пока в РФ только размышляют над перспективой домостроения с применением деревянных материалов, архитекторы стран мира поражают достижениями в этой сфере. Один из примеров – разработка японского архитектора Шигеру Бана. Он смог построить семиэтажное здание издательства Tamedia, площадь которого составляет 1000 кв. м. Несущая конструкция – система из деревянных столбов. Детали склеены, а потом обработаны на фрезерном станке с точностью до миллиметра.

Архитектор из Канады создал проект дома в 30-этажей под названием Tall Wood. В этом строении учтены все недостатки построенных до этого деревянных высоток. Для сборки основной конструкции небоскреба будут использовать специальные ламинированные балки из дерева, склеенные и спрессованные под давлением. При этом сам архитектор считает, что это далеко не предел, а из дерева можно строить и более высокие здания.

Самые известные деревянные высотки в мире

На сегодняшний день лидирующие позиции в списке многоэтажных каркасных домов занимают Forté Building в австралийском городе Доклендс и Stadthaus в Лондоне.

• Forté Building представляет собой жилой дом гостиничного типа в 10 этажей, построенный из деревянных панелей CLT.
• Stadthaus – здание в 9 этажей, лестницы, пол и несущие стены которого выполнены из древесины.

Есть новости, что к 2023 году специалисты из скандинавской компании CF Moller Architects планируют построить в Стокгольме небоскреб высотой в 34 этажа. В то же время их коллеги из Чикаго уже планируют строительство башни из дерева, высота которой будет составлять 42 этажа. Эта башня задумывается как офисное здание. Целые кварталы из древесины будут возведены на территории Швеции, Италии и Финляндии.

По утверждению отечественных экспертов передовые технологии строительства многоэтажных домов из дерева используются и в нашей стране. Более того, все самые новые и эффективные материалы уже давно производятся на территории России. Эксперты опасаются только того, что население не примет такие эксперименты и новые проекты не получат поддержки.

Екатерина Фурман утверждает, что на сегодняшний день в Росси вопрос о строительстве многоэтажных каркасных домов из дерева не стоит. И вряд ли эта ситуация изменится в ближайшее десятилетие. Начинать такие проекты стоит со строительства многоквартирных домов. И первые шаги в этом направлении уже делаются.

Видео: будущее деревянных домов

Закладка Постоянная ссылка.

Быстровозводимые многоквартирные жилые дома | ИНСИ

Жилищная проблема в России на сегодняшний день одна из самых острых. Между тем, многим странам в своей истории удавалось ее успешно решить. Одна из таких стран — Канада, климат которой очень схож с российским. Именно поэтому более 20 лет назад компания «ИНСИ» выбрала для себя перспективное направление исследований по созданию для России, стран ближнего и дальнего зарубежья уникальной технологии строительства многоэтажных зданий с использованием тонкостенных оцинкованных профилей.

Каркас — основа здания

Суть технологии строительства с использованием тонкостенных оцинкованных профилей состоит в том, что несущую способность быстровозводимого здания обеспечивает металлический несущий каркас. Утепление и звукоизоляция обеспечивается за счет использования каркаса ограждающих конструкций из тонкостенных оцинкованных профилей и устанавливаемых в него современных теплоизоляционных, звукоизоляционных и ветрозащитных материалов.

Возможно выполнение из тонкостенных оцинкованных профилей не только ограждающих конструкций стен, но и несущего каркаса зданий.

Длительное время основным строительным материалом было дерево. Однако древесина обладает рядом недостатков: это горючий материал, подверженный гниению и воздействию насекомых-вредителей.

В результате многолетних научных изысканий в сфере строительных технологий в качестве каркаса ограждающих конструкций стали использовать оцинкованный профиль с особой, расположенной в шахматном порядке перфорацией, позже, благодаря своим уникальным тепло-техническим свойствам, получивший название «термопрофиль».

Перфорация в стенках профиля увеличила путь теплового потока. Несущая способность термопрофиля при этом снизилась на 10%, а вот его теплопроводность — на 80-90%. Цифры эти несколько условны и зависят от типа профиля. При уменьшении толщины стали уменьшаются и теплопотери (вместе с несущей нагрузкой), приближаясь по значениям к древесине.

Так было найдено решение проблемы «мостиков холода» в ограждающих конструкциях наружных стен, возникающих при использовании металлических конструкций.

Технология строительства быстровозводимых зданий «ИНСИ»

Технология быстровозводимых зданий около 50 лет активно применяется в США, Канаде, Швеции, Финляндии, Великобритании, Японии. В других странах Европы и Азии, как и в России, ее стали использовать недавно, с середины 90-х годов прошлого века.

Технология строительства быстровозводимых зданий реализуется следующим образом. Сначала из стального термопрофиля толщиной 0,7 — 2 мм с помощью болтов и саморезов собирается каркас наружных панелей. Затем, для защиты от ветра, с наружной стороны крепится ветрозащитная пленка, либо гипсоволокнистая плита. Между профилями каркаса укладывается эффективный утеплитель — эковата, минвата. На внутреннюю поверхность теплоизоляции с перехлестом монтируется парозащитная пленка. После этого поверхность со стороны помещения обшивается гипсокартонными листами. Возможны и альтернативные варианты. В качестве внутренней обшивки возможно использование цементно-стружечной, ориентированно-стружечной плит, фанеры и других современных материалов.

В качестве защитно-декоративного внешнего слоя могут применяться профнастил, виниловый или металлический сайдинг, фасадные кассеты и панели с полимерным покрытием.

Крепится защитно-декоративный облицовочный слой по методике навесных вентилируемых фасадов. Специально образуемый вентиляционный зазор между облицовкой и наружной поверхностью стены способствует образованию воздушной тяги, которая выносит наружу все пары. Толщина стен, как и ширина профиля, определяются теплотехническим расчетом в соответствии с нормами СНиП. Она зависит как от климатических условий, так и от типа используемых теплоизоляционных материалов.

Строительный холдинг «ИНСИ» почти 20 лет выпускает фасадные и кровельные материалы, позволяющие в минимальные сроки и с минимальными затратами укомплектовывать строительные объекты по всей России и в странах СНГ.

Преимущества технологии быстровозводимого строительства

Основное преимущество заключается в самом названии — высокая скорость строительства. Если кирпичные, бетонные здания строятся год и более, то здания из легких металлоконструкций — несколько месяцев.

Применение легких стальных конструкций значительно снижает вес стен, перекрытий, а значит, и всего здания. В результате, его общий вес становится меньше, чем вес строения из бетона и кирпича. Для него не требуется массивный фундамент глубокого заложения. Он может быть столбчатым, либо в виде монолитной плиты. Благодаря проектированию с использованием компьютерных CAD-систем и заводскому изготовлению металлоконструкций достигается их высокая точность (до 1 мм вдоль элемента и до сотых долей мм в сечении).

В результате поверхность стен, перегородок, потолков получается очень ровной, готовой под чистовую отделку. Их выравнивание раствором или каким-либо иным методом теперь вовсе не требуется.

Все элементы каркаса здания изготавливаются в заводских условиях, маркируются в соответствии со сборочными чертежами, что позволяет уменьшить временные затраты и ошибки при монтаже.

Еще одним достоинством быстровозводимых здании из легких металлоконструкций с эффективным утеплителем является их высокая энергосберегаемость. Такие дома быстро прогреваются, хорошо удерживают тепло, позволяют значительно снизить затраты на отопление. Но достижимо все это при условии соблюдения высокого качества выполняемых работ.

Внутри наружных стен, как правило, монтируются коммуникации, что позволяет с максимальной пользой использовать все внутреннее пространство. Свободная планировка — еще один весомый плюс для каркасного домостроения.

Многоквартирный дом — секция 12 кв.

Гарантия и производство
Гарантия на домокомплект*				10 лет
Производство домокомплекта			Домокомплект изготавливается из трехслойных СИП панелей, произведенных по технологии SIPWALL (ЭКОПАН) на собственном заводе, расположенном в г. Шуя, Ивановской области. При изготовлении домокомплекта панельно-каркасного дома используется только строганный пиломатериал камерной сушки, обработанный огнебиозащитным составом «Wood Shield» в заводских условиях. Все СИП панели домокомплекта изготовлены в соответствии с конструктивной проектной документацией, разработанной собственным проектным отдел компании СИПВОЛЛ, и обрусованы сухим строганным пиломатериалом. На выходе с завода СИПВОЛЛ домокомплект имеет 99%-ю готовность.
Рабочая документация
Эскизный проект (ЭП) дома (Типовой/Индивидуальный)				X	X	X	X
Конструктивная документация (КД) для сборки домокомплекта разработанная с учетом расчета силовых конструкций на прочность.				X	X	X	X
Обвязка фундамента
Деревянный ростверк 200 х 150				X	X	X	X
Перекрытие на ометке +0.000
Трехслойная усиленная СИП панель SIPwall 224У/174У мм (OSB-3 12 мм «Калевала» Россия/EGGER*, фасадный самозатухающий пенополистирол ППС 14 200/150 мм, Россия), вшитый конструктивный пиломатериал камерной сушки, строганный, обработанный огнебиозащитным составом «Wood Shield» в заводских условиях.				X	X	X	X
Стены наружные
Трехслойная СИП панель SIPwall 174 мм (OSB-3 12 мм «Калевала» Россия/EGGER*, фасадный самозатухающий пенополистирол ППС 14 150 мм, Россия), вшитый конструктивный пиломатериал камерной сушки, строганный, обработанный огнебиозащитным составом «Wood Shield» в заводских условиях.				X	X	X	X
Стены внутренние — межкомнатные, несущие
Трехслойная СИП панель SIPwall 174 мм (OSB-3 12 мм «Калевала» Россия/EGGER*, фасадный самозатухающий пенополистирол ППС 14 150 мм, Россия), вшитый конструктивный пиломатериал камерной сушки, строганный, обработанный огнебиозащитным составом «Wood Shield» в заводских условиях.				X
Деревянный каркас сечением стоек 37х147 (пиломатериал камерной сушки, строганный, обработанный огнебиозащитным составом «Wood Shield» в заводских условиях).					X	X	X
Стены внутренние — межкомнатные, ненесущие
Трехслойная СИП панель SIPwall 124 мм (OSB-3 12 мм «Калевала» Россия/EGGER*, фасадный самозатухающий пенополистирол ППС 14 100 мм, Россия), вшитый конструктивный пиломатериал камерной сушки, строганный, обработанный огнебиозащитным составом «Wood Shield» в заводских условиях.				X
Деревянный каркас сечением стоек 37х97 (пиломатериал камерной сушки, строганный, обработанный огнебиозащитным составом «Wood Shield» в заводских условиях).					X	X	X
Перекрытие межэтажное
Трехслойная усиленная СИП панель SIPwall 224У/174У мм (OSB-3 12 мм «Калевала» Россия/EGGER*, фасадный самозатухающий пенополистирол ППС 14 200/150 мм, Россия), вшитый конструктивный пиломатериал камерной сушки, строганный, обработанный огнебиозащитным составом «Wood Shield» в заводских условиях.				X	X
Деревянные балки с покрытием чернового пола OSB-3 толщиной 22 мм (пиломатериал камерной сушки, строганный, обработанный огнебиозащитным составом «Wood Shield» в заводских условиях).						X	X
Перекрытия второго этажа и/или крыша мансарды
Трехслойная усиленная СИП панель SIPwall 224У/174У мм (OSB-3 12 мм «Калевала» Россия/EGGER*, фасадный самозатухающий пенополистирол ППС 14 200/150 мм, Россия), вшитый конструктивный пиломатериал камерной сушки, строганный, обработанный огнебиозащитным составом «Wood Shield» в заводских условиях.				X	X	X
Деревянные балки/стропильная система под утепление.							X
Балки — несущие конструкции
Комплект балок, стоек (сшитые/клееные). (пиломатериал камерной сушки, строганный, обработанный огнебиозащитным составом «Wood Shield» в заводских условиях).				X	X	X	X
Крыльцо, терраса, навес, балкон
Пиломатериал, необходимый для изготовления конструктива.				X	X	X	X

Технология каркасного строительства многоквартирных домов

1. Главная
2. Информация
3. Технологии строительства
4. Технология каркасного строительства



Технология каркасного строительства применяется для возведения мало-, среднеэтажных многоквартирных домов. Ее применение ускоряет проведение работ, позволяет снижать стоимость жилья, обеспечивая его высокое качество.

Особенности технологии

Она предполагает быстрое возведение зданий с использованием готовых элементов (модулей).

Комплектующие каркаса. Для многоквартирных домов используются металлические или железобетонные балки, двутавры, профили, из которых собирается несущая конструкция. Они формируют каркасы несущих стен, перекрытий, в отдельных случаях — кровли. Балки устанавливаются с опорой на фундаментное основание, с выполнением горизонтальных перемычек, обвязок. При больших пролетах между элементами каркаса конструкцию дополнительно усиливают раскосами.

Между собой элементы несущей конструкции соединяются металлическим крепежом. Компания «Олимпия» использует надежные болтовые соединения, усиливает каркас монтажными планками, уголками, скобами. Это повышает прочность здания, увеличивает несущую способность стен, перекрытий, но не утяжеляет конструкцию.

Материалы стен. Для наружных стен используются готовые элементы — панели. В небольших домах (таунхаусах, коттеджах) возможно применение SIP-панелей. Их структура — многослойная. Внешние слои выполнены из влагостойких плит OSB-3, между которыми размещен утеплитель из экструдированного пенополистирола. Для многоквартирных домов используются полые внутри панели, внутрь которых закладывается теплоизоляция. Это может быть минераловатный утеплитель, эковата, другие материалы. Такие панели перфорированы, что обеспечивает достаточную воздухо-, паропроницаемость стен. Это улучшает воздухообмен, помогает поддерживать оптимальный микроклимат в помещении. Стеновые панели имеют стандартные размеры, поставляются как модули, готовые к установке на каркас. В них могут быть встроены оконные, дверные блоки.

Устройство кровли. Выполняется по стандартным технологиям. Она может быть плоской, скатной, купольной, с нестандартной конструкцией. Несущую часть собирают из деревянных стропил. Как покрытие могут использоваться любые материалы (металлочерепица, битумная, композитная, натуральная черепица, профлист, фальцевая кровля и другие).

Проектирование каркасных многоквартирных домов выполняют, используя в расчетах прочностные и другие характеристики выбранных комплектующих, модулей. Технология универсальна, позволяет использовать почти любые архитектурные, планировочные и конструктивные решения.

Работы могут проводиться в любое время года (каркасная технология не требует использования «мокрых» процессов), допускается возведение зданий зимой. Порядок работ строго определен последовательностью сборки каркаса, установки модулей несущих стен, перегородок, монтажа кровли.

Преимущества каркасных многоквартирных домов

Использование этой технологии дополнительно повышает инвестиционную привлекательность мало- и среднеэтажного строительства: оно выполняется быстрее, требует меньших затрат.

Каркасные здания имеют небольшой вес, и это снижает уровень требований к характеристикам фундаментного основания. При небольшой этажности возможно строительство с использованием столбчатых опор или винтовых свай. В отдельных случаях допускается устройство мелкозаглубленных фундаментов. Возможно строительство на сложных грунтах: слабоустойчивых, склонных к пучинистости.

Строительство проще организовать. Для сборки здания требуется меньше спецтехники, не нужно использовать подъемные краны и другое дорогое в эксплуатации оборудование. Снабжение объекта упрощено: материалы стен и перекрытий поставляются как готовый набор комплектующих. Каркасная технология позволяет точно планировать завершение отдельных этапов работ и всего объекта в целом. Для выполнения работ нужно привлекать меньше персонала, не нужны узкие специалисты. Расходы на оплату труда меньше, и это дополнительно сокращает общий объем затрат.

Сроки строительства сокращены. Оно ускорено потому, что не нужно выполнять кладку штучных материалов или устройство железобетонного монолита при строительстве стен. Сборка всех несущих конструкций проводится на одном этапе производства (каркасные элементы несущих стен и перекрытий связаны между собой). Устройство стен выполняется в несколько раз быстрее. Утеплитель закладывается внутрь панелей или поставляется вместе с ними, и отдельно устанавливать наружную теплоизоляцию не нужно. Каркасная конструкция не дает усадки, а значит, приступать к отделке квартир можно сразу после завершения основного этапа строительства.

Качество строительства повышено. Комплектующие для каркасных домов изготавливаются на заводе. Для них обязательно соответствие нормам пожаробезопасности, СанПин, заявленным производителем характеристикам. Технология простая, и на этапе сборки конструкций влияние человеческого фактора минимально. Это исключает нарушения, некачественное выполнение строительства, отклонение характеристик готового объекта от требований рабочей документации.

Эксплуатация дешевле. При строительстве каркасных зданий компаний «Олимпия» обеспечивает качественную сборку: с надежным креплением несущих элементов, уплотнением швов, стыков, отсутствием мостиков холода, зазоров, заметных стыков, которые могли бы увеличивать объем теплопотерь. Наружные стены зданий имеют высокие показатели сопротивления теплопередаче. Их конструкция обеспечивает энергосбережение, помогает снижать расходы на отопление, кондиционирование.

Компания «Олимпия» выполняет проектирование и строит многоквартирные жилые дома по каркасной технологии, проводит отделку помещений в них.

1. Главная
2. Информация
3. Технологии строительства
4. Технология каркасного строительства

Многоквартирные дома из ЛСТК

Многоквартирные дома из ЛСТК

Многоэтажные жилые дома, таунхаусы и общежития

• Стены защищены от влаги, промерзания, возможность облицовки любым материалом Теплый вентилируемый фасад
• Строительство из негорючих материалов, внутренние стены из 2 слоев ГВЛ Полная пожарная безопасность

Проекты многоквартирных домов АРС-Пром

Категория дома

Все

Многоквартирный дом

Таунхаус

Общежитие

Этажность дома

Количество квартир

Все

4 и меньше

от 5 до 9

от 10 до 19

от 20 до 29

больше 30

Срок монтажа

Все

До 8 недель

9-12 недель

13-24 недель

от 25 недель

Невский

Многоквартирный дом «Невский»

3 этажа / 24 квартиры / 1850 м²
Срок монтажа: 12 недель

Голосов: 6 Рейтинг: 3,33 из 5 из 5 Давыдов

Многоквартирный дом «Давыдов»

3 этажа / 24 квартиры / 1577 м²
Срок монтажа: 12 недель

Голосов: 3 Рейтинг: 4,33 из 5 Суворов

Многоквартирный дом «Суворов»

3 этажа / 30 квартир / 1503 м²
Срок монтажа: 12 недель

Голосов: 6 Рейтинг: 4,50 из 5 Жуков

Многоквартирный дом «Жуков»

3 этажа / 18 квартир / 1407 м²
Срок монтажа: 12 недель

Голосов: 2 Рейтинг: 4,00 из 5 Ушаков

Многоквартирный дом «Ушаков»

3 этажа / 15 квартир / 775 м²
Срок монтажа: 16 недель

Кутузов

Многоквартирный дом «Кутузов»

2 этажа / 12 квартир / 600 м²
Срок монтажа: 12 недель

Голосов: 7 Рейтинг: 3,29 из 5 Потемкин

Многоквартирный дом «Потемкин»

2 этажа / 8 квартир / 542 м²
Срок монтажа: 12 недель

Голосов: 1 Рейтинг: 5,00 из 5 Тухачевский

Таунхаус «Тухачевский»

2 этажа / 2 квартиры / 567 м²
Срок монтажа: 12 недель

Голосов: 5 Рейтинг: 2,80 из 5 Панфилов

Таунхаус «Панфилов»

2 этажа / 2 квартиры / 343 м²
Срок монтажа: 12 недель

Голосов: 1 Рейтинг: 1,00 из 5 Ватутин

Таунхаус «Ватутин»

2 этажа / 2 квартиры / 343 м²
Срок монтажа: 12 недель

Голосов: 4 Рейтинг: 4,50 из 5 Кузнецов

Таунхаус «Кузнецов»

2 этажа / 2 квартиры / 283 м²
Срок монтажа: 12 недель

Голосов: 5 Рейтинг: 2,00 из 5 Общежитие

Общежитие «Общежитие»

2 этажа / 28 квартир / 442 м²
Срок монтажа: 16 недель

Проектные решения от АРС-Пром

АРС-Пром предлагает несколько готовых решений для строительства быстровозводимых таунхаусов из стальных металлоконструкций или жилых домов из сэндвич панелей.

Главная особенность этих проектов в экономической эффективности строительства: легкие стальные конструкции доставляются на вашу стройплощадку в полном комплекте, готовые к монтажу. Точно в соответствии с вашей сметой. Других расходов на материал не будет.

Конструкция многоквартирного дома

Вентилируемый фасад

В конструкции стены и кровли укладывается утеплитель, защищенный от влаги пленками паро, ветро и гидрозащиты. Наружная облицовка стен выполняется по принципу «вентилируемого фасада»: между утеплителем и фасадным материалом АРС-Пром выдерживается небольшое расстояние – так исключается возможность образования конденсата внутри защищенных от влаги ограждающих конструкций.

Легкий каркас из профилей АРС-Пром

Основой конструктивной системы АРС-Пром для многоквартирного дома является фирменный несущий каркас из стального профиля. Толщина профиля варьируется в зависимости от требований проекта и составляет не менее 1 мм. Профиль с цинковым покрытием первого класса для защиты от коррозии и факторов внешней среды. Для элементов наружных стен используется термопрофиль АРС-Пром, исключающий образование «мостиков холода».

Огнестойкая отделка

Для внутренней обшивки помещений обычно используют 2 слоя гипсокартона. Внешняя облицовка здания выполняется из стального профлиста, фасадных касcет, производства АРС-Пром или любых других фасадных материалов.

4 причины выбрать стальные дома АРС-Пром

АРС-Пром создает конструкции для эффективной, быстрой и экономически выгодной малоэтажной застройки. Затраты времени и средств на строительство домов под ключ из стальных конструкций – минимальны. Прочтите 4 аргумента в пользу застройки с помощью конструкций АРС-Пром и убедитесь в их неоспоримой экономичности.

01

Монтируются быстро, на болты и саморезы

Конструкции готовятся к сборке в заводских условиях: все элементы производятся точно по проекту, в них готовы отверстия для крепежа. На стройплощадку конструкции прибывают готовыми к монтажу. Благодаря тому, что конструкции АРС-Пром не нужно резать, сверлить и выравнивать на стройплощадке, общее время строительства сокращается на 40-50%, что равносильно снижению затрат на оплату труда и стоимости работ в целом. Как следствие, вы получаете меньшую цену на работы и быстрый возврат инвестиций.

02

Точность конструкций до 1 мм

Точное проектирование зданий и полностью автоматизированное производство конструкций обеспечивают минимальное количество отходов на площадке и способствуют максимально точной геометрии конструкций. Вы получаете точную оценку стоимости всего строительства на этапе проекта. Непредвиденные расходы на материалы исключены. Кроме того, абсолютно точные конструкции – это абсолютно ровные стены, их не придется выравнивать. Еще одной статьей расходов меньше!

03

Удешевление фундаментных работ

Стальные конструкции весят меньше, чем эквивалентное по размеру бетонное строение, что снижает общую нагрузку на фундамент до 30%. Затраты на фундамент при строительстве многоквартирных домов составляют 5 – 10% от стоимости объекта. Снижение нагрузки на фундамент на 30% означает экономию 1,5 – 3% на цене каждого квадратного метра строительства.

04

Минимальная ширина перекрытий

Тонкие стальные межэтажные перекрытия разработаны, чтобы минимизировать общую высоту полов, а вместе с ней – уменьшить общую высоту здания и сократить расходы на его строительство. Стальная конструкция допускает любую высоту потолков.

Закрыть

Разбираем плюсы и минусы монолитно-каркасного дома

Для строительства современных многоэтажек всё реже используются кирпич и панели. Большинство домов представляют собой цельные конструкции из бетона и железного каркаса. Эксплуатационные характеристики у них в разы лучше, поэтому выбор в их пользу вполне обоснован.

Специфика строительства по монолитно-каркасной технологии

Рассмотрев более детально специфику данного процесса, можно определить плюсы и минусы монолитно-каркасного дома. Главной составляющей любой конструкции из монолита является металлический каркас, который придаёт строению жёсткость. Вокруг него монтируют опалубку и заливают бетон. Опалубка является неким ограничителем, который даёт возможность сформировать все части будущего дома: фундамент, перекрытия, стены. В зависимости от сложности проекта и целевого назначения здания используют съёмную или несъёмную опалубку.

ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ:
Какой дом лучше, монолитный или панельный?

Строительство по монолитной технологии отличается от кирпичного или панельного. Достичь качественного результата можно только с использованием специальной техники. Многое зависит и от качества самих материалов, в частности бетона. Если он имеет невыразительные характеристики, то стены могут сильно промерзать, давать усадку и даже трескаться. Опять же, если строительство выполнялось с соблюдением всех правил, то беспокоиться не о чем.

Конструктивные схемы каркасных зданий

Схема сборно-монолитного здания. Пример

Строительство каркасно-монолитного многоэтажного здания

3d визуализация многоквартирного жилого дома. Пример

 

В чём плюсы и минусы монолитно-каркасного дома

Скажем сразу: преимуществ у монолитного дома намного больше, чем недостатков! Среди самых значимых стоит выделить следующие:

• Практически полное отсутствие швов, за счёт чего строение получается очень прочным.
• Нагрузка на фундамент распределяется равномерно. Это даёт возможность сделать основание более лёгким.
• Возможность строительства в сжатые сроки. На протяжении всего периода работ можно поддерживать очень высокий темп. Помешать быстрой сдаче объекта могут только погодные условия.
• Незначительная усадка. Начинать отделку помещений внутри можно сразу после окончания основного строительства.

Даже эти плюсы сполна перекрывают минусы монолитно-каркасного дома, но есть ещё несколько преимуществ, о которых нельзя не упомянуть. Монолитная технология даёт возможность воплотить любые архитектурные задумки. Благодаря отсутствию несущих стен можно в любой момент организовать перепланировку помещения.

Толщина бетона и прочный металлический каркас делают монолитный дом устойчивым не только к любым погодным катаклизмам, но и подземным толчкам. Это означает, что их можно строить в районах с высокой сейсмической активностью. Поражает и долговечность таких домов. Без капитального ремонта они могут простоять около 100 лет.
После таких внушительных достоинств даже не верится, что монолитные дома могут иметь какие-то недостатки. Но они есть, и противники данной технологии пытаются всячески использовать их чтобы доказать свою правоту.

Рассмотрим недостатки более детально:

• Невозможность строительства при низкой температуре. Если температура упала ниже +5°С, то бетон нужно готовить с применением специальных добавок. Они помогут при низкой температуре, но увеличат смету.
• Строительство дома из монолита является более трудозатратным. Для домов из кирпича или панелей ресурс рабочей силы меньше на 10-15%.
• Для качественной работы необходима специальная техника. Без её использования монолитная конструкция теряет ряд основных преимуществ и не может считаться полноценной.

Пожалуй, это все плюсы и минусы монолитно-каркасного дома, но есть ещё два важных момента, касающихся самого бетона. Стены из него обладают высокой проводимостью тепла, поэтому в районах с холодным климатом может понадобиться дополнительное утепление. В большинстве случаев это касается и звукоизоляции, но если стены достаточно толстые, то можно обойтись без неё.

ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ:
Какие плюсы и минусы монолитно-кирпичных домов выделяют эксперты?

В целом, большинство жильцов из монолитов довольны своим выбором. Современные тенденции в строительной индустрии показывают, что данная технология в скором времени станет основной. Беспокоиться об этом не стоит, потому что кирпичные и панельные дома в лице монолита получили хорошего приемника.

Быстровозводимые многоквартирные дома

• Проектное детальное планирование ваших систем отопления, сантехники
  и электричества нашими инженерами
• Эксклюзивное оборудование для вашего дома
• Послегарантийное обслуживание
• Золотая серия Сертификация Немецкого совета по устойчивому строительству
• Награды и печати одобрения с высшими оценками

Компания, которая успешно работает в третьем поколении и собирается начать четвертое, может не только гордиться прошлым, но и с уверенностью обещать хорошее будущее сотрудникам и клиентам. Имея 107-летний опыт, является сегодня лидером европейского рынка современной деревянной каркасной архитектуры. Быстровозводимые многоквартирные дома — лучшее решение с точки зрения цена/качество.

Ваш проект в лучших руках

Любой, кто выберет современный сборный дом от, может быть уверен, что о нем хорошо позаботятся даже спустя много лет после завершения строительства дома. В течение гарантийного периода и после него команда с радостью ответит на любые ваши вопросы, касающиеся обслуживания, ремонта, расширения или модернизации вашего дома.

С течением времени меняются вкусы и предпочтения. Вы можете обнаружить, что через несколько лет вам понадобится новая ванная или пристройка к гостиной. Мы — это ваша команда поддержки клиентов, готовая помочь вам со всеми потребностями после завершения работ. Как владелец дома, вы автоматически становитесь членом клуба, который приглашает владельцев на периодические мероприятия, чтобы оставаться на связи с нами и встречаться с другими владельцами дома. Мы с нетерпением ждем возможности приветствовать Вас в нашей компании.

Несущие части в основном изготовлены из дерева. Относительно тонкие горизонтальные и вертикальные деревянные балки выдерживают нагрузку и переопределяют проверенные и испытанные принципы деревянного каркаса. Прочность и долговечность бревенчатого принципа все еще можно восхищать во многих старых городах сегодня. 500-летние фахверковые дома не редкость — даже если иногда эксцентрично наклоненные балки не служат моделью. Современные клееные и сборные деревянные конструкции давно преодолели этот недостаток.

Что остается, так это устойчивость. В качестве возобновляемого сырья древесина сочетает экологию с экономикой. Подавляющее большинство сборных домов сегодня построено из дерева, так как ни один другой материал не сочетает в себе столько положительных свойств. Тем не менее, есть очевидные отличия от традиционных сборных домов: современные каркасные дома не производятся ни по классическому методу деревянного каркаса, ни по методу строительства из цельного дерева. Тонкая деревянная конструкция из стекла образует решетчатую конструкцию, напоминающую скелет — характерная особенность так называемого метода строительства каркаса.

Наконец, этот тип конструкции обеспечивает индивидуальность. Не существует двух одинаковых домов, поскольку отдельные части «скелета» можно переставлять практически бесконечными способами, полностью так, как пожелает владелец.

Наш окончательный вывод: обсуждение того, является ли дом сборным домом или нет, является чисто академическим.

Дома сочетают в себе все преимущества сборных домов с безошибочным деревянным стеклом и современным деревянным дизайном.

Полный пакет гарантирует, что этот стиль здания становится все более и более популярным как на национальном, так и на международном уровне, и это, в конечном счете, имеет значение.

Многосемейных девелоперов переходят на деревянную каркасную конструкцию, чтобы сократить расходы

Пятиэтажный жилой комплекс North Tract Lofts в Арлингтоне, штат Вирджиния, изначально был спроектирован как бетонный проект, но застройщик попросил своего подрядчика, Clark Builders Group, переоборудовать здание в деревянную конструкцию III типа. Ожидается, что переход на строительные материалы сократит до 40 процентов общей стоимости строительства.

Разработчик North Tract Lofts, York Residential из Арлингтона, штат Вирджиния, не единственная фирма, которая задумывается о дереве.Все большее число разработчиков обращаются к древесине, чтобы сделать проекты финансово осуществимыми в сегодняшней нестабильной экономике.

Big Switch: York Residential решила использовать деревянную конструкцию вместо бетона, чтобы сделать пятиэтажные лофты North Tract Lofts в Арлингтоне, штат Вирджиния, финансово осуществимыми.

«Древесина приобретает все больший смысл. В некоторых случаях сложно сдать конкретный проект в аренду», — говорит Кейт Андерсон, исполнительный вице-президент Арлингтона, штат Вирджиния.на базе Clark Builders Group, которая строит как для третьих лиц, так и для собственной учетной записи. «Определенно бывают моменты, когда сжигание некоторой плотности в пользу более дешевого деревянного строительства позволяет проекту продвинуться вперед там, где, возможно, этого не было бы раньше». В прошлом застройщики, как правило, использовали дерево для создания садового продукта, как правило, от двух до четырех этажей, и полагались на бетон и сталь для зданий выше четырех этажей. Но теперь, по словам Андерсона, все больше строителей рассматривают древесину для пятиэтажных зданий с использованием конструкции типа III.«Это сложно, от четырех до пятиэтажного деревянного строительства, но это всего лишь вопрос решения проблем с местными властями. Я ожидаю увидеть больше этого, особенно в тех районах, где есть такое преимущество по плотности и землепользованию. цены не совсем скорректировались от того, что они стоили как проекты кондоминиумов, до того, что они теперь стоят как проекты квартир. Всегда будет это напряжение в попытках максимизировать количество плотности, в то же время контролируя расходы ».

Цена
Стоимость металлоконструкций и изделий из бетона в последние месяцы снизилась из-за отсутствия спроса, однако пиломатериалы остаются самым дешевым потребительским товаром.
Месяц (2009)	Структурированная сталь	Доска обрезная	Бетонные изделия
Январь	+ 10,7%	-2,9%	+ 1,4%
Февраль	+ 6,7%	-0,9%	-0,1%
марта	+ 4,6%	-3,2%	-0,9%
Апрель	+0.7%	+ 0,7%	-0,3%
мая	-2,0%	-1,0%	-0,1%
Источник: Индекс цен производителей

Однако пятиэтажное деревянное строительство, хотя и дешевле, чем сталь и бетон, все же стоит дороже, чем четырехэтажное деревянное строительство. По этой причине некоторые разработчики не считают рентабельным расширять свой деревянный каркасный дом с четырех до пяти этажей.По словам Михаэля Шлегеля, президента Greenbelt, генерального подрядчика и строителя из штата Мэриленд, четырехэтажная деревянная конструкция (без парковки или строительных работ) в среднем стоит 115 000 долларов за единицу, в то время как пятиэтажная деревянная продукция стоит от 135 000 до 140 000 долларов за единицу. Bozzuto Construction Co. «Поэтому мы не видим, чтобы это было сделано много, только там, где они действительно пытаются максимизировать плотность на дорогих землях».

Для тех, кто нуждается в дизайне с высокой плотностью, вскоре может появиться более высокий продукт с деревянным каркасом.В середине июля в городе Мики, Япония, LP Building Products и Network for Earthquake Engineering and Simulation планируют провести крупнейшее в мире испытание на сотрясение, когда-либо предпринимавшееся для демонстрации важности сейсмостойкого строительства. Тема? Семиэтажная 23-квартирная башня-кондоминиум весом около миллиона фунтов, в которой используются двутавровые балки LP SolidStart и ламинированный брус LP SolidStart в качестве основных конструктивных элементов перекрытий башни. По словам Дэвида Клайна, ведущего подрядчика по испытаниям на сотрясение землетрясения, результаты испытаний вполне могут привести к созданию более высокого деревянного каркасного здания.

«Прогнозируемые результаты нашего теста в июле приведут к изменению строительных норм и правил в большинстве районов Калифорнии с пяти этажей на шесть», — говорит Клайн. «Правительство Британской Колумбии в Канаде уже изменило свои строительные нормы и правила с пяти этажей на шесть этажей. И федеральное правительство США, и правительство Канады будут присутствовать на тестах и ​​будут использовать результаты этого теста для установления новых правил в строительстве с древесина.»

Первое массовое деревянное каркасное здание в Милуоки

Первое здание в Милуоки, построенное необычным методом строительства, с использованием высококачественной древесины вместо стали для его каркаса, будет завершено следующей весной.

Timber Lofts, 60-квартирный жилой дом с торговыми площадями на первом этаже, строится по адресу 300 W. Florida St., в Walker’s Point.

Четырехэтажное здание со студиями, однокомнатными и двухкомнатными квартирами строится с использованием технологии, известной как массивная древесина или поперечно-клееная древесина.

В этом процессе используются слои древесины, спрессованные вместе для создания колонн, балок и других компонентов каркаса здания.

Застройщик Энн Пипер Айзенбраун выбрала для проекта массивную древесину, потому что это более экологически устойчивый метод, чем использование традиционных конструкций из бетона и стального каркаса.

Кроме того, обнажение деревянных колонн, балок и потолков обеспечивает отличительный вид и ощущение тепла внутри, сказал Эйзенбраун, управляющий Pieper Properties Inc.

Timber Lofts со студиями стоимостью от 995 долларов в месяц был спроектирован Энгбергом. Андерсон Архитекторы. Catalyst Construction — строитель.

Проект сочетает в себе новое массовое деревянное строительство с пятиэтажным промышленным зданием, ранее использовавшимся Louis Bass Co.First Business Bank является кредитором и покупает налоговые льготы.

Pieper Properties недавно переоборудовала соседнее бывшее промышленное здание, 326 W. Florida St., в 35-квартирные апартаменты Serif. По словам Айзенбрауна, 91% этого заведения сдано в аренду, а Strike Bridal Bar находится в торговом зале на уровне улицы.

Другие проекты фирмы включают близлежащее офисное и торговое здание на 234 W. Florida St. — еще одно промышленное преобразование. Среди его розничных арендаторов — два новых магазина: Gigi и Milwaukee Boot Co.

В Милуоки на стадии планирования находятся еще два массивных деревянных здания. Оба будут разработаны ТОО «New Land Enterprises».

21-этажный жилой комплекс из 205 квартир под названием Ascent был бы одним из самых высоких подобных зданий в мире.

New Land планирует построить Ascent на северо-восточном углу улиц North Van Buren и East Kilbourn Avenue.

Кроме того, фирма планирует построить семиэтажное деревянное офисное здание площадью 42000 квадратных футов по адресу 834 N.Планкинтон пр.

Массивная древесина — это вариант старой строительной техники.

В зданиях, например, в историческом Третьем районе Милуоки, в 19-м и начале 20-го века использовались деревянные каркасы.

Но успехи в конструкции стального каркаса в конце 19 века позволили построить гораздо более высокие здания.

В массовых деревянных зданиях деревянные слои склеиваются вместе с помощью гвоздей, дюбелей или клея. Балки, полы и другие детали спроектированы так, чтобы быть прочными, как сталь или бетон.

Их прочность позволяет использовать их в современных средне- и многоэтажных зданиях, превосходя старые ограничения обычных деревянных каркасов.

Испытания показали, что они устойчивы к огню, который обугливает внешнюю поверхность древесины, прежде чем в конечном итоге погибнет.

Тому Дейкину можно написать по электронной почте [email protected] и следить за ним в Instagram, Twitter и Facebook.

Наши подписчики делают эту отчетность возможной. Пожалуйста, подумайте о поддержке местной журналистики, подписавшись на Journal Sentinel на jsonline.com / сделка.

Жилые и многофункциональные здания — SteelConstruction.info

Использование стали в жилищном и жилом строительстве в последние годы выросло в основном из-за растущего понимания преимуществ производительности, возникающих в результате строительства вне строительной площадки. технологический процесс, что особенно важно в городских или многофункциональных зданиях. Технологии внеплощадочного стального строительства улучшают окончательное качество здания и скорость его возведения.

Сталь также является легкой конструкционной системой, которая минимизирует нагрузки на фундамент и, следовательно, экономит затраты на подконструкции, которые могут быть важны на «заброшенных» участках, засыпках или при расширениях зданий.

Основным рынком сбыта стали в этом секторе являются многоэтажные жилые дома, особенно здания смешанного назначения, где нижние этажи предназначены для коммерческого использования или, в некоторых случаях, для парковки автомобилей в подвале. Для многофункциональных зданий совместимость напольных решеток между коммерческим, автомобильным и жилым уровнями является ключевым фактором при проектировании, и ее легче достичь с помощью стальных конструкций.Модульное или объемное строительство также заняло большую долю рынка в строительстве студенческих общежитий и отелей, где может быть достигнута экономия масштаба при производстве модулей.

В этом секторе могут использоваться различные технологии строительства из стали, в том числе каркасы из конструкционной стали, заполнение стен, настил пола, легкие фасадные и кровельные системы, а также модульные системы. Для поставки этих технологий на рынок жилого строительства существует надежная цепочка поставок.

[вверх] Характеристики стальных конструкций

Основная статья: Корпус стальной

Жилищному сектору требуются энергоэффективные, быстрые в строительстве и высококачественные здания.Стальные и композитные конструкции заняли значительную долю рынка в жилом секторе средней этажности в Великобритании из-за необходимости строить быстро, особенно в городских проектах. Процесс строительства улучшается, ускоряется и уменьшается количество неудобств за счет использования стальных компонентов, изготовленных за пределами строительной площадки.

В этом секторе могут быть эффективно использованы различные технологии на основе стали, в зависимости от масштаба здания, а именно:

Основным рынком сбыта стали являются многоэтажные жилые дома, для которых максимизированы такие характеристики, как внешнее производство, скорость строительства и легкий вес.Это важно в крупных городских проектах в местах с плотной засыпкой или в зданиях смешанного использования, например, когда жилые дома строятся над торговым или коммерческим районом. Хорошим примером такого смешанного использования является дизайн современных супермаркетов в городских районах, которые для утверждения планирования часто сочетают в себе жилое или общественное использование. Большой пролет супермаркета на уровне первого этажа означает, что верхние жилые уровни опираются на крышу супермаркета. Поэтому снижение нагрузки и достижение необходимого акустического затухания и огнестойкости являются ключевыми проектными проблемами, влияющими на проектное решение, которые решаются с помощью технологий стальных конструкций.

Аналогичным образом, когда жилое здание строится над автостоянкой, колонна на верхних уровнях должна учитывать эффективное использование места для парковки внизу. Это диктует расположение столбцов как кратное количеству парковочных мест, например обычно от 5 до 5,4 м и от 7,5 до 8 м с шагом. Один из методов заключается в использовании квадратных полых секций (SHS) в качестве колонн, которые могут быть спроектированы так, чтобы соответствовать ширине разделительных стен из легкой стали на верхних жилых уровнях.

Самый высокий уровень заводского изготовления достигается при использовании модульных стальных систем, которые заняли прочную долю рынка в студенческом общежитии и гостиничном секторе, где существует экономическая необходимость быстрого строительства. В случае студенческих общежитий часто земля на территории университета освобождается для строительства только в конце одного учебного года, и здание должно быть доступно для размещения студентов в начале следующего учебного года, т.е. 14 мес.Это диктует весь процесс закупок и строительства.

Аналогичным образом, в отелях преимущества скорости строительства, связанные с клиентами, могут быть оценены количественно, и каждый месяц раннего заселения может быть эквивалентен 1% от стоимости строительства. Многие отели построены с использованием модульных строительных систем, где значительная экономия может быть достигнута за счет «экономии на масштабе» в производственном процессе.

Примером этого является программа Aspire, которая предоставила высококачественное жилье для военнослужащих с использованием легкой стальной модульной конструкции.Показан пример такого типа модульного здания для размещения военнослужащих.

В жилищном строительстве преимущества стальных конструкций связаны с сокращением денежных потоков и ранним завершением демонстрационного дома и начальных этапов проекта, что, таким образом, способствует продаже более поздних этапов. В исследовании BRE SmartLife ^[1] изучались четыре системы домостроения (легкая сталь, дерево, бетон и блочные конструкции) на трех разных участках в Кембриджшире.Результаты показали, что системы из легкой стали были самыми быстрыми в строительстве, имели самую высокую производительность на стройплощадке и создавали наименьшее количество отходов.

Преимущества использования стали в жилых и смешанных зданиях резюмируются следующим образом:

Скорость строительства

Во всех стальных конструкциях используются готовые компоненты, которые быстро устанавливаются на месте. Короткие сроки строительства приводят к экономии на предварительных строительных работах, более ранней окупаемости инвестиций и снижению процентных платежей.Скорость строительства в городских жилых проектах важна для минимизации неудобств прилегающей собственности.

Гибкость и адаптируемость

Стальные каркасные системы с заполнением и разделительными стенами по своей природе гибки с точки зрения их расположения на плане и могут соответствовать различным планировкам квартир. В будущем их можно будет перенастроить для удовлетворения новых требований или даже изменения использования. Модульные системы можно демонтировать и перемещать, тем самым сохраняя стоимость активов здания.

Легкий

Стальные конструкции весят меньше половины эквивалентной бетонной конструкции, а легкие стальные каркасы или модульные системы весят менее четверти бетонной конструкции, что позволяет сэкономить на затратах на фундамент и опорных подиумах в многофункциональном здании.

Качество и безопасность

Сборка за пределами площадки повышает качество за счет производства, контролируемого фабрикой, и снижает зависимость от торговых операций на площадке и погодных условий.Работа в контролируемой производственной среде значительно безопаснее, чем работа на месте. Использование готовых компонентов снижает объем работ на строительной площадке до 75%, тем самым существенно повышая общую безопасность строительства.

Огнестойкость

Пожарная безопасность во время строительства является важным фактором, который отрицательно сказывается на деревянных каркасах. Стальная конструкция по своей природе негорючая и не увеличивает пожарную нагрузку.

Экологические преимущества

Многие свойства стали, присущие использованию стали в строительстве, имеют значительные экологические преимущества. Например, стальная конструкция на 100% пригодна для повторной переработки многократно и без какого-либо разрушения; скорость строительства и уменьшение разрушений участка дает местные экологические преимущества.

Экономический эффект от металлоконструкций жилых домов

Фактор	Улучшение	Экономическая выгода
Скорость строительства	Сокращение времени строительства на 20-40% по сравнению со строительством на площадке, в зависимости от масштаба проекта	Экономическая выгода зависит от типа проекта — например, студенческое общежитие часто нужно сдавать в течение одного учебного года.В жилых зданиях отдельная квартира не может быть заселена до тех пор, пока здание не будет завершено, поэтому скорость строительства является императивом с точки зрения движения денежных средств.
Затраты на управление площадкой	Снижение затрат на управление площадкой из-за более короткого периода строительства	Расходы на управление площадкой можно снизить на 20–30%, что может привести к экономии от 3 до 4% общих затрат на строительство.
Минимальная высота от пола до пола	Системы неглубокого пола были разработаны для минимизации общей зоны пола до 400 мм, включая упругое напольное покрытие и потолок.	Уменьшение высоты этажа на 5% может привести к созданию одного дополнительного этажа из 20 и аналогичному снижению стоимости облицовки, что эквивалентно примерно 1% от общей стоимости здания.Высота от пола до пола часто должна соответствовать размеру кирпича, кратному размеру, например 2850 мм
Фундаменты	Стальная конструкция составляет менее половины веса эквивалентной бетонной конструкции, что эквивалентно снижению общей нагрузки на фундамент на 30%.	Затраты на фундамент для жилых домов составляют от 5 до 10% стоимости здания. Снижение нагрузки на фундамент на 30% может привести к общей экономии от 1,5 до 3% с точки зрения затрат на строительство.
Многофункциональные здания	Длиннопролетная стальная конструкция на уровне подиума обеспечивает более гибкое использование пространства внизу, которое зависит от функции здания.	Легкость стальной конструкции верхних жилых этажей сводит к минимуму нагрузки на уровень подиума и, следовательно, снижает стоимость конструкции подиума.

[вверх] Типы жилых домов

В своей простейшей форме дом на одну семью состоит из одного человека, тогда как жилой дом состоит из нескольких человек, в котором каждая квартира находится на одном уровне, хотя можно спроектировать двухуровневую квартиру на двух уровнях.Анатомия жилого дома зависит от его размера и местоположения, и все чаще жилые здания проектируются как смешанные в сочетании с офисными или торговыми помещениями и автомобильной стоянкой на нижних уровнях.

[вверху] Корпус

Жилье может быть трех основных форм; отдельно стоящие, двухквартирные и террасные, как правило, двух- или трехэтажные. В домах с террасами полы обычно простираются между партийными стенами, а крыши — между передней и задней стенами фасада.Триммеры необходимы вокруг лестницы, чтобы поддерживать пол. В двухквартирных и отдельно стоящих домах пролет этажей зависит от планировочной формы здания. Типичные размеры перекрытий составляют от 3,5 до 5,5 м, что может быть достигнуто с использованием различных стальных технологий.

Современное жилье в городских районах часто имеет относительно небольшую площадь, поэтому есть преимущество в строительстве до 3 этажей, например, с использованием крыши мансардного типа для жилого пространства. Тем не менее, важным требованием к 3-этажному жилью является средство эвакуации при пожаре, для чего необходимо, чтобы все двери на лестницу были самозакрывающимися и имели 30-минутную огнестойкость.

В системах из легкой стали можно создавать относительно большие проемы для дверей патио и т. Д., Не требуя отдельных перемычек, которые необходимы в стенах из блоков. Также можно спроектировать изогнутые крыши и полезное пространство на крыше. Высокий уровень теплового КПД может быть достигнут путем размещения большей части изоляции снаружи легкой стальной конструкции для создания «теплого каркаса». Показатели U менее 0,15 Вт / м ² K были достигнуты, как в проекте в Южном Уэльсе (показано).

[вверх] Жилые дома на дачных участках

В загородных или пригородных районах жилые дома часто меньше (обычно от 3 до 5 этажей), чем в городских проектах, и их меньше ограничивают здания вокруг них.В этом типе и масштабе проекта выбор фасадного и кровельного материала должен соответствовать или гармонировать с близлежащими зданиями.

Кирпичные фасадные стены и черепичные крыши являются предпочтительными внешними материалами в этих типах зданий. Эти традиционные облицовочные материалы могут поддерживаться внутренней стальной конструкцией, так что конструктивная система не проявляется с точки зрения внешнего вида здания. Действительно, стальная конструкция может улучшить внешний вид, позволяя использовать такие интересные особенности, как большие двери внутреннего дворика, мансардные крыши и выступающие балконы.

Модульная конструкция также может применяться для таунхаусов и жилых домов всех типов. В показанном проекте используются группы из 2 и 3 модулей для создания каждой квартиры площадью от 60 до 80 м ² этажей. Модули облицованы различными материалами, и к модулям присоединены стальные балконы.

[вверх] Жилые дома в городах

В городских районах жилые дома часто имеют сложную форму, поскольку они часто спроектированы так, чтобы вписываться в плотные засыпки или заменять существующие здания.Суть городских проектов также заключается в том, что городской уличный пейзаж должен быть частью архитектурной концепции. Кроме того, многие объекты находятся рядом с загруженными дорогами и железнодорожными линиями, поэтому вопросы изоляции от внешнего шума и вибрации являются важными вопросами проектирования.

Арлекин Корт, Ковент-Гарден — Изогнутый фасад, прикрепленный к конструкции неглубокого перекрытия

Важными требованиями к проектированию городских жилых домов являются:

• Структурные системы, которые могут соответствовать изменяемой форме плана и избегать препятствий или существующих коммуникаций в земле
• Легкие строительные системы для минимизации земляных работ
• Системы быстрого строительства с минимальным воздействием на соседние здания
• Разнообразие архитектурных решений, таких как изогнутые фасады и крыши, а также создание частного пространства с помощью балконов и т. Д.
• Минимальная высота от пола до пола для соблюдения проектных ограничений для общей высоты здания
• Уличный ландшафт, созданный торговыми объектами на первом этаже с совместимой структурной сеткой с жилыми уровнями выше
• Безопасный доступ и использование лифтов и других общественных мест.

Показаны хорошие примеры использования стали в городских жилых проектах. Природа этого типа зданий заключается в том, что пролеты этажей находятся в диапазоне от 5 до 7 м, что позволяет гибко размещать внутренние стены для оптимизации планировки квартир.Благодаря этому стальные системы неглубоких полов оказались популярными, поскольку они обеспечивают глубину пола менее 400 мм и обеспечивают отличную звукоизоляцию и огнестойкость. Показан проект в центре Лондона с использованием системы неглубокого перекрытия.

Внутренние и внешние стены могут быть выполнены из легкой стали и могут перемещаться в соответствии с требованиями клиента и пользователя. Это может быть важно для жилищных ассоциаций, которые могут пожелать изменить предлагаемое жилье в зависимости от размера семьи. Модульное строительство — хорошее решение для городских жилых проектов, требующих исключительно быстрого и качественного строительства за счет стороннего производства.В этом случае архитектурная концепция должна быть такой, чтобы многократное использование модулей одинакового размера могло использоваться эффективно. Показан хороший пример проекта модульного жилого дома от 5 до 8 этажей в Дублине.

SCI P328 дает тематические исследования жилых зданий, в которых используется сталь.

[вверх] Многофункциональные жилые дома

Жилое здание над коммерческими этажами, поддерживаемое наклонными трубчатыми колоннами, Манчестер

В городских проектах часто возникает необходимость объединить различные варианты использования в одном здании, например:

• Торговая площадь 1 этаж
• Офисные помещения на нижних этажах
• Автомобильная стоянка на цокольном или цокольном этаже
• Жилые единицы верхних этажей
• Пентхаусы на крыше или общественные места.

Проблемы проектирования, связанные со зданиями смешанного назначения:

• Структурная сетка, подходящая для использования на разных этажах, в частности, из-за уровней автостоянки, или
• Передаточная конструкция, которая позволяет колоннам или стенам на верхних уровнях отличаться от нижних
• Доступ к верхним уровням, независимый от нижних общественных уровней
• Эффективная огнестойкость и разделение на отсеки с учетом различных мер пожарной безопасности на разных уровнях
• Высокий уровень звукоизоляции между различными помещениями
• Различная, но визуально совместимая архитектурная обработка общественных и жилых помещений.

Концепция дизайна смешанного городского жилого дома на основе стального каркаса
(Изображение любезно предоставлено HTA Architects)

Показанные проекты иллюстрируют некоторые из этих проблем. Стальная транспортная конструкция может быть спроектирована эффективно и может быть частью архитектурной концепции. В этом проекте в Динсгейте, Манчестер, 16 жилых этажей из стали и стекла поддерживаются наклонными трубчатыми стальными колоннами над общественным вестибюлем и коммерческими помещениями.

Проиллюстрирован эскизный проект 5-этажного жилого дома, построенного над торговым или коммерческим помещением на первом этаже и с подземной автостоянкой. Первичная конструкция представляет собой стальной каркас с системой неглубокого перекрытия с колоннами, расположенными на расстоянии 7,5 м по фасадам и на расстоянии внутри, подходящем для использования на уровне парковки. Во всех заполненных стенах и разделителях использовались легкие стальные С-образные профили, чтобы пространство могло быть сконфигурировано в соответствии с планировкой квартиры.

[вверх] Студенческие общежития

Студенческое общежитие в Шеффилде с использованием модульной конструкции с общим помещением на первом этаже
(Изображение предоставлено Unite Modular Solutions)

Студенческие общежития были построены в большом количестве, чтобы удовлетворить растущий спрос на студенческое жилье, особенно в городских университетах и ​​колледжах.Природа студенческих общежитий такова, что спальни для занятий с ванными комнатами обычно имеют стандартные размеры — обычно 2,7 м в ширину и 6 м в длину, а 5 или 6 комнат обслуживаются общей кухней. Эта группа помещений обычно рассматривается как одноместная с точки зрения акустического разделения и противопожарной защиты. Часто предусматривается двойной коридор, так что доступ к комнатам с каждой стороны здания осуществляется отдельно. Это означает, что общая ширина здания обычно составляет 15 метров.

Цикл строительства студенческих жилых домов часто составляет от 12 до 14 месяцев, т.е.е. С июня одного года по август следующего. Это требует быстрой программы строительства, часто с ограничениями соседних зданий, оставшихся в эксплуатации в течение срока. В этом секторе могут использоваться различные технологии стального строительства, но наиболее быстрый метод достигается за счет модульного строительства, которое до 40% быстрее, чем традиционные методы строительства с интенсивным использованием строительных площадок.

Как и в других городских проектах, студенческие общежития часто сочетают в себе общественные помещения и офисные помещения на первом этаже, что может означать, что верхние уровни используют другую структурную систему, чем нижняя.Показан хороший пример этого. В этом и других подобных проектах на первом этаже создается подиум, на котором размещаются модули.

[наверх] Отели

Отель построен из модулей со стальной системой фасадов против дождя, Ashorne Hill
(Изображение любезно предоставлено Ashorne Hill Management Center)

Для гостиничных проектов коммерчески необходимо, чтобы они строились быстро и с высоким и стабильным качеством.Типичные гостиничные номера имеют ширину от 3 до 4 м и длину от 5 до 6 м и расположены по обе стороны от центрального коридора, так что общая ширина здания составляет от 12 до 14 м. Длина «крыла» здания зависит от безопасных средств эвакуации при пожаре, и обычно требуются альтернативные пожарные выходы на обоих концах коридора.

В отелях могут использоваться различные системы стальных конструкций, в зависимости от размера и высоты. Для 2–4-этажных отелей популярны модульные системы, особенно в тех случаях, когда стандартные технические характеристики номеров могут быть изготовлены за пределами объекта, что позволяет добиться экономии на масштабе производства.

Еще одной особенностью отелей в городских районах является то, что первый этаж используется под ресторан и вестибюль, а иногда и под торговые точки, так что спальни на верхних уровнях построены на подиуме первого этажа, как и в других зданиях смешанного использования.

[вверх] Строительные формы

Основные статьи: Композитная конструкция, Системы перекрытий, Длиннопролетные балки, Заполнение стен, Модульная конструкция

В жилых и жилых домах могут использоваться различные формы стальных конструкций, в зависимости от их размера и сложности.Они описаны ниже;

[вверх] Легкий стальной каркас

Легкий стальной каркас состоит из С-образных профилей, подвергнутых холодной прокатке из оцинкованной стальной полосы толщиной от 1,2 до 2,4 мм. С-образные секции размещаются на расстоянии 400 или 600 мм, чтобы соответствовать размерам гипсокартона, и обычно:

• глубиной 75, 100 или 150 мм для несущих стен
• Глубина 150, 200, 250 или 300 мм для перекрытий перекрытий.

Стены из легкого стального каркаса изготавливаются в виде одноэтажных панелей и 2.Шириной от 4 до 4 м и поддерживайте пол непосредственно, используя Z-образную секцию над стеной. Обычно он имеет толщину 2 мм и также служит перемычкой для отверстий. Стены могут выдерживать вертикальные нагрузки до 100 кН / м в качестве линейной нагрузки, что типично для их использования в 7-этажном здании. Стены имеют распорки, чтобы противостоять горизонтальной нагрузке, и распорки могут быть выполнены в виде неразъемных распорок K или W с использованием C-образных секций или распорок X с использованием плоской полосы.

Балки перекрытия могут быть установлены как отдельные секции или как часть сборной кассеты пола.Пролеты от 3,5 до 6 м могут быть спроектированы с расстоянием между балками, как правило, 400 мм. Решетчатые балки можно использовать для более длинных пролетов.

Однопролетные перекрытия с простой опорой, состоящие из композитных плит перекрытия глубиной 150 мм, также могут поддерживаться легкими стальными стенами, где требуется очень тонкий пол. Такие полы опираются на Z-образную секцию над стенами, и возможны пролеты до 5 м. Для обеспечения огнестойкости в желобе настила необходима арматура.

• Стальные балки перекрытия в корпусе из легкой стали

• Встроенные К- и Х-распорки в стенах из легкой стали
  (Изображение любезно предоставлено Fusion Building Systems)

Руководство по проектированию легких стальных конструкций в жилых зданиях приведено в SCI P402.

[вверху] Стальные рамы со стенками-филенками из легкой стали

В жилых домах могут использоваться различные системы конструкционной стали. Конструктивная система состоит из балок и колонн на регулярной сетке на каждом этаже, в которой перекрытие проходит между балками. Плита перекрытия может быть в виде монолитного бетона, размещенного на стальном настиле, или, в качестве альтернативы, сборных железобетонных элементов. Фасад и внутренние стены состоят из заполнителя из легкой стали и разделительных стен, что позволяет конфигурировать внутреннее пространство в соответствии с архитектурными требованиями.

Дополнительную информацию о многоэтажных жилых домах из стали можно найти в SCI P329 и SCI P332.

[вверх] Композитные балки и композитные плиты перекрытия

Композитная конструкция состоит из стальных балок двутаврового сечения, приваренных к верхнему фланцу, с соединителями, работающими на сдвиг (шпильки), которые позволяют балке действовать совместно с монолитной композитной плитой перекрытия. В жилых домах балки обычно выбираются неглубокими (например, секции 203, 254 или 305 UC), чтобы общая глубина пола была менее 500 мм.Максимальный пролет этих балок обычно примерно в 30 раз превышает их глубину (следовательно, до 9 м), что находится в пределах диапазона применения в жилых домах.

Колонны часто имеют форму квадратных или прямоугольных полых секций, которые помещаются в разделительные стены. Типовые сечения — ШС 100х100, 150х150, 200х100 или 200х150, в зависимости от ширины стены.

Композитная плита представляет собой стальной профилированный настил различной формы, простирающийся на 3–4 м между второстепенными балками. В жилых домах композитные плиты перекрытия обычно имеют глубину от 130 до 150 мм, в зависимости от высоты настила.

Профилированный стальной настил выдерживает влажный вес бетона и строительные нагрузки. Между настилом и бетоном возникает достаточное комбинированное воздействие, так что обычно условия конструкции определяют максимальные пролеты, которые могут быть достигнуты. Если настил подпирается во время строительства, могут быть достигнуты более длинные пролеты, но отношение пролета к глубине плиты ограничено примерно до 28, так что эксплуатационные характеристики пола являются приемлемыми.

[вверх] Стальные балки и сборные железобетонные плиты

В жилом секторе часто используются сборные железобетонные плиты, и они могут опираться на стальные балки, которые совпадают со стенами, так что они не выступают в пространство комнаты.Сборные бетонные плиты могут быть спроектированы так, чтобы действовать совместно со стальными балками, и если это так, стальные балки должны иметь ширину не менее 190 мм, чтобы обеспечивать поддержку сборным элементам и оставлять достаточно места вокруг соединителей, работающих на срез. Часто секции UC используются в качестве опорных балок, чтобы минимизировать общую глубину перекрытия. Показано типичное использование сборных железобетонных плит на стальном каркасе.

[наверх] Системы неглубокого перекрытия

Система USFB
(Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

Неглубокие этажи предлагают ряд преимуществ, таких как минимизация общей высоты здания для заданного количества этажей или максимальное количество этажей для заданной высоты здания.Кроме того, достигается плоский потолок — отсутствуют перерывы, характерные для балок нижнего этажа — что дает полную свободу для распределения услуг под полом. Эти преимущества следует рассматривать в контексте конкретного проекта, чтобы определить, когда они наиболее подходят.

Мелкость перекрытий достигается за счет размещения плит и балок в одной зоне. Это достигается за счет использования асимметричных стальных балок с более широким нижним фланцем, чем верхний фланец, что позволяет плите располагаться на верхней поверхности нижнего фланца с соответствующей опорой, а не на верхней поверхности верхнего фланца, как это бывает с балками нижней стойки.Плита перекрытия может быть в виде сборной бетонной плиты или композитной плиты с металлическим настилом (может использоваться как неглубокий, так и глубокий настил). Дополнительным преимуществом является то, что некоторые формы конструкции неглубокого перекрытия по своей сути обеспечивают композитное взаимодействие между балками и плитой, тем самым повышая эффективность конструкции.

Доступен ряд решений для неглубоких перекрытий, в том числе балки для неглубоких перекрытий (USFB) от Kloeckner Metals UK Westok.

• USFB с сборными плитами из холлокора
  (Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

• USFB с глубоким настилом
  (Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

Kloeckner Metals UK Система USFB компании Westok состоит из неглубокой и асимметричной ячеистой балки Westok с арматурой, проходящей через ячейки для крепления плиты к балке.Эта простая деталь обеспечивает простую и экономичную деталь непропорционального обрушения, а также используется для сопротивления скручиванию в конечном состоянии. Для композитных плит с металлическим настилом арматура укладывается в желоба металлического настила. В случае пустотных плит арматура размещается в альтернативных сердцевинах сборного железобетона. Чтобы ограничить верхний фланец USFB на нормальном этапе, бетон на месте следует заливать заподлицо с верхним фланцем или поверх него, в этом случае рекомендуется минимальное покрытие 30 мм.

Поперечное сечение USFB
(Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

USFB изготовлен из стандартных прокатных профилей и доступен с шагом в 1 мм. Как правило, они имеют глубину 150–300 мм, их размеры и дизайн разрабатываются с использованием свободно доступного программного пакета Westok Cellbeam на основе требований каждого отдельного проекта, решетки пола и т. Д. Программное обеспечение выполняет все необходимые структурные проверки, включая проверку на кручение на этапе строительства.USFB могут экономично пролетать до 10 м со структурной глубиной, которая очень выгодна по сравнению с R.C. плоские плиты. Таким образом, они популярны во многих секторах, включая жилую.

«Plug Composite Action» может быть задействовано для USFB, что было продемонстрировано с помощью полномасштабных лабораторных испытаний, для дальнейшего увеличения пропускной способности секции. Чтобы задействовать «Plug Composite Action», необходимо принять следующие детали:

• Плиты из композитных материалов с металлическим настилом: бетонные плиты вровень с верхним фланцем или над ним
• Сборные железобетонные изделия, как правило: минимальный верхний уровень 50 мм с верхним фланцем или над ним
• Пустотные блоки: каждые 2 ядра ^и выломаны, заполнены бетоном и армированы через ячейку
• Монолитные плиты перекрытия: бетонный бетон на уровне (или выше) верхнего фланца

[вверх] Заполнение стены

В жилых домах легкие стальные стены широко используются как в качестве филенки на фасаде, так и в качестве внутренних перегородок.Показан типичный пример заполнения стен с использованием конструкции неглубокого перекрытия. Для высот от пола до пола до 3 м С-секции обычно имеют глубину 100 мм и размещаются на расстоянии 600 мм. Стены-заполнители могут поддерживать самые разные облицовочные материалы.

[вверх] Модульная конструкция

Многоэтажное модульное жилое здание, Западный Лондон
(Изображение любезно предоставлено Caledonian Building Systems)

Модульная конструкция состоит из трехмерных или объемных единиц, которые обычно имеют размер комнаты, и группа модулей может быть скомпонована для обеспечения стабильной формы здания.Модули обычно имеют ширину от 2,7 до 4 м и длину от 6 до 12 м и предназначены для несения нагрузки либо через их боковые стенки, либо через угловые стойки и краевые балки. Они могут быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать горизонтальные нагрузки для зданий высотой до 6 этажей. Для более высоких зданий используется дополнительное усиленное ядро ​​или, в некоторых случаях, бетонное ядро, чтобы обеспечить устойчивость группе модулей.

Модули связаны вместе по углам, так что нагрузки могут передаваться между ними как в нормальных условиях, так и в крайних случаях потери опоры снизу (называемой «структурной целостностью» или «прочностью» в Строительных нормах и правилах).

Главной особенностью модульных зданий является экономия, которая достигается за счет многократного использования элементов аналогичного размера, например, в отелях и студенческих общежитиях. Коридоры и циркуляционное пространство обычно строятся из плоских элементов, но большие модули также могут быть спроектированы так, чтобы включать центральный коридор.

Смешанное использование модулей и стальной каркасной конструкции

Также возможно оптимизировать использование модульной конструкции в зданиях со стальным каркасом, спроектировав модули так, чтобы они включали только части здания с высоким уровнем обслуживания, такие как ванные комнаты и кухни.Модули могут поддерживаться неглубокими UC или неглубокими балками перекрытия, так что общая глубина пола сводится к минимуму. Показан типичный план смешанной модульной и стальной каркасной конструкции.

Дополнительные указания по проектированию с использованием модульной конструкции приведены в SCI P302.

[вверх] Подиумные конструкции

Конструкции подиума могут быть выполнены из стали, чтобы поддерживать другую форму конструкции, указанной выше. Подиум часто называют передаточной структурой, где решетки колонн сверху и снизу различаются.Хороший пример этого — когда жилой дом расположен над коммерческой площадью или автомобильной стоянкой. Транспортная конструкция рассчитана на то, чтобы выдерживать вес здания, расположенного выше. Несущие стены или колонны располагаются таким образом, чтобы они поддерживались стальными балками передаточной конструкции.

Показан пример модульного жилого дома для жилищного товарищества, в котором модули поддерживаются на подиуме первого этажа, а офисы на первом этаже — ниже. Балки в уровне подиума совпадают с боковыми стенками модулей.Стальная распорная конструкция также обеспечивает пространство для доступа и циркуляции, а также обеспечивает устойчивость верхних уровней. Модули также имеют встроенные балконы.

• Модульное здание, опирающееся на подиум первого этажа, Ист-Лондон

• Во время строительства
  (Изображение предоставлено Rollalong)

• Завершенное здание
  (Изображение любезно предоставлено Жилищной ассоциацией Восточной Темзы)

Для парковки автомобилей ниже уровня подиума колонны должны совпадать с несколькими местами для парковки, т.е.е. кратное от 2,5 до 2,7 м и в другом направлении должно быть на сетке 4,5 м, 7,5 м и 4,5 м. В некоторых случаях может быть спроектирована несущая стальная конструкция с чистым пролетом 16 м, чтобы обеспечить более гибкое использование пространства под ней. Ячеистые или сборные балки с большим пролетом могут быть эффективно использованы, если жилые уровни выше достаточно легкие, чтобы их поддерживать. Глубину балки можно принять как типичный пролет / 20 или около 800 мм для пролета 16 м.

Наиболее эффективно использовать конструкции подиумного типа в многофункциональных зданиях с 4-6 уровнями жилого использования выше 2 этажей коммерческого использования.На верхних уровнях должна быть отдельная зона входа и средства эвакуации в случае пожара, что часто приводит к использованию нескольких стальных или бетонных стержней с опорами, которые могут быть спроектированы для обеспечения устойчивости надстройки.

Другими функциональными требованиями к конструкциям подиумов являются огнестойкость и структурная целостность как ключевые элементы, а также распределение коммуникаций и трубопроводов с верхних уровней. Длиннопролетные балки на уровне подиума часто перфорированы большими отверстиями в перемычках, чтобы обеспечить горизонтальное распределение услуг.

[наверх] Ключевые вопросы проектирования жилых домов

Основные статьи: Стоимость металлоконструкций, Планирование затрат на этапах проектирования, Устойчивое развитие

[вверх] Закупки

Закупки в секторе жилищного строительства обычно осуществляются подрядчиком или застройщиком. Архитектор, нанятый застройщиком, сначала подготовит чертежи схемы для утверждения планирования, которые будут включать материалы, которые будут использоваться в фасаде и крыше, но не обязательно в основной конструкции.Для зданий средней этажности решения из бетона, стали или дерева будут в равной степени осуществимы на этом этапе проектирования схемы.

После получения одобрения плана по макету схемы, детальное проектирование будет выполнено до уровня, необходимого для проведения конкурсных торгов главным подрядчиком. Тендер выбранного подрядчика будет основан на форме строительства, которая является наиболее рентабельной для конкретного проекта и местоположения, что будет зависеть от таких вопросов, как логистика площадки, наличие подходящих субподрядчиков, минимальный объем наземных и временных работ и т. Д.

Стальные технологии будут серьезно рассмотрены на данном этапе, потому что они закупаются через специализированных субподрядчиков с проверенной репутацией и быстро устанавливаются на месте с минимальным контрактным риском. Проектирование легкой стальной конструкции выполняется специализированным поставщиком и согласовывается с общим проектом здания. Обычно установку на месте выполняет специализированный поставщик.

Недавнее важное нововведение — это системы управления информацией о зданиях (BIM), в которых проектная группа, подрядчики и специализированные поставщики используют общую систему проектирования и чертежей.Стальные системы всех типов проектируются и детализируются с помощью совместимого программного обеспечения, которое используется в производственном процессе и может быть легко интегрировано в систему BIM.

[вверх] Экономика строительства

Экономика частного жилья и жилого строительства зависит от рыночных условий и продаваемости собственности. Здания смешанного использования будут также включать коммерческие помещения, которые будут приносить дополнительный доход. В секторе социального жилья жилищные ассоциации рассматривают более долгосрочную перспективу общей экономики здания, которая будет включать такие вопросы, как техническое обслуживание, расчетный срок службы и гибкость использования для удовлетворения будущих потребностей в жилье.

Примерная разбивка общей стоимости строительства многоэтажного жилого дома выглядит следующим образом:

• Фонды от 5 до 12%
• Надстройка и перекрытия от 15 до 20%
• Облицовка и кровля от 20 до 25%
• Окна и двери от 10 до 15%
• Услуги (механические, электрические и лифты) от 15 до 20%
• Услуги (канализация и водоснабжение) от 5 до 8%
• Отделка и фурнитура от 20 до 25%
• Управление площадкой (предварительные) от 10 до 15%

Предварительные мероприятия представляют собой затраты на управление площадкой и местное оборудование, включая аренду кранов, складские помещения и оборудование.Предварительные работы на стройплощадке могут варьироваться в зависимости от масштаба проекта, и цифра в 15% от общей стоимости часто допускается для интенсивного жилищного строительства, снижая до 10% для проектов, предусматривающих более высокие уровни сборных конструкций за пределами площадки, таких как стальные конструкции. Дополнительная информация о стоимости доступна здесь.

[вверх] Программа строительства

Скорость строительства очень важна в проектах жилищного строительства и жилых домов, чтобы уменьшить денежный поток и минимизировать неудобства для близлежащих объектов.Программа строительства типового проекта жилого дома представлена ​​ниже:

Типовая программа строительства типового жилого дома среднего размера с использованием стального каркаса

[вверх] Устойчивое развитие

В контексте жилищного строительства и жилых зданий основные проблемы устойчивости, которые необходимо решить, включают способы минимизации эксплуатационного использования энергии, особенно в системах отопления и освещения, а также любые конкретные требования к планированию для систем возобновляемой энергии.

Информация об устойчивости стали в жилых и жилых зданиях доступна в SCI P370.

Рекомендации по проектированию устойчивых зданий смешанного назначения приведены в Руководстве по проектированию зданий смешанного назначения Target Zero.

[вверх] Тепловые характеристики

Тепловые характеристики жилых зданий зависят от стратегий, необходимых для достижения Целевого уровня выбросов (TER) и Целевого энергетического КПД (TFEE), установленных в Части L1A ^[2] Строительных норм.TER выражается как масса CO ₂ , выбрасываемая в килограммах на квадратный метр площади пола в год. Ставка TFEE, которая является целевым показателем, введенным в 2013 году только для новых жилищ, выражается как количество потребляемой энергии в киловатт-часах на квадратный метр жилой площади в год. Ставки TER и TFEE для индивидуальных жилищ должны быть рассчитаны с использованием SAP 2012.

В легких стальных конструкциях и стенах с заполнением требуемый уровень теплоизоляции достигается за счет конструкции «теплый каркас», в которой большая часть изоляции размещается за пределами стальных элементов, как показано для кирпичной и изолированной штукатурной облицовки.Минеральная вата также помещается между С-образными секциями, но она сочетается с изоляционной панелью с закрытыми порами толщиной от 70 до 150 мм снаружи рамы.

В таблице показана типичная толщина внешней изоляции для достижения заданных значений коэффициента теплопередачи. Рассматриваются два типа изоляционной плиты внешне; Изоляция с закрытыми ячейками PIR (полиизоцианурат) для фасадов из кирпичной кладки и изоляция PIR или EPS (пенополистирол) для фасадов с изоляцией из штукатурки.

Типичная толщина внешней изоляции, необходимая для достижения различных уровней тепловых характеристик в жилых зданиях из легкой стали

Значение U стены (Wm -2 K -1 )	Кладка фасада		Изолированный штукатурный фасад
	Толщина PIR (мм)	Общая глубина стены (мм)	Толщина PIR (мм)	Толщина EPS (мм)	Общая глубина стены (EPS) (мм)
0.25	50	315	50	60	210
0,22	80	345	60	80	230
0,20	100	365	80	100	250
0,18	120	385	90	120	270
0,15	150	405	110	150	300

Тепловые мосты

Тепловые мосты, связанные с линейным и точечным воздействием на ограждающую конструкцию здания, известны как «неповторяющиеся тепловые мосты».В идеале тепловые мосты не должны добавлять более 20% к общим тепловым потерям через ограждающую конструкцию здания.

Утечка воздуха

В жилых и жилых зданиях утечка теплого воздуха и, следовательно, инфильтрация холодного воздуха может составлять более 30% потерь тепла из здания и должна контролироваться. Стандартные испытания на герметичность включают в себя большие вентиляторы, создающие внутри здания внутреннее давление 50 Па. Для жилых зданий инфильтрация воздуха, которая используется в расчетах энергии всего здания, принимается равной 5% от стоимости.

Типовые данные по герметичности легких стальных и модульных домов и жилых домов представлены в таблице. Повышенная герметичность может быть достигнута за счет использования внешней обшивки или паронепроницаемого гипсокартона.

между воздушным шкафом и потолочным пространством.

Типовые данные по герметичности жилых домов из легкой стали

Целевой показатель воздухопроницаемости (м 3 / м 2 / час)	Легкие стальные каркасы и стальные конструкции с заполнением стенами	Модульная конструкция
<10	Обычная строительная практика для плоской конструкции без специальных мер по обеспечению герметичности	Модульная конструкция обеспечивает повышенную герметичность за счет производства вне строительной площадки — см. Ниже
<7	Заделать стыки и зазоры вверху и внизу стен акустическим герметиком.Герметизируйте внешние изоляционные плиты. Используйте «вкладыши» для уплотнения вокруг этих служебных отверстий	Герметичность 7 м 3 / м 2 / час достигается за счет точной резки плит и герметиков на стыках при изготовлении модуля
<5	Использование наружных плит обшивки плюс вышеуказанные меры. Гипсокартон с паропроницаемостью можно использовать для внутренних работ. Используйте муфты вокруг труб на стыке	Используйте внешние жесткие панели обшивки или двойные слои гипсокартона внутри, плюс указанные выше меры при производстве с контролем качества.
<3	Специальные меры, включающие один или несколько приемов: Доски обшивки Паропроницаемый гипсокартон Двухслойная служебная пустота внутри Требуется искусственная вентиляция легких	Достижимо с жесткой обшивкой и герметизацией вокруг всех служебных проходов (благодаря ячеистой природе модульной конструкции)
<2	Для достижения минимальной утечки воздуха может потребоваться непроницаемая непрерывная мембрана.	Что касается плоской конструкции, но производительность более надежна и меньше зависит от установки на месте

Контроль конденсации

Конденсация — это явление, при котором теплый влажный воздух конденсируется на холодных поверхностях.Этот эффект сводится к минимуму, если холодные точки на внутренней поверхности здания находятся в определенных пределах (обычно 10% от температуры остальной стены). Там, где существует риск конденсации внутри самой облицовки, внутри здания можно разместить паронепроницаемую мембрану. Это должно дополняться эффективной и контролируемой вентиляцией внутреннего пространства. Используется для монтажа с гипсокартоном на фольгированной основе или с отдельной мембраной в помещениях с повышенной влажностью.

Информацию об энергоэффективном жилье с использованием легкого стального каркаса можно найти в SCI P367.

[наверх] Системы возобновляемой энергии

Наиболее распространенные технологии использования возобновляемых источников энергии, которые можно найти в жилых и жилых зданиях, включают:

• Фотоэлектрические (PV) панели, прикрепленные к крыше
• Солнечные тепловые панели для горячей воды, прикрепленные к крыше
• Наземные или воздушные тепловые насосы
• Малые ветряные турбины
• Комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ, которая может быть подходящей для более крупных проектов)
• Отопление на биомассе и распределение горячей воды (подходит для социального жилья).

Относительные достоинства каждой системы зависят от типа и масштаба жилого дома или жилого проекта. Фотоэлектрические и солнечные тепловые панели теперь являются обычными технологиями, которые можно легко прикрепить к легкой стальной крыше.

Для больших жилых зданий, ТЭЦ и системы, работающие на биомассе, требуют более сложной стратегии энергоснабжения и технического обслуживания, которой лучше всего управляет владелец здания, например жилищная ассоциация. Избыточное тепло, производимое ТЭЦ, также можно использовать для бассейнов или распределить как часть системы централизованного теплоснабжения.

[верх] Этажные зоны

Общая зона перекрытия включает конструктивные элементы, например: балки и плиты, акустическая система пола, служебная зона и потолок. Акустическая система пола является общей для всех форм строительства и состоит из реек, упругого слоя и обшивки или, альтернативно, слоя минеральной ваты, на который укладывается обшивка. Его основная функция — уменьшить передачу звука удара.

В жилых домах гипсокартон крепится либо непосредственно к балкам пола, либо косвенно с помощью упругих стержней, прикрепленных к балкам.Общая площадь пола 450 мм обычно допускается в корпусе, что приводит к высоте от пола до пола 2850 мм, что соответствует размеру кирпича, кратному размеру.

В жилых домах потолок из гипсокартона подвешивается под балками и перекрытием. Создается горизонтальная зона обслуживания, или стальные балки могут быть перфорированы отверстиями в перемычках (обычно в виде сборных или ячеистых балок), что позволяет распределить воздуховоды по всему зданию. Системы неглубоких полов также могут использоваться для обеспечения бесперебойной зоны обслуживания.В жилых домах обычно допускается общая площадь пола от 450 до 600 мм. При использовании таких систем неглубокого пола возможна глубина 450 мм.

[вверху] Подземная автостоянка

При проектировании подземной автостоянки необходимо решить следующие проблемы:

• Совместимость сетки колонн с надстройкой
• Требования к огнестойкости, включая эффективную вентиляцию любого возможного пожара
• Подпорные стены по периметру парковки
• Подъезд для автотранспорта по пандусу с уровня улицы
• Доступ к верхним уровням
• Защита колонн от ударов.

Подземная автостоянка может быть достигнута с помощью следующих позиций колонн:

• Продольное расстояние от 5 до 5,4 м для 2 парковочных мест или от 7,5 до 8 м для 3 парковочных мест между колоннами
• Поперечное расстояние 4,5 м, 7,5 м и 4,5 м по всему зданию, чтобы обеспечить центральный проход и поворотную дугу в места для парковки автомобилей.

Для конструкций подиумного типа можно использовать длиннопролетные стальные балки над парковочными площадками на уровне земли или цокольного этажа с помощью длиннопролетных стальных балок.

[вверх] Интеграция услуг

В жилых домах со стальным каркасом отверстия в перемычках в балках обеспечивают пространство для воздуховодов для удаления затхлого и влажного воздуха из внутренних ванных комнат и кухонь. Из-за необходимости минимизировать общую площадь пола в жилых зданиях, балки часто бывают относительно неглубокими, на глубину от 250 до 350 мм, поэтому служебные отверстия имеют глубину от 150 до 200 мм.

Конструкция неглубоких полов оказалась популярной в жилом секторе, поскольку под балками создается непрерывная зона обслуживания, что приводит к общей структуре и зоне обслуживания менее 600 мм, а часто даже 450 мм.

В конструкции из легкого стального каркаса под потолком предусмотрена зона обслуживания, чтобы горизонтальные воздуховоды не влияли на противопожарную функцию гипсокартона. Кроме того, вертикальные воздуховоды, проходящие через пол или плиту перекрытия, должны быть защищены от огня, чтобы предотвратить прохождение дыма или пламени в случае потенциального пожара.

[вверх] Пожарная безопасность

Пожарная безопасность очень важна в жилых домах и характеризуется:

• Безопасные средства эвакуации в случае пожара, включая альтернативные пути эвакуации, противопожарные вестибюли и т. Д.
• Меры по контролю риска и тяжести пожара, такие как детекторы дыма и спринклеры
• Противопожарные двери для предотвращения проникновения дыма
• Эффективное разделение жилых помещений через стены, пол и служебные каналы
• Подходящие периоды огнестойкости для эффективного пожаротушения и предотвращения преждевременного обрушения конструкции.

В следующей таблице представлены типичная толщина и количество досок, требуемых для легких стальных стен и полов, предназначенных для возгорания с использованием огнестойкого гипсокартона (известного как тип F согласно BS EN 520 ^[3] ).

В таблице также приведены рекомендации по проектированию композитных плит, используемых в жилых домах. Их поведение при пожаре зависит от того, спроектированы ли они просто поддерживаемыми или непрерывными. Для плит с простой опорой обычно требуется дополнительное армирование стержнями в ребрах настила.

Количество стеновых и потолочных панелей типа F для огнестойкости легких стальных и композитных конструкций

Огнестойкость (мин)	Несущие стены	Заполнение стен	Подвесные полы	Композитные полы
30	1 х 12.5 мм	1 x 12,5 мм	1 x 12,5 мм	Не требуется, за исключением акустических характеристик
60	1 x 15 мм	1 x 12,5 мм	2 x 12,5 мм	Сетка А142 для сплошных плит. Диаметр 12 мм. арматура для плит с простой опорой
90	2 x 15 мм	2 x 12,5 мм	3 x 12,5 мм	Сетка А193 для сплошных плит. Диаметр 16 мм. арматура для плит с простой опорой
120	3 x 15 мм	2 x 15 мм	3 x 15 мм	Сетка A252 для непрерывных плит диаметром 16 мм.арматура для плит с простой опорой и потолочная плита толщиной 15 мм

[вверху] Колебания пола

Контроль вибрации пола достигается двумя способами: на основе минимальной собственной частоты или, для чувствительных к вибрации случаях, методом коэффициента реакции, в котором рассчитывается вероятное ускорение, вызванное ходьбой или ритмической активностью. Общие рекомендации для жилых домов представлены ниже:

• Жесткость пола должна быть такой, чтобы его основная частота колебаний (собственная частота) превышала вероятное возбуждение вибрации (обычно при ходьбе) в 3 раза.При двух шагах в секунду собственная частота более 6 Гц обычно обеспечивает минимальную вибрационную реакцию
• Для легких полов нижний предел собственной частоты увеличен до 8 Гц для помещений жилых домов и до 10 Гц для коридоров и мест общего пользования
• Для зон открытой планировки в жилых зданиях или для зон, где возможна ритмичная деятельность, более подходящим методом является метод коэффициента отклика, который основан на уровне вибрации, измеряемом в единицах ускорения.

доступно в SCI P354.Публикация «Стальная конструкция: вибрация пола» также актуальна, и также доступен полезный веб-калькулятор реакции пола, позволяющий быстро оценить реакцию пола на вибрацию.

[вверх] Акустические характеристики

Акустические требования к жилым зданиям таковы, что полы должны обеспечивать вертикальное акустическое разделение и противопожарную функцию, как и внутренние стены между отдельными квартирами.В жилищном строительстве нет требований к шумоподавлению в индивидуальном жилом помещении, но «групповая» стена или разделительная стена между жилыми домами в двухквартирных или террасных домах выполняет функцию звукоизоляции и огнестойкости.

Утвержденный документ

E ^[4] определяет минимальные уровни снижения воздушного шума между жилищами, которые определяются параметром D _{нТл, w} в сочетании с коэффициентом коррекции низкой частоты, C _tr . Минимальный предел D _{нТл, w} + C _tr составляет 45 дБ для испытаний на новых жилищах.Кроме того, для полов также указывается максимальный предел передачи ударного звука, который обычно достигается за счет использования упругого слоя пола. На следующих рисунках показаны типичные акустические образования полов и стен для легких стальных каркасов и композитных перекрытий. Дополнительная информация приведена в SCI P320, SCI P336 и SCI P372.

• Детали для звукоизоляции стен и полов из легкой стали

• Щелкните здесь для получения дополнительной информации

• Щелкните здесь для получения дополнительной информации

[вверх] Здоровье и безопасность

Современные стальные конструкции в секторе жилищного строительства обеспечивают высокий уровень здоровья и безопасности во время строительства, потому что:

• Защитные ограждения и защита кромок могут быть предоставлены как часть пакета металлоконструкций
• Настил пола и стены из легкой стальной филенки поставляются обрезанными до нужной длины, поэтому на стройплощадке не требуется резка.
• Легкий стальной каркас изготавливается точно, с ним относительно легко обращаться на месте и фиксируется с помощью ручных инструментов. Никакой резки не требуется.
• Модульные блоки устанавливаются краном и устойчивы при штабелировании. На объектах с модульной конструкцией требуется немного ручного труда.

[вверх] Защита от коррозии

Современные стальные конструкции в отапливаемых зданиях, как правило, не требуют защиты от коррозии. Стальной настил и стены с заполнением из легкой стали изготовлены из оцинкованной стали и поэтому защищены от коррозии во внутренней атмосфере.Цинковое покрытие обеспечивает пассивную защиту. В стенах с заполнением элементы из легкой стали, которые также оцинкованы, защищены от атмосферных воздействий системой облицовки и внешней изоляцией.

В легких стальных каркасах мониторинговые исследования за 20 лет показали, что скорость потери цинка составляет менее 0,5 г / м ² в год, что соизмеримо с расчетным сроком службы более 200 лет. Руководство представлено в SCI P262.

[вверх] Производство и строительство

Некоторые особенности современного стального производства и строительства, относящиеся к многоэтажным жилым домам, следующие:

• Для первичных стальных каркасов процессы изготовления аналогичны многоэтажному коммерческому сектору.Профили UC часто используются для балок, чтобы минимизировать глубину перекрытия.
• Большинство жилых зданий спроектированы с использованием распорок X или K, хотя здания высотой до 4 этажей могут быть спроектированы для обеспечения устойчивости за счет использования сопротивляющихся моменту торцевых пластин для соединения конструкции.
• Системы неглубокого перекрытия с использованием асимметричных балок широко используются в жилом секторе и требуют использования соединений на торцевых пластинах для противодействия скручивающим воздействиям, действующим на них во время строительства.
Колонны
• с квадратным полым профилем размером до 150 мм часто используются для установки в разделительных стенах.

Передовой опыт строительства жилых зданий со стальным каркасом представлен в SCI EP36.

[вверх] Типовые детали

Основные статьи: Простые соединения, Моментостойкие соединения, Строительные ограждающие конструкции, Фасады и интерфейсы

Следующие типичные детали могут быть рассмотрены в зависимости от форм конструкции

• Для легких стальных конструкций полы опираются на стены, поэтому эти детали являются наиболее важными с точки зрения устойчивости и прочности.Стены укреплены для обеспечения общей устойчивости здания
• Для каркасов из конструкционной стали балки соединяются с колоннами с помощью болтовых концевых пластин, которые обеспечивают некоторую жесткость для уменьшения прогибов. Однако для обеспечения общей устойчивости требуются вертикальные распорки.
• Модульные системы скрепляются по углам стальными пластинами и одинарными болтами.

[вверху] Соединения в легком стальном каркасе

Соединения в легких стальных каркасах обычно выполняются саморезами диаметром от 4 до 5 мм, а их сопротивление сдвигу составляет около 3 кН на мм толщины соединяемой стали.Поэтому требуется несколько винтов (часто от 6 до 8) в ключевых соединениях, таких как X-образная скоба. Соединения должны быть спроектированы так, чтобы действовать на отрыв, а не на растяжение, поскольку сопротивление выдергиванию ниже (обычно вдвое меньше) сопротивления сдвигу.

Для обеспечения устойчивости могут потребоваться дополнительные стяжки в виде ремней, особенно когда стойки SHS встроены в легкие стальные стены.

[вверх] Соединения в зданиях со стальным каркасом

Каркасы из конструкционной стали, используемые в жилых домах, обычно проектируются с вертикальными связями, и в этом случае соединения спроектированы как «простые», т.е.е. сопротивление сдвигу. Однако для 3- или 4-этажных зданий можно спроектировать устойчивые к моменту соединения с использованием удлиненных концевых пластин к стальным балкам.

Если используются колонны СВС, то соединения балок с ними могут быть выполнены путем выдвижения концевых пластин за пределы ширины колонны или путем приваривания Т-образных секций к поверхности СВС.

[вверх] Заполнение стен

В жилых домах со стальным каркасом стены с заполнением из легкой стали используются для обеспечения сопротивления ветровому воздействию на фасад, а также для достижения требуемых тепловых характеристик.

Особое требование к заполненным стенам состоит в том, что они должны обеспечивать относительное перемещение по отношению к несущей конструкции, и в зданиях со стальным каркасом допускается минимум 10 мм в зависимости от пролета краевых балок (в данном случае до 6 м).

[вверх] Строительные конверты

Оболочка жилых домов со стальным каркасом состоит из элементов фасада и крыши с другими элементами, такими как балконы и парапеты, которые можно легко создать с помощью стальных конструкций.

[вверх] Фасадные системы

Системы облицовки стен с заполнением из легкой стали или несущих конструкций из легкой стали аналогичны и делятся на три основные категории:

• Кирпичная кладка, которая может опираться на грунт или опираться на стальные балки на каждом этаже
• Изолированная штукатурка, приклеенная к обшивке, прикрепляемой к легким стальным стенам
• Плитка или защита от дождя, прикрепленная к горизонтальным рельсам, которые крепятся винтами через внешнюю изоляцию к обшивке

Примеры этих форм системы облицовки, используемых в жилых зданиях из легкой стали, показаны ниже.Изогнутые фасады можно создать, огранив стены из легкой стали.

• Изогнутый фасад с использованием изоляционной штукатурки, прикрепленной к легкому стальному каркасу
  (Изображение любезно предоставлено Metsec Framing Ltd.)

• Смешанное использование металлической и черепичной облицовки в жилом доме

Информация о изоляционных системах штукатурки, используемых с легким стальным каркасом, доступна в SCI P343.

[вверх] Кровельные системы

Панель из композитной плитки, похожая на «похожую», используется в жилом доме
(Изображение любезно предоставлено Kingspan Panels and Profiles)

Для жилищного строительства крыши обычно имеют форму традиционной черепицы, которая опирается на рейки, простирающиеся между фермами крыши на расстоянии 600 мм между центрами.Там, где требуется жилое пространство, открытые кровельные системы могут быть созданы за счет:

Для жилых домов чаще используются легкие кровельные системы, например композитные панели. Крыши мансардной формы могут быть выполнены на легком стальном каркасе.

[вверх] Балконные системы

Стальная балконная система, привязанная к несущей конструкции на уровне пола

Существуют различные общие формы балконных систем:

• Балконы привязанные к перекрытиям
• Балконы консольные из колонн или дополнительных стальных столбов
• Балконы с опорой на грунт
• Балконы внутри фасада здания, как это часто бывает в модульных зданиях.

Все балконные системы изготавливаются из стали, как правило, в виде С-образных профилей. Показаны два примера балконных систем в жилых домах.

В показанном проекте модули были изготовлены с их фасадными стенами на альтернативных модулях, установленных назад, чтобы создать балконное пространство для однокомнатной квартиры, состоящей из двух модулей по 30 м ² .

Модульное здание со встроенными балконами, Хакни, Лондон,
(Изображение любезно предоставлено Alford Hall Monaghan Architects и Yorkon)

[вверх] Примеры использования

[вверх] Список литературы

[вверх] Ресурсы

[вверху] См. Также

Последняя особенность квартиры в центре Огайо: деревянный каркас — Business — The Columbus Dispatch

Изменения кодекса и проблемы с затратами вынуждают застройщиков строить жилые дома средней этажности из дерева, а не из стали и бетона.По всему городу жилые комплексы до шести и даже семи этажей обрамлены деревом. В то время как кодекс штата Огайо ограничивает деревянные здания высотой до 85 футов, разработчики в других странах стремятся каркасы из дерева гораздо более высоких зданий.

Многие из тех многоквартирных домов, которые строятся в центре Огайо, добавляют новую особенность многоквартирному жилью: деревянное строительство.

Изменение строительных норм позволяет квартирам, построенным в основном из дерева, подниматься на шесть или семь этажей по сравнению с более традиционными трех- или четырехэтажными.

«Сейчас это норма», — сказал Амит Гош, главный строительный чиновник города Колумбус.

Самое большое изменение касается так называемого подиума здания — основания многоквартирного дома, сделанного из стали и бетона. До 2017 года на уровне подиума могла быть только одна история. Теперь ограничений по высоте нет.

В результате уровни подиума поднимаются на два или три этажа, чтобы разместить коммерческие помещения и гаражи под квартирами. Кроме того, здание обрамлено деревом.В то время как деревянная конструкция поднимается на четыре или пять уровней, само здание может подняться до семи этажей.

«В этих зданиях-подиумах вы видите бетонный подиум (из) двух или трех этажей, а затем деревянный», — сказал Мэтт Кентербери, старший вице-президент по дизайну и развитию Колумбийской компании Borror, которая построила несколько многоквартирных и коммерческих зданий. постройки из дерева.

«Это наиболее рентабельный способ. Это единственный способ на самом деле оформить некоторые из этих проектов, чтобы сделать их доступными.«

Жилые или офисные здания высотой до 85 футов могут быть построены из дерева, при условии, что у них есть полные спринклерные системы, — сказал Гош. В зависимости от высоты этажа это обычно означает шести- или семиэтажное здание.

Beyond строители должны перейти на бетон, поэтому многие многоквартирные дома останавливаются на этой высоте. Хотя строительные нормы и правила давно ограничивают использование древесины из-за таких проблем, как пожароопасность и структурная целостность, это дешевле как с точки зрения материальных, так и с точки зрения затрат на рабочую силу, чем бетон. и сталь.

Помимо стоимости, древесина имеет и другие преимущества, говорят Кентербери и Сет Окли, руководитель архитектурной фирмы Columbus M + A Architects.

«Древесина является возобновляемой, в отличие от бетона и стали», — сказал Окли. «Кроме того, с деревянной структурой легче достичь хороших звуковых показателей между этажами. С четырехдюймовым бетонным полом каждый шаг будет переводиться».

В США и за их пределами древесина стала гораздо более распространенной в жилых многоэтажных домах в последние годы, что было вызвано разработкой деревянных балок, называемых «перекрестно-клееный брус», предназначенных для обеспечения жесткости конструкции.

В марте строители завершили строительство 280-футового 18-этажного здания с деревянным каркасом в Норвегии, которое считается самым большим подобным зданием в мире. Также 18 этажей, хотя и намного короче, — это здание Brock Commons Университета Британской Колумбии в Ванкувере, общежитие с деревянным каркасом, построенное в 2016 году.

Было предложено несколько гораздо более высоких небоскребов с деревянным каркасом, в том числе 80-этажная башня River Beech Tower в Чикаго.

Деревянный каркас чаще встречается в жилых домах, которые не требуют больших пролетов офисных зданий, но в Кливленде было предложено 10-этажное офисное здание с деревянным каркасом.По словам Plain Dealer, в случае постройки это будет крупнейшее в стране строение с деревянным каркасом.

Хотя кодекс штата Огайо не допускает использование деревянных высотных зданий, эксперты говорят, что они ожидают, что древесина останется стандартом для зданий средней этажности.

«Я не вижу ничего, что могло бы положить этому конец», — сказал Окли.

[email protected]

@JimWeiker

Почему все новые многоквартирные дома выглядят одинаково

Если вы когда-нибудь задумывались, почему большинство новых многоквартирных домов выглядят как точные копии друг друга, за этим безумием скрывается метод.

В 1980-х годах многие американские города предоставляли ограниченное количество площадей для строительства многоквартирных домов. В таких местах, как Сиэтл, только четверть жилой земли была отведена под многоэтажные дома, а остальная часть отведена под дома на одну семью. Лишь в 1986 году девелоперы смогли начать строительство высотных башен в Изумрудном городе.

Как и Сиэтл, в различных городах США наблюдался бум спроса на доступное жилье, но правила зонирования и строительства оставались препятствием.В более густонаселенном месте, таком как Лос-Анджелес, у застройщиков было больше места для строительства многоэтажных жилых помещений, но у них также было больше кодексов, которым нужно было следовать.

В конце 90-х архитектор из Лос-Анджелеса Тим Смит обнаружил изменение в одном из строительных норм и правил города, когда искал способы воплотить в жизнь свой проект доступного жилья из 100 квартир. Проблема, с которой он столкнулся, заключалась в стоимости материалов, которые были сочтены подходящими для строительства многоэтажного дома. Согласно изменению в строительном кодексе, разработчики теперь могут использовать негорючую древесину для строительства зданий высотой до пяти этажей.

Раньше разработчики ограничивались двумя историями.

Смиту также пришла в голову идея начать с бетонного основания, которое сделало бы здание еще выше. В 1996 году он начал строительство Casa Heiwa на Гавайях, используя то, что сейчас известно как строительный стиль «пять на один» или «один плюс пять» для деревянного каркаса типа 5 над бетонным подиумом типа 1, описанным в Международный Строительный Кодекс.

Усыновление на Восточном побережье и за его пределами

На Восточном побережье дела шли немного медленнее.Пространство для строительства многоэтажных домов в таком городе, как Нью-Йорк, было ограничено уже существующей плотностью, а застройщики обычно соблюдали строгие местные нормы.

Признание Федеральным правительством Международного строительного кодекса 2000 года поможет проложить путь к распространению типа строительства, позволяя обновлять строительные нормы и правила по всей стране, включая многолюдный Северо-восток.

На рубеже тысячелетий план Смита по принципу «пять против одного» начал набирать обороты.Возникли здания, которые должны были иметь отдельные фасады, чтобы большие участки кварталов не выглядели одинаково, но многие из них были установлены с такими же дешевыми окнами и боковыми панелями.

Спрос на доступное жилье неуклонно рос на протяжении 2000-х годов, и популярный ныне стиль строительства позволил предоставить 200 квартир по кодам, разрешенным в таких местах, как Калифорния. Это действительно изменило правила игры на рынке жилья, но с другой стороны, от штата к штату здания обычно выглядели одинаково.Были и другие проблемы помимо эстетики.

Пять человек по-прежнему представляют опасность

Национальная ассоциация жилищных строителей заявила, что в 2017 году было завершено более 187 000 жилищных проектов с более чем 50 квартирами. Это был самый значительный бум строительства многоквартирных домов с тех пор, как Бюро переписи населения США начало отслеживать в 1972 году.

Несмотря на то, что принцип «пять против одного» позволил строителям создать дорогой, высотный вид с использованием дешевых материалов, использование негорючей древесины по-прежнему поставил собственный набор проблем.Одним из основных недостатков материала является то, что он расширяется и сжимается в зависимости от погоды. Изменения температуры и влажность могут потенциально привести к серьезным повреждениям, таким как утечки, испорченное ковровое покрытие и даже массивные дыры в конструкции.

Добавьте к этому, несмотря на то, что древесина считается негорючей, считается, что этот материал представляет собой серьезную опасность возгорания. В 2016 году в пригородах Атланты предприняли попытку запретить строительство высотных зданий с деревянным каркасом, недоброжелатели ссылались, среди прочего, на опасения по поводу пожарной безопасности.В конечном итоге законодательный орган штата прекратил попытку запрета в 2018 году.

Видео подготовили Али Ларкин и Джон Техада. Статья написана Лоуренсом Бентоном.

Не можете отличить новые жилые дома Детройта? Вот почему

Стоковое фото дизайна типового многоквартирного дома.

Впервые за долгое время Детройт видит много нового строительства вместо ремонта или сноса.Но во многих случаях эти здания имеют тенденцию выглядеть довольно похожими.

Будь то викторианские дома Корктауна на рубеже веков, расположенные между величественными зданиями Уитни и Кейлес в центре города или вниз по улице от Фишер-билдинг в стиле ар-деко в Нью-центре, эти многоквартирные дома имеют много общих черт: квадратные, занимающие большую часть площади. городской квартал, стеклянные торговые отсеки и небольшие балконы за пределами большинства квартир.

Хотя у них нет официального названия, архитекторы часто называют их типом зданий «пять на один» (или один плюс пять), имея в виду пять этажей жилых домов, построенных выше первого этажа, часто зарезервированных. для розничной торговли (хотя количество жилых этажей может быть разным).Соответствуют и материалы: бетонный или стальной первый этаж с деревянным каркасом наверху.

И они распространяются повсюду. «Мы видим их по всей стране», — сказал Тодд Сакс, основатель Sachse Construction, вице-президент и партнер дочерней компании Broder & Sachse Real Estate в Детройте. «Они являются доминирующим методом строительства жилых домов средней этажности от Атланты до Миннеаполиса, от Колумбуса до Индианаполиса. Съездите в те города, и вы увидите в 10 раз больше, чем здесь.”

Они популярны среди разработчиков по очень хорошей причине: цена. «Это наиболее экономичная строительная система, позволяющая получить как можно большую высоту», — сказал Сакс. Broder & Sachse принимала участие в разработке The Scott in Brush Park, который технически представлял собой четырехместную парковку с одним уровнем парковки.

В статье Bloomberg 2019 года прослеживается возникновение этого типа зданий до проекта 1996 года в Лос-Анджелесе, который с финансовой точки зрения не работал бы как стальное высотное здание, а как более длинное здание, сделанное в основном из дерева.Это связано с тем, что древесина дешевле стали как по стоимости материалов, так и по стоимости рабочей силы, поскольку стальные конструкции требуют квалифицированных рабочих.

Но древесина гораздо более горючая. Таким образом, чтобы соответствовать строительным нормам, эти «каркасные» здания должны были иметь предел высоты примерно в пять этажей над более безопасным цокольным этажом.

«Чем меньше здание, тем больше вы можете построить его из горючих материалов», — сказала Бетси Уильямс, директор по дизайну Hamilton Anderson Associates, детройтской архитектурной фирмы.«Если вы хотите сделать все из бетона или стали, вы можете построить его любой высоты».

Они популярны среди разработчиков еще по одной причине: спрос. Хотя пандемия коронавируса на данный момент привела к снижению спроса на квартиры в центре города, исследование рынка, проведенное Broder & Sachse в 2019 году, показало, что заполняемость многоквартирных домов в центре города колеблется от 92% до 98%. В этих новых зданиях часто есть много удобств, таких как тренажерный зал, бассейн, индивидуальные и общие террасы и место для хранения велосипедов.Программирование на первом этаже добавляет еще больше стимулов, обеспечивая легкий доступ к таким предприятиям, как фитнес-студии, салоны и специализированные продуктовые магазины.

The Flats at 124 Alfred in the City Modern development, Brush Park, Детройт. Предоставлено Hamilton Anderson Associates .

Пятизвездочные апартаменты — явление не новое даже в Детройте — например, апартаменты Studio One рядом с особняком Уитни были построены в 2000-х годах. Но сейчас они строятся все чаще.

Джеймс Фидлер, основатель City Form Detroit, сказал, что они представляют собой следующий логический этап развития недвижимости в Детройте.«Мы наконец достигли точки, когда аренда жилых и коммерческих зданий делает возможным новое строительство», — сказал он. «К тому же стальная рама дает разработчикам возможность довольно недорого построить множество устройств».

(Тем не менее, Сакс отметил, что без «значительных дополнительных стимулов» разработчики все еще могут бороться за то, чтобы заставить «пять против одного» работать в финансовом отношении на рынке Детройта.)

Те же элементы, которые делают здания более доступными и обеспечивают небольшую экономию средств, которую можно передать арендаторам, также могут вызвать критику или вызвать вопросы о том, как они вписываются в существующие районы.Например, застройка Корктауна в настоящее время встречает серьезные возражения со стороны жителей, которые обеспокоены увеличением трафика, сносом исторического здания и высокими ценами на аренду здания, которые могут изменить характер района.

«Самые оживленные районы отличаются невероятным разнообразием по возрасту и доходу, но рынок сбыта [пять против одного] ориентирован на очень конкретного арендатора», — сказал Фидлер. «Я думаю о них как о городских общежитиях для молодых специалистов, потому что размер квартир, как правило, меньше, а цена — выше.”

Brush Park может стать образцом для строительства средней этажности, выполненного с большей осторожностью. В рамках масштабной застройки City Modern компания Bedrock Detroit построила шесть многоквартирных домов — все пять над одним.

440 Альфред в современном развитии города, Brush Park, Детройт. Предоставлено Hamilton Anderson Associates .

Hamilton Anderson Associates (HAA) работали с двумя, 440 Alfred и 124 Alfred, последний зарезервирован для пожилых людей, получающих от 30% до 60% среднего дохода по региону.HAA стремилась сделать здания более привлекательными, варьируя форму зданий за счет встроенных балконов, внутреннего двора с выходом на улицу, красочных или текстурированных панелей и переменной высоты этажа.

«Эстетически это придает зданиям больше ритма», — сказал Уильямс.

По адресу 124 Alfred есть жилые помещения на первом этаже, которые создают более естественную связь с прилегающим историческим викторианским домом.

В конечном счете, сказал Фидлер, «пять на один» — это «просто тип здания», и что «им есть место в городской структуре.«Но в то же время архитекторы и застройщики явно должны сознательно думать о том, как использовать их, как один из многих, для увеличения плотности при достижении целей соседства.

---

Стратегии и тенденции для строительства средней этажности из дерева | WBDG

Введение

Растущий спрос на здания средней этажности, в том числе квартиры и кондоминиумы, жилые дома для пожилых людей, доступные и многофункциональные коммерческие / жилые комплексы, создает как проблемы, так и возможности для профессионалов в области строительства, поскольку они стремятся найти баланс между стоимостью и производительностью.Конструкция с деревянным каркасом является экономически эффективным вариантом для среднеэтажных конструкций, поскольку она обеспечивает высокую плотность (пять этажей для многих групп проживания в жилых помещениях, шесть для офисов) при относительно низкой стоимости, обеспечивая при этом другие преимущества, такие как скорость строительства, структурные характеристики и т. Д. универсальность дизайна и экологичность с низким уровнем выбросов углекислого газа. ^и

16 Powerhouse Street, Сакраменто, Калифорния
Фотография предоставлена: D&S Development

В большей степени, чем в других типах строительства, детализация деревянных зданий средней этажности играет большую роль в способности управлять инвестиционными затратами на единицу и максимизировать конфигурацию участка.В этой статье основное внимание уделяется тому, как добиться максимальной отдачи от различных типов зданий средней этажности с деревянным каркасом. Он исследует потенциал плотности различных многоэтажных конфигураций, начиная с обсуждения высоты и увеличения площади, разрешенных положениями Международного строительного кодекса 2012 года (IBC). ⁱⁱ Также рассматривается ряд общих проблем проектирования конструкций, в том числе связанные с пожарной безопасностью, усадкой и конструктивностью.

Общие многоэтажные конфигурации

Многоэтажные многофункциональные и многоквартирные проекты обычно конфигурируются одним из трех способов:

• Подоткнувшись / подходящая
• С запахом
• Подиум

Каждая конфигурация имеет преимущества, и каждая может использоваться для достижения разного уровня плотности.Тем не менее, каждая из них также предъявляет уникальные требования к конструкции и деталям.

Tuck-Under / Walk-Up

Дизайн Tuck-Under
Фото: Скотт Бренеман

Жилые дома с частными гаражами — обычное дело в загородных жилых районах, где высокая плотность не является приоритетом. Обычно эта трехэтажная конфигурация обеспечивает самый низкий уровень уплотнения, но также и наименее дорогостоящий. Затраты на строительство остаются низкими, так как земляные работы минимальны; нет необходимости в центральном гараже, и вся конструкция обычно строится с использованием одного типа материала каркаса — дерева.

В некоторых городских районах наблюдается растущая тенденция (движимая целями устойчивого развития) вообще отказаться от парковки. Этот вариант, известный как пешеходная конфигурация, заменяет парковку дополнительными помещениями на первом этаже.

Обертывание

Обтекаемая конфигурация (также известная как «техасский пончик») состоит из централизованной многоэтажной бетонной парковки, окруженной многоэтажными деревянными каркасными блоками, построенными с нуля. Эта конфигурация обеспечивает доступную парковку для пассажиров, а также безопасность и визуальную привлекательность, поскольку к конструкции парковки нельзя легко добраться снаружи застройки или увидеть с улицы.

По словам архитектора Тима Смита из Togawa Smith Martin Inc., который специализируется на проектировании многоэтажных зданий, пятиэтажные конструкции с охватом вокруг земли могут вместить от 60 до 80 единиц на акр, предлагая строителям, использующим деревянные каркасы, экономичный вариант. для крупных городских или дачных участков. В целом, этот стиль дороже, чем подъёмный / пешеходный, отчасти потому, что бетонная конструкция парковки увеличивает стоимость и требует больше времени на строительство.

Подиум

Конструкция подиума — также известная как конструкция пьедестала или платформы — обычно включает в себя несколько этажей светового каркаса над одно- или многоэтажным подиумом другого строительного стиля, который может включать в себя розничную торговлю, а также уровни парковки выше или ниже уровня.Бетонные подиумы являются наиболее распространенными, хотя существуют и стальные подиумы. Хотя это не считается «подиумом» в рамках IBC, использование тяжелой деревянной системы для отделения парковки от жилых домов с легким деревянным каркасом также набирает популярность.

Верхняя плита бетонного подиума обычно действует как противопожарная плита и плита для переноса конструкции для вышеупомянутого каркаса. Если построено с использованием специальных положений IBC 510.2, такой подход к строительству позволяет увеличить плотность за счет дополнительных этажей, максимально используя небольшие городские участки, получая выгоду от стоимости деревянного каркаса и преимуществ скорости строительства.

Общие конфигурации включают четыре или пять этажей жилого использования над розничной, коммерческой, офисной и / или парковкой, и шесть или даже семь этажей жилого использования, включая уровень (и) подиума, с подземной парковкой. По словам Тима Смита, четыре этажа жилого помещения над нежилым подиумом достигнут плотности, аналогичной плотности окружности. С пятью этажами жилых домов плотность может увеличиться до 100–120 единиц на акр. Дополнительные 20 единиц на акр достижимы, когда уровни подиума включают жилую площадь.

Плотность можно увеличить еще больше с помощью антресоли, которая обеспечивает дополнительную единицу площади в квадратных футах, что позволяет разместить больше единиц. Антресоли обычно используются в квартирах верхних этажей и могут добавить еще пять единиц на акр. Известно, что креативные архитекторы получают целых 165 единиц на акр от строительства подиума, также изменяя высоту, чтобы включить дневные подвалы, или преследуя два полных уровня надземных подиумов. (Это явно разрешено IBC 2015 года.В соответствии с IBC 2012 года это должно быть достигнуто с помощью альтернативных средств и методов, но это не редкость в некоторых частях страны.) В презентации, представленной на конференции Американского института архитекторов 2013 года, Смит сказал, что этот уровень плотности конкурирует с типом Я строю 10 и 11 этажей, но примерно по одной трети стоимости квадратного фута.

Определения и занятость

О строительстве средней этажности написано много, но что именно означает «среднеэтажное строительство»? Среднеэтажное здание можно описать как нечто среднее между высотным и малоэтажным, то есть от четырех до десяти этажей.Раздел 202 IBC определяет высотную структуру как «Здание с жилым этажом, расположенным на высоте более 75 футов над нижним уровнем доступа пожарных машин». В комментарии к коду уточняется, что критическое измерение — от самого низкого уровня земли до верха готового пола самого верхнего уровня людей. Принято считать, что малоэтажное строение — это три этажа и / или 35 футов в высоту. Если принять стандартную высоту от этажа до 10 футов, то среднеэтажное здание будет иметь высоту от четырех до десяти этажей или от 35 до 85 футов.

Большая часть роста строительства средней этажности с деревянным каркасом сосредоточена на многоквартирных домах и объектах смешанного использования, включая жилые дома с некоторыми торговыми или офисными помещениями на уровне улиц. В то время как другие помещения разрешены и все чаще строятся с использованием методов средней этажности, в данной статье основное внимание уделяется многоквартирным домам, поскольку это наиболее распространенная группа жилых помещений.

Занятия Обычных мест в среднем этаже: Гостиницы (Р-1) Квартиры (К-2) Кондоминиумы (Р-2) Общежития (Р-2) Приводные / рабочие агрегаты (Р-2) Дом с уходом (R-4) Дома престарелых (И-2) Конференц-залы (А-3) Кабинет (Б) Эти занятия часто смешиваются с другими нежилыми занятиями, такими как: Рестораны / кафетерии (A-2) Тренажеры (А-3) Магазины (м) Парковка (С-2) Склад (С-1)

Высоты и площади

Использование положений кодекса для выхода за пределы базовой высоты и площадей, разрешенных для среднеэтажных зданий с деревянным каркасом, является ключом к максимальному увеличению стоимости.

Базовые табличные суммы

Многоэтажные деревянные конструкции обычно относятся к типам строительства III и V. Каждый тип здания далее подразделяется на A и B, которые имеют разные требования к классу огнестойкости (A является более строгим). Конструкция типа IV, также известная как конструкция из тяжелой древесины, также может использоваться для конструкций средней этажности, но этот тип ограничивает использование скрытых пространств и, следовательно, требует большего творчества для достижения акустических целей и сокрытия коммунальных услуг.

Деревянное здание, отнесенное к категории строительства типа III-A, на практике очень похоже на здание типа V-A, за двумя заметными исключениями. Если проектировщик хочет использовать дерево для наружных стен, это должно быть дерево, обработанное антипиреном (FRT), а внешние несущие стены должны иметь двухчасовой рейтинг огнестойкости. Эти требования более подробно описаны ниже в разделе «Соображения при проектировании пожарной безопасности».

IBC Таблица 503 перечисляет допустимую высоту зданий и площадь этажей для различных типов строительства.Например, жилое строительство типа III-A позволяет строить до четырех этажей и 65 футов в высоту, в то время как конструкция типа V-A допускает три этажа и 50 футов в высоту.

На Тихоокеанском северо-западе и в Канаде некоторые местные нормы и правила разрешают строительство жилых домов с деревянным каркасом до шести этажей, не требуя обрамления FRT.

Увеличение размера здания

В рамках IBC 2012 года есть множество возможностей для увеличения размеров деревянных зданий.

Глава 9 посвящена системам противопожарной защиты и требует, чтобы все новые пожарные зоны Группы R были оборудованы автоматической спринклерной системой, разработанной и установленной в соответствии с Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA) 13, стандартом для установки спринклерных систем или NFPA 13R, Стандарт на установку спринклерных систем в малоэтажных жилых помещениях .Согласно разделу 504.2 IBC, использование спринклерной системы, соответствующей требованиям NFPA 13, позволяет увеличить высоту на один этаж и на 20 футов.

IBC Раздел 504.2 гласит: «… для зданий Группы R, оборудованных утвержденной автоматической системой полива в соответствии с Разделом 903.3.1.2, значение, указанное в Таблице 503 для максимальной высоты здания, увеличивается на 20 футов (6096 мм). максимальное количество этажей увеличивается на один, но не должно превышать 60 футов (18 288 мм) или четырех этажей, соответственно.« Этот раздел обычно неправильно понимается как подразумевающий, что все помещения R ограничены четырьмя этажами и высотой 60 футов. Однако спринклерная система, на которую ссылается 903.3.1.2, является спринклерной системой NFPA 13R. Если используется система NFPA 13, увеличение на 20 футов и одноэтажное увеличение разрешено даже для помещений группы R. Могут применяться местные поправки.

Помимо увеличения допустимой высоты, в соответствии с разделом 506.3 IBC можно также использовать спринклеры для увеличения допустимой площади пола для среднеэтажного здания еще в три раза по сравнению с табличной площадью.Наличие открытого пространства (или фасада) согласно разделу 506.2 IBC также способствует увеличению допустимой площади пола, хотя и в меньшей степени. Для зданий высотой более трех этажей ограничивающим фактором обычно является максимальная площадь здания в квадратных футах, а не максимальная площадь этажа в квадратных футах.

Например, в таблице 503 IBC указано, что базовая табличная площадь этажа для зданий типа V-A с заполнением R-1 или R-2 составляет 12 000 квадратных футов на этаж. Однако, если проект также отвечает требованиям положений, допускающих максимальное увеличение на основе спринклеров и открытого фасада, проектировщикам разрешается площадь до 45 000 квадратных футов.Для зданий типа III-A табличная площадь в 24 000 квадратных футов может быть увеличена до 90 000 квадратных футов на этаж. Такое допустимое увеличение дает строительным проектировщикам большую гибкость в отношении строительства среднеэтажных деревянных каркасных конструкций.

IBC Уравнение 5-1:
A _a = At ​​+ A _t (I _s + I _f )
I _s (увеличение спринклера) = 2 для зданий с 1 или более этажей
I _f (увеличение фасада) =.75 максимум
A _t (табличная область) = значение в таблице 503
A _a (допустимая площадь пола)
A _a max = A _t + 2A _t + .75A _t = 3,75 А _т

ТАБЛИЦА 1

Максимальная высота зданий и этажи в зависимости от типа здания с спринклерами NFPA 13
Занятость	III-A	III-B	V-A	V-B
	85 футов	75 футов	70 футов	60 футов
Р-1 / Р-2 / Р-4	5	5	4	3
А-2 / А-3	4	3	3	2
B	6	4	4	3
M	5	3	4	2
С-2	5	4	5	3
С-1	4	3	4	2

Несмотря на то, что площадь этажей может быть значительно увеличена, проектировщикам важно понимать, что общая площадь здания в квадратных футах ограничена.Разделы 506.4.1 для одноместного размещения и 506.5.2 для смешанного размещения обычно предусматривают, что здания более трех этажей ограничены общей площадью здания (сумма всех этажей), в три раза превышающей допустимую площадь этажа. Следовательно, четырех- и пятиэтажным зданиям не разрешается иметь все этажи на максимально допустимой площади. Предполагая, что одноэтажное здание занимает более трех этажей, в Таблице 2 показана максимальная сумма всех этажей.

ТАБЛИЦА 2

Максимальный допуск на площадь застройки (квадратных футов) с спринклерами NFPA 13 1
Занятость	III-A	III-B	V-A
Р-1 / Р-2 / Р-4	216 000	144 000	108 000
А-2 / А-3	126 000	85 500 2	103 500 2
B	256 500	171 000	162 000
M	166 500	112 500 2	126 000
С-2	351 000	234 000	189 000
С-1	234 000	157 500 2	126 000

¹ Предполагается, что три или более этажей и спринклерная система, соответствующая NFPA 13, без надреза фасада.
² Максимальное количество этажей для этих помещений — три с спринклерной системой NFPA 13.

Для зданий Типа III и Типа V можно добавить дополнительный уровень, запроектировав антресоль в проекте. Раздел 505 IBC указывает, что антресоль может занимать до одной трети площади помещения или пространства, где он расположен, и должен быть открыт для комнаты ниже. Это не считается историей и не учитывается в допустимой площади пола согласно главе 5 IBC.Однако при проектировании систем противопожарной защиты мезонин можно рассматривать как часть зоны пожара в главе 9. Антресоли позволяют увеличить размер конструкции — добавить еще один «виртуальный этаж» — и хорошо подходят для жилых помещений.

Помимо требований строительных норм, важно знать требования ASCE 7-10, таблица 12.2.-1, касающиеся ограничений по высоте для деревянных стеновых конструкций с легким каркасом. В категориях сейсмического проектирования D, E и F, легкие деревянные конструкции стен, работающие на сдвиг, не превышают 65 футов в высоту.Однако, если конструкция деревянного каркаса над подиумом соответствует требованиям для двухэтапного сейсмического анализа в соответствии с ASCE 7-10, раздел 12.2.3.2, высоту деревянной конструкции стены, работающей на сдвиг, с легким каркасом можно измерить от верха подиума.

Особые условия оформления подиумов

Для конфигураций подиума дизайнеры могут воспользоваться несколькими дополнительными возможностями.

Подиумы являются продуктом положения о горизонтальном разделении зданий (Раздел 510.2 IBC). Разделенные трехчасовой горизонтальной сборкой с номинальной огнестойкостью, эти здания в стиле подиума «четыре на один» и «пять на один» рассматриваются в кодексе как две отдельные конструкции, построенные одна на другой для цель определения ограничений площади, непрерывности противопожарных стен, допустимого количества этажей и типа конструкции.

Чтобы подиум можно было рассматривать как отдельное и обособленное здание с точки зрения определения ограничений по высоте и площади, а также для обеспечения разрыва вертикальной непрерывности противопожарных стен, он должен иметь спринклерную систему NFPA 13. Все лифтовые и лестничные шахты, проходящие через горизонтальное разделение зданий, должны быть рассчитаны на двухчасовую работу, а количество людей над и под подиумом может быть A, B, M, R или S. Общая высота двух зданий вместе измеряется от плоскости уровня. , и ограничивается положениями Главы 5 (с увеличением) для более ограниченного из двух зданий, которым в этих случаях будет верхнее здание Типа V или Типа III.IBC 2015 расширяет эту возможность, позволяя на подиумах включать два или более этажа ниже трехчасового горизонтального возгорания с оговоркой, что общая высота здания над уровнем земли (от плоскости уклона до средней высоты самой высокой плоскости крыши) не должна превышать ограничения, установленные в Главе 5 для более ограничительного из двух зданий.

Второе соответствующее специальное положение, описанное в разделе 510.4 IBC, не используется с той же частотой, что и положение о допуске на горизонтальное разделение зданий 510.2, но предлагает аналогичную возможность для штабелирования зданий и получения возможности добавить дополнительный этаж.Специально для зданий с парковкой внизу (занятость S-2) и любой занятости группы R выше, это положение позволяет использовать подиум конструкции типа I или типа IV, но требует только двухчасового отделения огня, которое может быть сокращено до одного часа. разделение при опрыскивании согласно Таблице 508.4. Высота снова ограничена более строгим требованием к высоте здания (сравнивая тип конструкции здания выше и ниже) согласно Таблице 503 с увеличением, определяемым заполняемостью и типом конструкции.Предполагая, что место для стоянки представляет собой тяжелую деревянную конструкцию типа IV, предел высоты будет варьироваться в зависимости от классификации типа конструкции верхней конструкции. Типу IV разрешена высота 85 футов со спринклерами, но только конструкция типа III-A, указанная выше, будет соответствовать этой максимальной высоте.

Третье специальное проектное положение, здания 510.5 Группы R-1 и R-2 типа III-A, представляет собой редкую возможность для шестиэтажного здания типа III-A высотой 75 футов с площадями этажей, разделенными на 3000 квадратных футов.Подземная парковка потребует трехчасового противопожарного разделения, а для достижения такого уровня разделения потребуется двухчасовая противопожарная стена, непрерывная от плиты до крыши. Эта конструкция, вероятно, будет наиболее рентабельной, когда здание имеет небольшую площадь, что сводит к минимуму потребность в противопожарных стенах.

Соображения при проектировании пожарной безопасности

Важно понимать различия между различными критериями пожарного проектирования. Каждый из них рассматривается в разных главах IBC.

• Горючесть конструкции здания классифицируются по типу здания. Это обсуждается в главе 6.

• Огнестойкость , обсуждаемая в главе 7, относится к степени пассивной защиты, обеспечиваемой самой конструкции. Огнестойкость обычно обеспечивается гипсовым продуктом, но огнестойкость незащищенной древесины также можно показать с помощью расчетов, описанных в главе 16 Национальных проектных требований® (NDS®) для деревянных конструкций.

• Класс огнестойкости специфичен для отделки здания и описывает распространение пламени и индекс дыма от открытого материала, используемого для внутренней или внешней отделки. Это не имеет прямого отношения к структуре и обсуждается в главе 8.

• Противопожарная защита относится к активным системам противопожарной защиты здания, таким как спринклеры, пожарная / дымовая сигнализация и т. Д., И обсуждается в главе 9.

Общая противопожарная безопасность конструкции складывается из этих элементов.Обосновывая альтернативную комбинацию методов, важно понимать различие этих элементов и то, как они способствуют безопасности жизни, защите имущества и безопасности аварийно-спасательных служб за счет предотвращения обрушений, уменьшения распространения и скорости распространения пожара, а также минимизации выбросов. .

Как отмечено в Таблице 3, различия между среднеэтажными зданиями с деревянным каркасом Типа III и Типа V основаны на использовании FRT пиломатериалов для наружных стен и требуемой огнестойкости наружных несущих стен.

Раздел 602.3 IBC

определяет строительство типа III как «тип строительства, в котором внешние стены выполнены из негорючих материалов, а внутренние элементы здания — из любого материала, разрешенного настоящим Кодексом. Огнезащитный каркас (FRT)» соответствует требованиям Раздела 2303.2 разрешается внутри сборок наружных стен продолжительностью не более двух часов «. Для наружных стен типа III не существует типичного применения, которое требовало бы огнестойкости более двух часов, поэтому это допущение применяется регулярно.

Конструкция

типа V позволяет использовать как горючие, так и негорючие материалы для всех структурных и неструктурных элементов здания.

Что касается требований к огнестойкости внешних несущих стен, таблица 601 требует, чтобы конструкции типа III-A и III-B имели двухчасовую противопожарную защиту на внутренней стороне линий наружных несущих стен. Несущие стены для деревянных каркасов определены в IBC 202 и ASCE 7-10, глава 11, как поддерживающие не более 100 фунтов на линейный фут (plf) в дополнение к их собственному весу.Несмотря на то, что это сделано, сложно спроектировать многоэтажную линию стены, уложенную в несколько этажей, которая соответствовала бы этому определению; поэтому большинство линий наружных стен, вероятно, будут считаться несущими для многоэтажных зданий. Здания, спроектированные с ненесущими внешними стенами, часто требуют многоярусных стоек и балок на каждом уровне. Таблица 602, которая регулирует внешнюю огнестойкость, также применима к ненесущим наружным стенам, но вряд ли повысит требования к огнестойкости до двух часов для наиболее распространенных помещений средней этажности.

ТАБЛИЦА 3

Ключевые различия в противопожарной защите для типов строительства
	III-A	III-B	V-A
Горючесть каркаса наружных стен	FRT	FRT	без FRT
Класс огнестойкости наружных стен	2 часа	2 часа	1 час
Класс огнестойкости перекрытия	1 час	0 часов	1 час
Класс огнестойкости противопожарной перегородки	3 часа	3 часа	2 часа

Когда в здании имеется противопожарная перегородка более 10 футов, огнестойкость, указанная в Таблице 601, должна применяться только к внутренней стороне стены.Внешняя сторона должна быть защищена, когда здание находится на расстоянии 10 футов или меньше от границы участка или другой конструкции в соответствии с IBC 705.5. Таблица 601 определяет минимальную огнестойкость в зависимости от типа конструкции, а Таблица 602 определяет минимальные требования, основанные на занятости и расстоянии от огня. Более строгая из двух таблиц будет определять класс огнестойкости стены, и только расстояние между стенами определяет, должно ли это сопротивление оказываться только на внутренней стороне или на обеих сторонах.

Конструктивные соображения по обеспечению пожарной безопасности различаются в зависимости от классификации типа здания. Эти различия включают:

• Использование пиломатериалов FRT
• Класс пожарной безопасности
• Конструкция противопожарной перегородки
• Отделка пересечений от пола до стены
• Противопожарная защита балконов и выступов

Огнестойкие строительные элементы

Там, где требуется, чтобы у здания типа III были наружные стены FRT, обычно существует противоречивое требование, чтобы подоконники, контактирующие с подиумом или фундаментом, также были обработаны консервантом.Обработанные консервантами продукты обычно применяются в соответствии с рядом предписывающих требований в соответствии со стандартом U1 Американской ассоциации защиты древесины (AWPA). Древесина FRT определена в разделе 2303.2 IBC и отличается от спецификации, обработанной консервантами, потому что обработка включает запатентованные рецептуры и процессы нанесения, которые вместо этого соответствуют стандарту производительности. Каждый из составов обработки имеет свои собственные рекомендации в отношении коррозионной стойкости крепежных элементов и коэффициентов снижения прочности деревянных элементов и соединений.Полные рекомендации можно найти в индивидуальных оценочных отчетах от поставщиков FRT. Инженеры могут рассмотреть возможность использования понижающих коэффициентов наихудшего случая для проектирования, чтобы позволить подрядчикам гибко получать FRT от разных поставщиков.

Облицовка наружных стен с использованием древесины FRT на подиуме или фундаменте может вызвать загадку относительно того, использовать ли обработанную консервантами или FRT древесину для подоконников. Многие средства противопожарной обработки содержат те же консерванты, что и при обработке подоконников, которые защищают от гниения и насекомых для внутренних работ, где вероятность контакта с водой мала.Доступны запатентованные продукты, которые зарегистрированы для использования в качестве консервантов и антипиренов.

Сборки огнестойкие

Есть несколько способов получить класс огнестойкости для пола или стены. Раздел 703.2 IBC предлагает использовать испытанные сборки в соответствии с ASTM E119 или UL 263. Однако в IBC 703.3 также описаны альтернативные методы, которые включают:

• Предписательные образцы согласно IBC 721
• Расчетная огнестойкость по IBC 722
• Проекты огнестойкости, задокументированные в источниках
• Инженерный анализ на основе сравнения
• Альтернативные методы защиты, разрешенные статьей 104.11

Наиболее распространенный подход заключается в том, что проектировщики предоставляют номер протестированной сборки ASTM E119 или UL 263, чтобы продемонстрировать соответствие требованиям огнестойкости. Информацию об испытанных сборках можно получить в лаборатории страховщиков (UL), Gypsum Association, а также у отдельных производителей или отраслевых организаций, таких как Американский совет по древесине (AWC). Испытанные сборки широко доступны для одночасовой огнестойкости стен, крыш и полов / потолков. Существует несколько поисковых систем, которые могут помочь конструкторам идентифицировать сборки по классу огнестойкости, типу сборки, акустическим характеристикам и т. Д.Все чаще становится трудно найти проверенные сборки, которые соответствуют потребностям здания с других точек зрения, таких как акустика, соответствие требованиям энергопотребления, ограждающая оболочка здания, особые структурные потребности и даже эстетика. Здесь могут оказаться полезными альтернативные методы, упомянутые выше, и этот подход, вероятно, станет более распространенным. Протестированные сборки специфичны для применения и не оставляют дизайнерам особой гибкости для изучения творческих передовых системных решений. Один из вариантов — использовать метод добавления компонентов, описанный в разделе 722 IBC, в котором описан процесс добавления известной огнестойкости различных материалов для получения огнестойкости до одного часа.Документ DCA4 от AWC «Дизайн для принятия кода» может быть полезным справочником для дизайнеров, использующих этот метод. Из-за этого ограничения в один час метод добавления компонентов чаще всего используется для сборок полов и стен типа V.

Стены —Хотя для всех конструкций типа III требуются двухчасовые огнестойкие внешние стены, может быть сложно найти проверенные сборки, отвечающие этим критериям. При поиске этих сборок — да и вообще всех сборок — полезно иметь в виду несколько вещей.

• Структурные панели могут повысить огнестойкость. — Многие сборки могут не показывать деревянные структурные панели в утвержденной сборке, но внешние стены обычно требуют деревянной обшивки для бокового сопротивления здания, иногда с обеих сторон стены. Добавление деревянных структурных панелей в сборочные конструкции не должно снижать степень огнестойкости, как указано в разделе «Общие примечания» Руководства по проектированию огнестойкости Gypsum Association, который разрешает его добавление.Второе правило Ten Rules of Fire Endurance Rating Тибора Хармати, представленное в DCA4 AWC, гласит: «Огнестойкость не уменьшается с добавлением дополнительных слоев». Еще один ресурс, который может помочь проектировщикам, — это Отчет об оценке ICC-ES ESR-2586, Стандарты производительности и политика квалификации для структурных панелей , в котором говорится, что «Структурные панели могут быть установлены между противопожарной защитой и деревом. шпильки на внутренней или внешней стороне огнестойких деревянных каркасных стен и перегородок в сборе, описанных в применимых нормах, при условии, что длина креплений отрегулирована с учетом дополнительной толщины панели.»

• Могут использоваться стойки FRT —Для конструкции типа III древесина FRT также является обязательным требованием при сборке наружных деревянных стен в дополнение к двухчасовому рейтингу. В некоторых двухчасовых сборках может не указываться, что можно использовать шпильки FRT, но в Руководстве UL уточняется, что FRT можно использовать вместо необработанной древесины в любой сборке.

Полы — Конструкция как типа III, так и типа V требует сборки пола за один час.Даже при использовании незащищенных конструкций типа B для жилых помещений, полы по-прежнему нуждаются в защите в жилых и смешанных помещениях в соответствии с разделом 711.3 IBC.

• Полы глубиной менее 10 дюймов — Как и в случае стеновых сборок, поиск огнестойких сборных полов, соответствующих проектным параметрам, может быть сложной задачей. В среднеэтажных зданиях дизайнеры обычно делают большие шаги, чтобы минимизировать глубину пола, чтобы максимизировать высоту плиты на каждом уровне и при этом оставаться ниже общего предела высоты конструкции.Однако существует несколько доступных сборок UL с минимальной глубиной балки менее 10 дюймов номинальной. Дизайнеры могут использовать раздел 721 или 722 IBC для решения этой проблемы.

• Использование конструкционных композитных пиломатериалов в перекрытиях. — Хотя аналогичное отсутствие опубликованных вариантов справедливо для сборок из конструкционных композитных пиломатериалов (таких как клееный брус, клееный брус или пиломатериал из параллельных прядей), аргумент в пользу использования этих изделий в огне- номинальные сборки лежат в их отчетах ICC-ES.В разделе «Расчетная огнестойкость» будет указано, что огнестойкость обнаженного деревянного элемента — массивных пиломатериалов, конструкционного клееного бруса (клееного бруса) и конструкционного композитного пиломатериала — может быть рассчитана с использованием главы 16 NDS, которая подразумевает, что огнестойкость такой же, как у цельных пиленых элементов.

• Тяжелые деревянные настилы коридоров —Некоторые дизайнеры используют тяжелые деревянные настилы над коридорами, позволяя использовать плиты большей высоты и / или свободное пространство для прокладки инженерных коммуникаций над подвесным потолком.Это обеспечивает одночасовое сопротивление за счет использования расчетов обугливания для открытых деревянных элементов, как указано в Главе 16 NDS, предусмотренного в качестве альтернативного метода в IBC 722.1.

Мембранная защита колонн — Нередко колонны, поддерживающие балки перекрытия и крыши, заглублены в огнестойкие стеновые конструкции в зданиях любого типа. Однако в некоторых юрисдикциях предлагается, чтобы деревянные колонны подпадали под действие раздела 704.2, подразумевая, что колонны должны быть индивидуально обернуты гипсом даже внутри огнестойких стеновых сборок.В этом разделе кодов рассматриваются требования к мембранной защите элементов, несущих верхние этажи здания, с целью устранения пожаров, возникающих в скрытых помещениях, или пожаров в помещениях, если мембранная защита не работает. Этот раздел обычно НЕ применяется к деревянным конструкциям с легким каркасом по причинам, описанным ниже. Начиная с издания 2009 г., в IBC был добавлен новый язык, чтобы прояснить этот момент.

Огнестойкость открытых деревянных колонн в зданиях типа III-A, III-B или V-A может быть достигнута с помощью любого из пяти других вариантов, разрешенных Разделом 703 IBC.3. Методы расчета для определения рейтинга огнестойкости открытых деревянных элементов (найденного в NDS и упомянутого в IBC Разделе 722.1) будут подходящими для оценки размера деревянного элемента по отношению к приложенным нагрузкам и требуемому сопротивлению. В этом случае раздел 704.2 не будет иметь применения, поскольку мембранная защита колонны не потребуется для обеспечения ее огнестойкости. Требование дополнительной индивидуальной защиты колонны, когда она скрыта в номинальной сборке, не является целью кода.Это было разъяснено в IBC 2012 года, в котором в начале Раздела 704.2 (Защита колонн) добавлены следующие слова: «Если требуется, чтобы колонны имели защиту , чтобы иметь рейтинг огнестойкости …»

AWC включает дополнительную информацию по этой теме в свои часто задаваемые вопросы.

Противопожарные стены

Противопожарные стены используются для разделения зданий по высоте и площади; их использование позволяет проектировать здания с большей площадью основания. В типичной конструкции типа III-A согласно нормам требуется трехчасовая негорючая огнестойкая противопожарная стена.Трехчасовые показатели огнестойкости часто достигаются при использовании узла «H-образная шпилька» или узла U435, показанного на рисунке 1.

Для конструкции типа V разрешается использовать противопожарные перегородки из горючего материала и требовать двухчасовой оценки огнестойкости. Помимо протестированных сборок, существуют возможности в соответствии со Стандартом NFPA 221 для противопожарных стен высокой сложности, противопожарных стен и противопожарных стен , где проектировщики могут построить противопожарную стену с двухчасовым расчетом, используя две смежные одночасовые противопожарные перегородки с номинальной огнестойкостью. сборки.Это может иметь смысл в местах с двойной стеной.

ТАБЛИЦА 4

Таблица 706.4 • Показатели огнестойкости противопожарной перегородки
Группа	Рейтинг огнестойкости (часы)
A, B, E, H-4, I, R-1, R-2, U	3 a
F-1, H-3 b , H-5, M, S-1	3
H-1, H-2	4 б
Ф-2, С-2, Р-3, Р-4	2

^a В конструкции типа II или V стены должны иметь 2-часовой рейтинг огнестойкости.
^b Для зданий группы H-1, H-2 или H-3 см. Также разделы 415.6 и 415.7.
Источник: IBC, 2012 г.

Класс огнестойкости противопожарных перегородок основан на заполняемости в соответствии с таблицей 706.4. Инженеры-конструкторы должны также признать другие требования Раздела 706, которые включают требования к устойчивости противопожарной стены, чтобы изолировать любое возможное структурное обрушение только с одной стороны противопожарной стены. Обычно это достигается с помощью системы двойных стен, поэтому структура каждой стороны здания независима.

Детали и класс огнестойкости перекрытий между стенами

Уровень огнестойкости сборки наружной стены в конструкции типа III вызывает проблему детализации, когда пол пересекает сборку внешней стены. Кодекс не устанавливает критериев тестирования для системного пересечения какого-либо материала, поэтому детализация должна основываться на интерпретации кода. Две точки интерпретации сосредоточены на непрерывности двухчасового рейтинга огнестойкости стен и требования FRT.

Раздел 705.6 требует, чтобы внешняя стена имела «достаточную структурную устойчивость, чтобы она оставалась на месте в течение времени, указанного в требуемом рейтинге огнестойкости». «Разрыв» пола в плоскости внешней стены может рассматриваться властями как нарушение структурной устойчивости. Непонятно, как дизайнеры должны соблюдать этот язык; как таковая, эта формулировка была удалена в IBC 2015 года.

Значение непрерывности FRT вытекает из основного требования, чтобы здания типа III имели негорючие внешние стены.Как уже говорилось, в этих стенах разрешается использовать древесину FRT в соответствии с разделами IBC 602.3 и 602.4. Поскольку негорючесть или приемлемая альтернатива FRT предназначена для уменьшения воздействия огня на другие здания, некоторые должностные лица кодекса требуют, чтобы материал FRT находился в плоскости внешних стен через пересечение полов. Степень, в которой должностное лицо здания считает, что балка обода, балка перекрытия и / или обшивка представляют риск распространения огня, будет определять количество материала FRT, необходимого для пересечения пола и стены.

Способ, которым может быть детализировано это соединение пола с стеной, в первую очередь, зависит от типа используемого каркаса — традиционного каркаса платформы или полу / модифицированного каркаса воздушного шара. Каркас платформы основан на том, что система пола опирается непосредственно на стену внизу. Каркас полувоздушного шара опирается на ангары, которые поддерживают каркас пола.

Типичные пересечения от пола до стены, обрамленные платформой, были приняты многими юрисдикциями без каких-либо специальных деталей, исходя из того, что площадь пересечения представляет собой «обрамление пола», а не «обрамление стен».«На этих пересечениях« пол »не обязательно должен быть FRT, и его огнестойкость ограничена одним часом. Это похоже на условия пола, найденные в конструкции типа V; поэтому логично расширить те же допуски на детализацию на пересечении с домами III типа.

Хотя интерпретация местного кодекса сильно различается, по всей стране возникло множество концепций детализации в качестве возможных решений этой проблемы.

На рисунке 2, например, сплошная пиленая, клееная или инженерная ободочная доска используется для создания непрерывности двухчасового рейтинга через плоскость стены с использованием способности обугливания ободочной доски, рассчитанной с использованием Главы 16 NDS. .Варианты этой детали включают сборную ободную доску. В некоторых решениях ближайший к стене элемент может также быть FRT для обеспечения некоторой степени непрерывности FRT. Если также требуется непрерывность FRT через пол по всей ширине стены, может потребоваться FRT для всей утолщенной ободочной доски и, возможно, первого листа обшивки пола. В некоторых сценариях без жестких требований FRT вешалка не нужна, если ширина обода, способная вместить обугливание, уже, чем ширина стены, и балка может опираться на саму стойку.

На рис. 3 показан другой вариант, т. Е. Использование непрерывного блока 2x для достижения огнестойкости в течение одного часа, снова рассчитанной с использованием главы 16 NDS. Второй час стойкости обеспечивает горизонтально уложенный гипсокартон на нижней стороне пола. Хотя два слоя гипсокартона могут не находиться в плоскости стены, все же обеспечивается двухчасовая огнестойкость. Эта деталь может требовать, а может и не требовать, чтобы блок и обшивка пола были FRT, в зависимости от интерпретации целостности FRT.Варианты этой детали включают вариант, при котором блокировка перемещается внутри плоскости стены между балками. Некоторые юрисдикции возражают, ссылаясь на опасения по поводу возникновения пожара в полости пола. Существуют и другие меры, такие как противопожарная защита или спринклерные оросители, позволяющие свести к минимуму распространение огня в таких ситуациях. Тот же вопрос можно задать и о пожарах, начинающихся в полости стены.

Другой вариант — небольшое изменение на Рисунке 3. Вместо использования блокировки для достижения огнестойкости в течение одного часа один слой гипсокартона поднимается за верхнюю подвеску фланца с помощью патентованного соединителя.Это обеспечивает один час огнестойкости в плоскости стены, а второй час — гипсокартон на нижней стороне пола. Некоторым подрядчикам трудно учесть эту деталь из-за последовательности строительства; бригада гипсокартона обычно не прибывает на место до тех пор, пока не будет завершено грубое обрамление. В некоторых областях наблюдается вариант использования несущей фермы с верхним поясом, которая устраняет необходимость в подвесном оборудовании и сводит к минимуму необработанное проникновение в плоскость внешней стены.Решение проблемы полной непрерывности FRT может быть более трудным с этим вариантом в зависимости от производителя фермы.

Четвертый вариант требует относительно нового запатентованного соединительного решения, которое позволяет наносить два слоя гипса за балкой после укладки пола. Это решение может добавить значительные материальные затраты к обрамлению, чего можно было бы избежать с помощью некоторых других предлагаемых решений.

Помимо региональных нюансов и различных (и развивающихся) интерпретаций кода, не существует единого решения, подходящего для всех приложений.Разработчики должны определить доступность продуктов FRT в регионах, изучить спецификации продуктов производителя и обсудить предлагаемое решение со своей юрисдикцией. (WoodWorks и Американский совет по древесине предлагают техническую поддержку по этому вопросу бесплатно.)

Балконы

Балконы обычно используются в многоэтажном многоэтажном строительстве. Если каркас балкона в конструкции типа III является FRT, то каркас не обязательно должен иметь класс огнестойкости в соответствии с разделами 601 или 602 IBC.В комментарии к коду написано:

.

«Поскольку эти элементы, в некотором смысле, являются продолжением конструкции пола, воспламеняющиеся придатки должны иметь тот же требуемый рейтинг огнестойкости, который требуется для конструкции пола в Таблице 602, за исключением случаев, когда придаток имеет FRT или тяжелую деревянную конструкцию. (Конструкция типа IV.) В качестве дополнительной защиты от внешнего распространения огня общая длина горючих придатков не должна превышать 50 процентов периметра здания на каждом этаже.Балконы, подъезды, настилы, дополнительные внешние лестницы и аналогичные пристройки в зданиях типов I и II должны быть построены из негорючих материалов, чтобы предотвратить возгорание и распространение огня вверх или по внешней стороне негорючего здания. В зданиях III, IV и V типов конструкции допускается использование горючих материалов для этих элементов ».

Если балкон не является FRT, к нему будут применяться требования противопожарной защиты в соответствии с таблицей 601 IBC для полов или таблицей 602, если требования к рейтингу выше, ЕСЛИ это конструкция типа IV или орошение.

Подводя итог, варианты балконов III или V Типа строительства:

• Негорючие, без спринклеров и требований к классу огнестойкости
• Каркас FRT без спринклеров и без класса огнестойкости
• Конструкция типа IV без спринклеров и без класса огнестойкости
• Горючая конструкция со спринклерами без класса огнестойкости
• Горючая конструкция, класс огнестойкости согласно IBC 601 и 602, без спринклеров

Консольные балконы также сложно детализировать, потому что они проникают в плоскость сборки наружных стен.Уникальные решения включают в себя негорючие конструкции, пронизывающие стенную конструкцию, или поддержку балкона путем встраивания элементов балкона во внешнюю стену, как показано на фотографиях ниже. Это позволяет избежать проникновения консольных элементов в наружную стену.

На балконе использован тяжелый деревянный настил
Фотография предоставлена ​​Скоттом Нисетом, Stonewood Engineering

Элементы балкона, вставленные в наружные стены
Фотография предоставлена ​​Скоттом Нисетом, Stonewood Engineering

Усадка

При первоначальной заготовке пиломатериалов содержание влаги (MC) в нем относительно высокое по сравнению с его конечным равновесным содержанием влаги (EMC) в процессе эксплуатации.По мере высыхания древесины из первоначального влажного, «зеленого» состояния до состояния равновесия при эксплуатации она дает усадку. Эту усадку следует учитывать в деревянных зданиях высотой более трех этажей согласно IBC 2304.3.3.

Для мягких пород древесины, обычно используемых в качестве конструкционных пиломатериалов, древесина дает усадку приблизительно на 4 процента в радиальном направлении (поперек годичных колец) и приблизительно на 8 процентов по касательной (вокруг годичных колец) от точки насыщения волокна до состояния высыхания в печи. Усадка из-за высыхания в продольном направлении намного меньше и обычно считается незначительной.Когда бревно превращается в пиломатериал, радиальное и тангенциальное направления годичных колец в конечном итоге оказываются ориентированными случайным образом в пределах толщины и глубины доски. Таким образом, средний коэффициент радиальной и тангенциальной усадки 0,0020 на дюйм на каждый 1 процент изменения MC предлагается для уменьшения толщины и глубины большинства пиломатериалов хвойных пород (Western Wood Products Association 2002).

В идеале, если бы здание было обрамлено пиломатериалами с MC, равным среднему EMC, после строительства могла бы произойти только небольшая сезонная усадка.Однако такое случается редко. Грубая необработанная древесина, обычно штампуемая S-GRN, имеет MC более 19 процентов на момент производства. Сухие пиломатериалы, включая пиломатериалы с сухой поверхностью (S-DRY), сушеные в печи (KD) и сушеные и термообработанные (KD HT), имеют максимальное содержание MC в 19 процентов во время производства. Менее распространены MC 15 или KD 15 с максимальным содержанием MC 15 процентов во время производства. Кроме того, MC пиломатериалов при закрытии каркаса в готовые стены может значительно отличаться от MC во время изготовления.Для проектов, чувствительных к усадке (например, когда деталь или отделочный материал имеет очень небольшой диапазон гибкости для дифференциального движения), определение MC пиломатериалов при приближении может быть разумным решением. Однако следует учитывать региональную доступность.

Фактически, первый источник усадки древесины, который следует учитывать, — это поперечная усадка несущих элементов. Это несущие подоконники, плиты и бортовые доски, на которые силы тяжести прикладываются перпендикулярно поверхности элементов.Рассматривая поперечную усадку или минимизируя поперечную ориентацию элементов на пути нагрузки, можно избежать большей части потенциальной усадки в среднеэтажном здании.

В конструкции Типа III и V обычным стилем каркаса для строительства средней этажности является традиционное обрамление платформы каждого уровня каркаса пола с бортовой доской, опирающейся на верхние плиты стен несущих стоек ниже. Этот стиль строительства имеет преимущества как в стоимости, так и в скорости строительства; однако поперечная усадка досок каркаса пола и обода накапливается по высоте здания.При использовании баллонного или модифицированного баллонного каркаса каркас пола свисает с верхней плиты несущих стен. Этот стиль обрамления изолирует движение полов от стен, тем самым предотвращая его участие в изменении общей высоты здания. Однако, хотя это может решить проблемы усадки, возникает необходимость в дополнительном соединительном оборудовании.

Разница в общей усадке платформы и модифицированного каркаса баллона может быть значительной. Рассмотрим пример, когда MC изменяется с 19 процентов во время строительства до 9 процентов EMC.Коэффициент усадки, применяемый к горизонтальным элементам на пути вертикальной нагрузки, составляет 0,002 (от 9 до 19 процентов) = -0,02. Этот коэффициент усадки затем будет применен к глубине всех элементов плиты, пола и обода в сборке внешней стены рассматриваемого здания или уровня пола.

• Для каркаса платформы с использованием трех пластин 2x на этаж и номинального обода 12 дюймов на этаж, усадка на пяти этажах будет примерно 1,4 дюйма.
• Для модифицированного каркаса баллона с использованием трех пластин 2x на этаж усадка будет примерно 0.45 дюймов.

Прогнозируемая величина усадки может существенно повлиять на детализацию компонентов сопротивления опрокидыванию боковой системы, внешней отделки и механических / электрических / водопроводных соображений.

Выводы

Хотя конструкция с деревянным каркасом долгое время была рентабельным выбором для малоэтажных зданий, все большее число дизайнеров расширяют их использование в проектах средней этажности и максимально используют потенциал древесины для повышения плотности.Как показано на этой странице, дизайнеры могут выйти за пределы базовой высоты и площадей, разрешенных для деревянных каркасных конструкций, используя положения строительных норм, относящиеся к противопожарной защите (например, добавление спринклерных систем, соответствующих NFPA 13, и открытый фасад) и конфигурации здания (например, , подиумы и антресоли). Однако ключ к успеху заключается в понимании дополнительных проблем проектирования, которые возникают при увеличении высоты и площади деревянных зданий и использовании эффективных деталей.

• 2012 Международный Строительный Кодекс , Международный Совет Кодекса
• ASCE 7-10 Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других сооружений
• ASTM E119 Стандартные методы испытаний строительных конструкций и материалов на огнестойкость
• Код, соответствующий дизайну древесины , 2012, Американский совет по древесине
• Проект для принятия норм 4: Метод добавления компонентов для расчета и демонстрации огнестойкости сборки , 2010, American Wood Council
• Национальная спецификация дизайна (NDS) для деревянного строительства , 2012, Американский совет по древесине
• NFPA 13, Стандарт для установки спринклерных систем
• NFPA 13R, Стандарт для установки спринклерных систем в малоэтажных жилых помещениях
• Расчет усадки для многоэтажных деревянных каркасных конструкций , Отчет о технических примечаниях №10 , Western Wood Products Association, 2002
• Стандарт UL 263 для огнестойких испытаний строительных конструкций и материалов

Для получения дополнительной информации программа WoodWorks в США предлагает бесплатную индивидуальную техническую помощь, а также широкий спектр онлайн-ресурсов (www.woodworks.org). Если вам нужна помощь с проектом, напишите на [email protected] или посетите www.woodworks.org/project-assistance-map.

Конечные ноты

ⁱ [Для получения информации и ссылок, подтверждающих такие свойства древесины, как экономическая эффективность и экологичность, посетите сайт http: // www.woodworks.org/why-wood/]

ⁱⁱ [Международный жилищный кодекс обычно не используется при проектировании зданий средней этажности. Он предназначен для домов на одну семью, дуплексов и таунхаусов высотой не более трех этажей.]

.

No related posts.