Металлические каркасы зданий: Металлические каркасы зданий и сооружений

Здания с металлическим каркасом

Вследствие того, что металлические здания с каркасами получили массовое распространение в строительстве и пользуются большим спросом, они все чаще стали находить практическое применение и в промышленности. Современные производственные металлокаркасные здания подразделяются на одно- и многоэтажные. Их схемы и конструкции довольно разнообразны.
Каркас таких строений представляет собой совокупность несущих металлоконструкций, воспринимающих и распределяющих нагрузки от тяжести ограждающих конструкций, оборудования для технологических процессов, воздействия окружающей среды.
Промышленное здание с металлическим каркасом должно иметь конструкцию, полностью соответствующую назначению сооружения, его специфическим особенностям производства, отвечать всем эксплуатационным требованиям надежности, долговечности, безопасности и экономичности.

Состав каркаса промышленной металлоконструкции

Металлические каркасные здания чаще всего проектируются так, чтобы их несущая способность поперек строения была обеспечена поперечными рамами, а вдоль – продольными сегментами (подкрановые конструкции, подстропильные фермы, связи, кровельные прогоны) и панелями.

Колонны (стойки рамы) и ригели являются составляющими частями поперечных рам металлических каркасов. Помимо этого, составными элементами каркаса также считаются конструкции прочих частей здания (площадки, лестницы).
Металлические каркасы могут иметь разнообразные схемы конструкций. Именно с выбора такой схемы и ее компонентов начинается процесс создания проекта каркаса здания. Первоначальным источником таких данных служит технологическое задание. В нем отражается месторасположение и параметры оборудования цехов и описывается режим работы. Многие современные здания промышленного назначения характеризуются огромными габаритами: просторными пролетами, значительной высотой помещений. Металлический каркас многоэтажного здания в проекте обязательно отражается с планом размещения колонн вместе с ригелями так, чтобы они представляли собой поперечные рамы.
Процесс возведения металлического каркаса здания имеется возможность разделить на две основные стадии:

производство металлоконструкции;

непосредственный монтаж.

Экономические требования к металлокаркасам зданий

Экономическим обоснованием использования металлических каркасов зданий являются низкие затраты, связанные с их возведением наряду с высокой скоростью строительства. Такие затраты состоят из стоимости материалов, производства, транспортировки и сборки конструкций. Кроме того, по своим техническим характеристикам быстровозводимые металлические здания совершенно не уступают капитальным кирпичным или бетонным зданиям, а самоокупаемость их происходит в несколько раз быстрее.

Очень часто дефицит перекрытых площадей разного назначения сдерживает развитие бизнеса. А строительство капитального строения требует огромного вложения денежных средств и временных затрат. Как раз эту проблему и решает сооружение быстровозводимых металлических каркасных зданий. Их применение в разнообразных областях промышленности при строительстве перекрытых площадей и ведет к существенной экономии денежных средств. А, следовательно, в дальнейшем − к увеличению прибыли.
Широкое внедрение технологий каркасного строительства из металла повлекло за собой высокие темпы строительного производства и повышение эффективности инвестиций в него. Ведь с применением металлоконструкций сам процесс строительства стал намного выгоднее и проще.

Металлический каркас и современная архитектура дома

Несомненно, важным аргументом и растущей популярности здания на основе металлоконструкций обязаны своей ценовой категории, на порядок отличающейся от традиционных построек из кирпича и бетона.

Готовые к сборке конструкции

Облегчённый вес здания позволяет выполнять его строительство там, где невозможно использовать усиленный фундамент. Строительство подобных сооружений осуществляется непосредственно на месте, поскольку при сборке несущего каркаса почти полностью отсутствуют сварочные работы. В общем случае, конечно, сварка обеспечивает высокий уровень технологичности обработки металла. Однако добиться стабильного качества в «полевых» условиях сложнее, чем в в цеху.

При сварочных работах нужно учитывать множество факторов, так как какой-то недочёт или неправильно выполненный этап способны привести к нежелательному результату. Например, перегрев металла снижает механические свойства и ударную вязкость сварного соединения. А пережжённый металл будет очень хрупок, причём данный дефект исправлению уже не подлежит. Поэтому стальные конструкции заводской готовности всегда предпочтительнее. Да и надёжно защитить металл от коррозии проще в производственных условиях, чем на стройплощадке.

Сам каркас собирается исключительно на болтовых соединениях подобно большому конструктору, что обеспечивается высокой точностью подготовки всех узлов и сочленений. Монтируется он из вертикальных и горизонтальных несущих элементов, обеспечивающих форму будущего здания. Горизонтальные балки принимают на себя вертикальные поперечные нагрузки и равномерно передают их на опоры. В ряде случаев металлокаркас имеет форму дуги, трапеции или любую другую. Прочность и надёжность достигаются за счет усиленных металлических конструкций, неподвижно соединённых между собой и обеспечивающих опору, способную выдержать любое расчётное воздействие.

Стальной остов дома

Итак, использование металлокаркаса позволяет уменьшить вес здания и фундамента, что значительно снижает затраты на строительство. Преимуществом металлического каркаса также является его долговечность, прочность и пожаробезопасность. Стойки каркаса образуют конструкцию, которая обшивается современными плитными водостойкими материалами и заполняется теплоизоляцией, активно применяются готовые утеплённые сэндвич-панели. В жилых зданиях вместо обшивки используются более основательные строительные материалы. Металлический каркас может быть обложен кирпичом, либо строительными блоками. Всё чаще для возведения самонесущих внешних стен применяется современная технология получения монолитного пенобетона.

Опорный металлокаркас делает здание экономичным, прочным, надёжным, позволяя при этом придать ему оригинальную форму. Внешний вид таких зданий отличается разнообразием и может принимать любой архитектурный облик в зависимости от пожелания заказчика и задумки архитектора.

Иногда металлический каркас только выполняет функциональную нагрузку и поэтому в процессе строительства дома его специально скрывают в толще других материалов, чтобы придать зданию более привычный и эстетичный с точки зрения традиционного домостроения вид. Благодаря современным технологиям металлическую конструкцию можно сделать абсолютно любой формы, за счёт чего она будет прекрасно вписываться в стилистику любого здания. Однако в последние годы наметилась тенденция, когда архитекторы преднамеренно создают такой дизайн, при котором все металлические конструкции остаются открытыми. Всё это имеет целью сделать постройку более эффектной.

Неотъемлемыми составляющими такой концепции являются открытая планировка и большие площади остекления, буквально целые стеклянные стены. При этом такое важное для жилого помещения в нашем климате обстоятельство, как теплосбережение, за счёт использования новейших материалов и технологий ничуть не страдает. Так что те, кто планирует стилистику здания, в котором будут задействованы металлоконструкции, имеют просто неограниченные возможности для своего творчества.

И что самое главное, все эти идеи могут быть воплощены в жизнь.

Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что металлоконструкции благодаря прочности, лёгкости, безопасности и долговечности надёжно заняли свою нишу в современном строительстве.

Начало: Металлокаркас для загородного дома

 

Металлические каркасы промышленных зданий

Металлические каркасы промышленных зданий при условии их правильного расчета и конструирования, высококачественного изготовления и возведения, могут стать надежной защитой объекту строительства на всем сроке эксплуатации. В подтверждение наших слов обратимся к историческому храму Василия Блаженного в Москве, сооруженного в середине XVI века и до сих пор работающем. 

Металлические каркасы промышленных зданий − это массовые конструкции, которые используются в уникальных сооружениях, с учетом тяжелых условий эксплуатации. Чтобы металлические каркасы промышленных зданий стабильно работали на всем сроке службы, уделяется огромное внимание отдельным элементам. Так в московском храме Василия Блаженного использовались железные затяжки и подкосы, которые применялись при строительстве церквей того времени. Эти элементы бесперебойно работают до настоящего времени.

Правильно запроектированные металлические каркасы промышленных зданий способны воспринимать любые, возникающих в процессе их эксплуатации, нагрузки. Если во время проектирования были допущены ошибки, получатся металлические каркасы промышленных зданий плохого качества. Они подвержены разрушению и другим дефектам, которые во время эксплуатации обнаружить довольно трудно. Металлические каркасы промышленных зданий со крытыми дефектами покрываются трещинами в сварных швах. Если вовремя заметить их и ликвидировать, то можно предотвратить разрушение конструкций. Основная причина разрушения — коррозия. Иногда металлические каркасы промышленных имеют повреждения, вызванные воздействием высоких температур. Повреждения или разрушения от механических воздействий могут быть:

• От статической перегрузки конструкций, отдельных элементов или соединений;
• От воздействия динамических, подвижных и вибрационных нагрузок, приводящих к усталостным разрушениям.
• Чтобы металлические каркасы промышленных зданий справлялись со всеми нагрузками, необходимо выбрать надежного генерального проектировщика. Шансы получить металлические каркасы промышленных зданий надлежащего качества, значительно увеличиваются в обслуживании заказчика «под ключ».

Раз речь зашла о качестве металлоконструкций, обратим ваше внимание, что во время эксплуатации промышленных зданий, следует выполнять определенные правила. Из-за перегрузки элементов металлокаркаса, отсутствия контроля за нагрузками, чрезмерного скопления и возникновения недопустимых усилий в элементах конструкций, были случаи разрушения металлоконструкций ферм. Металлические каркасы промышленных зданий способны потерять работоспособность от производственной пыли или снеговых мешков. Поэтому необходим рабочий персонал, обслуживающий промышленные площади и отслеживающий допустимые нагрузки. Увеличение грузоподъемности мостовых и подвесных кранов без соответствующей проверки и усиления конструкций осуществлять нельзя. Передача дополнительных нагрузок на металлические конструкции каркаса, возможна только частичной реконструкции.

Металлические каркасы промышленных зданий возводятся строго по чертежам конструкторского отдела. Очень часто нерассчитанные нагрузки, и конструктивная неграмотность приводят к «плачевным» результатам: появляются значительные местные напряжения в основных элементах конструкции, образуются концентраторы напряжений из-за чего появляется угроза разрушения. Нюансов аварийных ситуаций в промышленном секторе очень много. Металлические каркасы промышленных зданий с точными нагрузками при нормальном усилии, но уменьшенном сечении, также подвержены разрушению.

В практике эксплуатации промышленных сооружений есть случаи, когда при различных ремонтах, модернизациях, прокладке внутрицеховых коммуникаций в элементах металлических конструкций прорезаются отверстия, срезаются мешающие ребра, пояса, отдельные связевые элементы. Что, в общем-то, совершенно недопустимо, так как может напрямую создает предпосылки, ведущие к перенапряжению и разрушению конструкций.  Более подробно о металлических каркасах моно узнать на этом сайте в «Энциклопедии строительства». По всем вопросам сотрудничества, обращайтесь к нашим консультантам по телефону 209-09-40!

Строительные комплекты из стального каркаса для продажи

15 футов x 20 футов x 10 футов Зона: УРОВЕНЬ 1 USA Made Strong с быстрой доставкой,	6 844 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
15 футов x 20 футов x 12 футов Район: Anywhere, GA	6 989 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	90 миль / ч
20 футов x 20 футов x 12 футов Район: Big Spring, TX	8 990 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
15 футов x 20 футов x 10 футов Зона: УРОВЕНЬ 3 USA Made Strong с быстрой доставкой,	9 254 долл. США	100 фунтов / кв. Дюйм	120 миль / ч
30 футов x 40 футов x 10 футов Район: Cumming, GA	9 631 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	90 миль / ч
20 футов x 30 футов x 12 футов Район: Anywhere, GA	9 675 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	90 миль / ч
13 футов x 38 футов x 12 футов Район: Whittier, NC	10 608 долл. США	20 фунтов / кв. Дюйм	95 миль / ч
30 футов x 40 футов x 10 футов Район: Cumming, GA	10 980 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
30 футов x 40 футов x 12 футов Район: Adairsville, GA	$ 12 062	7 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
30 футов x 30 футов x 11 футов Район: OXFORD, MS	12 668 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	120 миль / ч
30 футов x 40 футов x 10 футов Район: Portland, TN	12 730 долл. США	15 фунтов / кв. Дюйм	95 миль / ч
30 футов x 40 футов x 10 футов Район: Darlington, SC	13 375 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	98 миль / ч
40 футов x 30 футов x 10 футов Район: Гранбери, Техас	13 894 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	90 миль / ч
30 футов x 50 футов x 12 футов Район: LIVINGSTON, LA	14 550 долл. США	0 фунтов на квадратный дюйм	120 миль / ч
13 футов x 38 футов x 12 футов Район: Whittier, NC	14 800 долл. США	20 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
40 футов x 60 футов x 10 футов Район: Cleveland, GA	$ 15 385	15 фунтов / кв. Дюйм	95 миль / ч
40 футов x 60 футов x 10 футов Район: Social Circle, GA	16 168 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	90 миль / ч
40 футов x 60 футов x 12 футов Район: Danville, GA	16 277 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	93 миль / ч
30 футов x 30 футов x 10 футов Район: Towson, MD	16 603 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	125 миль / ч
40 футов x 60 футов x 16 футов Район: Cedartown, GA	16 957 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
36 футов x 60 футов x 14 футов Площадь: Garland, UT	17 289 долл. США	35 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
40 футов x 60 футов x 16 футов Район: Cedartown, GA	17 891 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
40 футов x 50 футов x 10 футов Район: Wilmer, AL	17 960 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	130 миль / ч
40 футов x 60 футов x 14 футов Район: Cumming, GA	18 100 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	90 миль / ч
40 футов x 60 футов x 10 футов Район: Cleveland, GA	18 909 долл. США	15 фунтов / кв. Дюйм	95 миль / ч
40 футов x 50 футов x 12 футов Район: GONZALES, LA	18 980 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	120 миль / ч
36 футов x 40 футов x 10 футов Площадь: BISMARCK, ND	$ 19 072	35 фунтов / кв. Дюйм	95 миль / ч
35 футов x 60 футов x 16 футов Район: Selma, NC	19 410 долл. США	14 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
20 футов x 100 футов x 10 футов Район: Мини-хранилища Bethesda, OH	19 618 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
35 футов x 75 футов x 18 футов Район: Rolesville, NC	$ 20 266	14 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
36 футов x 60 футов x 16 футов Район: EASTSOUND, WA	20 629 долл. США	25 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
30 футов x 60 футов x 12 футов Район: Фарго, ND	$ 22 022	50 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
40 футов x 60 футов x 17 футов Район: Prairie, MS	22 378 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
40 футов x 80 футов x 10 футов Район: Arden, NC	$ 23 073	18 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
32 фута x 88 футов x 20 футов Район: Darien, GA	$ 23 318	0 фунтов на квадратный дюйм	122 миль / ч
40 футов x 60 футов x 14 футов Район: Айден, NC	24 194 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	105 миль / ч
40 футов x 80 футов x 20 футов Район: Аттава, ON	24 500 долл. США	48 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
30 футов x 50 футов x 12 футов Район: Springfield, LA	24 958 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	120 миль / ч
35 футов x 60 футов x 16 футов Район: SELMA, NC	25 105 долл. США	14 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
40 футов x 60 футов x 10 футов Район: ПОРТ ГИБСОН ,, MS	26 037 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	110 миль / ч
40 футов x 80 футов x 14 футов Район: Steele City, NE	26 177 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
50 футов x 100 футов x 12 футов Район: MARYVILLE, MO	27 900 долл. США	20 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
40 футов x 80 футов x 14 футов Район: SIOUX FALLS, SD	28 950 долларов США	40 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
40 футов x 100 футов x 16 футов Район: Big Rock, VA	28 980 долл. США	18 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
50 футов x 220 футов x 20 футов Район: Cleveland, TN	29 790 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
40 футов x 60 футов x 12 футов Район: Stateline, NV	30 115 долл. США	150 фунтов / кв. Дюйм	105 миль / ч
50 футов x 100 футов x 16 футов Район: Rocky Mount, VA	30 446 долларов США	20 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
40 футов x 80 футов x 20 футов Площадь: FERNANDINA, FL	30 490 долл. США	0 фунтов на квадратный дюйм	110 миль / ч
60 футов x 75 футов x 20 футов Район: HICKSVILLE, OH	30 502 долл. США	14 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
60 футов x 60 футов x 10 футов Район: ПОРТ ГИБСОН, MS	30 808 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	110 миль / ч
50 футов x 100 футов x 10 футов Район: ПОРТ ГИБСОН, MS	30 998 долл. США	4 фунта / кв. Дюйм	110 миль / ч
45 футов x 72 футов x 18 футов Район: Prairie, MS	31 550 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	110 миль / ч
40 футов x 80 футов x 20 футов Район: FERNANDINA BEACH, FL	32 475 долл. США	0 фунтов на квадратный дюйм	120 миль / ч
40 футов x 60 футов x 18 футов Район: Kenly, NC	32 619 долл. США	25 фунтов / кв. Дюйм	127 миль / ч
40 футов x 40 футов x 20 футов Площадь: США, CO	32 775 долл. США	50 фунтов / кв. Дюйм	150 миль / ч
40 футов x 60 футов x 12 футов Район: Loganville, GA	32 900 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
30 футов x 40 футов x 14 футов Район: Belton, SC	33 985 долл. США	15 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
40 футов x 80 футов x 20 футов Район: Littleton, CO	$ 34 329	50 фунтов / кв. Дюйм	120 миль / ч
50 футов x 60 футов x 24 футов Площадь: HUTCHINSON, KS	34 550 долл. США	20 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
60 футов x 75 футов x 18 футов Район: HICKSVILLE, OH	34 575 долл. США	25 фунтов / кв. Дюйм	95 миль / ч
50 футов x 100 футов x 16 футов Район: Rocky Mount, VA	$ 35 585	25 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
50 футов x 50 футов x 28 футов Район: Helen, GA	35 900 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
40 футов x 50 футов x 15 футов Район: Gordon, GA	36 790 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	105 миль / ч
60 футов x 100 футов x 16 футов Район: Big Rock, VA	37 100 долл. США	18 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
40 футов x 100 футов x 18 футов Район: Fairmont, WV	38 460 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
40 футов x 60 футов x 12 футов Район: Cromwell, OK	39 500 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
50 футов x 100 футов x 18 футов Район: Norton, VA	$ 39 980	20 фунтов / кв. Дюйм	95 миль / ч
40 футов x 60 футов x 15 футов Район: Gordon, GA	$ 39 990	10 фунтов / кв. Дюйм	105 миль / ч
30 футов x 44 футов x 12 футов Район: Свинк, ОК	40 760 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
40 футов x 80 футов x 17 футов Район: Талладега, AL	40 800 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
60 футов x 75 футов x 20 футов Район: HICKSVILLE, OH	40 996 долл. США	25 фунтов / кв. Дюйм	95 миль / ч
50 футов x 95 футов x 18 футов Район: Стэнтон, Калифорния	41 500 долл. США	0 фунтов на квадратный дюйм	110 миль / ч
24 футов x 48 футов x 18 футов Район: Macon, GA	41 500 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
50 футов x 70 футов x 16 футов Район: Лейк-Хавасу-Сити, AZ	$ 41 760	5 фунтов / кв. Дюйм	120 миль / ч
60 футов x 100 футов x 14 футов Район: Williston, ND	43 422 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
70 футов x 50 футов x 18 футов Район: Clayton Air Hanger, GA	44 500 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
60 футов x 100 футов x 20 футов Район: Valrico, FL	44 500 долл. США	0 фунтов на квадратный дюйм	145 миль / ч
60 футов x 104 футов x 16 футов Район: rochester, NY	44 698 долл. США	50 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
60 футов x 60 футов x 24 футов Площадь: Йорк, SC	45 125 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
60 футов x 120 футов x 12 футов Район: НОВЫЙ ПЛЯЖ СМЫРНЫ, FL	45 925 долларов США	0 фунтов на квадратный дюйм	120 миль / ч
48 футов x 76 футов x 14 футов Район: Canover, NC	48 500 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
50 футов x 100 футов x 18 футов Местонахождение: Baker, MT	48 645 долларов США	30 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
40 футов x 80 футов x 14 футов Район: Chardon, OH	48 950 долларов США	25 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
75 футов x 125 футов x 16 футов Район: Canton, GA	49 400 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
60 футов x 120 футов x 16 футов Район: НОВЫЙ ПЛЯЖ СМЫРНЫ, FL	49 950 долларов США	0 фунтов на квадратный дюйм	120 миль / ч
50 футов x 100 футов x 20 футов Район: Kimberling City, MO	50 900 долл. США	20 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
50 футов x 100 футов x 20 футов Район: Солт-Лейк-Сити, UT	51 500 долл. США	20 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
60 футов x 120 футов x 16 футов Район: Duvall, WA	52 600 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	110 миль / ч
40 футов x 60 футов x 16 футов Район: Rogers, AR	53 500 долл. США	20 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
70 футов x 108 футов x 18 футов Район: Рочестер, Нью-Йорк	$ 53 838	50 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
40 футов x 60 футов x 18 футов Район: Shellman, GA	54 500 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	105 миль / ч
60 футов x 120 футов x 16 футов Район: Большинство районов Вирджинии, VA	54 637 долл. США	25 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
60 футов x 120 футов x 16 футов Район: Staatsburg, NY	56 550 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	95 миль / ч
50 футов x 100 футов x 16 футов Район: Rocky Mount, VA	57 768 долл. США	25 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
40 футов x 80 футов x 20 футов Район: Алабама и прилегающие регионы, AL	59 020 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
80 футов x 125 футов x 10 футов Район: TITUSVILLE, FL	61 534 долл. США	0 фунтов на квадратный дюйм	130 миль / ч
70 футов x 120 футов x 12 футов Район: Салем, AL	62 604 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
70 футов x 180 футов x 16 футов Район: Медина, Огайо	$ 63 268	20 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
70 футов x 140 футов x 16 футов Площадь: ПРЕДПРИЯТИЕ, ИЛИ	64 629 долл. США	35 фунтов / кв. Дюйм	110 миль / ч
60 футов x 60 футов x 14 футов Район: Террелл, Техас	65 455 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	120 миль / ч
100 футов x 100 футов x 24 футов Район: Бирмингем, AL	69 325 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
70 футов x 125 футов x 18 футов Район: ABINGDON, GA	69 716 долл. США	25 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
70 футов x 120 футов x 18 футов Район: округ Моррисон, CO	$ 69 913	60 фунтов на квадратный дюйм	115 миль / ч
75 футов x 100 футов x 20 футов Район: Кембридж, IA	69 993 долл. США	35 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
50 футов x 100 футов x 20 футов Район: Солт-Лейк-Сити, UT	70 800 долл. США	20 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
80 футов x 120 футов x 18 футов Район: Гринбург, KS	71 975 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
70 футов x 140 футов x 18 футов Район: HIALEAH, FL	74 239 долл. США	0 фунтов на квадратный дюйм	130 миль / ч
40 футов x 130 футов x 14 футов Район: Richlands, VA	76 900 долл. США	25 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
120 футов x 80 футов x 20 футов Район: Greenville, SC	78 500 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
80 футов x 125 футов x 10 футов Район: ПОРТ ГИБСОН, MS	$ 82 499	5 фунтов / кв. Дюйм	120 миль / ч
80 футов x 200 футов x 16 футов Район: CHEYENNE, WY	86 640 долл. США	25 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
100 футов x 200 футов x 16 футов Район: Lumberton, MS	86 900 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	141 миль / ч
25 футов x 410 футов x 8 футов Район: Richlands, VA	88 132 долл. США	18 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
100 футов x 200 футов x 14 футов Район: Furlong, PA	91 896 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
120 футов x 200 футов x 16 футов Район: Скоттсвилл, KY	94 381 долл. США	15 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
100 футов x 200 футов x 14 футов Район: Hillsboro, MO	94 500 долл. США	20 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
100 футов x 120 футов x 18 футов Район: Форт Ли, Вирджиния	98 500 долл. США	40 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
50 футов x 224 футов x 18 футов Зона: Экспорт, ПА	100 400 долл. США	35 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
100 футов x 160 футов x 12 футов Район: DIXON, TN	101 260 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
120 футов x 100 футов x 20 футов Район: New Cumberland AIR HANGER, PA	105 200 долл. США	25 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
100 футов x 200 футов x 16 футов Район: Cheyenne, WY	$ 106 456	25 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
75 футов x 175 футов x 16 футов Район: Gates, NC	107 950 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	120 миль / ч
100 футов x 180 футов x 16 футов Район: Mannitquin, NJ	112 500 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
70 футов x 114 футов x 12 футов Район: Салем, AL	113 900 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
80 футов x 100 футов x 50 футов Район: Harrisburg, IL	$ 114 900	15 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
100 футов x 100 футов x 24 футов Район: Diaeppe, ON	$ 118 525	62 фунта / кв. Дюйм	90 миль / ч
160 футов x 80 футов x 20 футов Район: Camdenton, MO	128 800 долл. США	20 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
75 футов x 150 футов x 40 футов Район: Waukegan, IL	129 000 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
100 футов x 200 футов x 26 футов Район: Мэрисвилл, KS	136 555 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	110 миль / ч
100 футов x 120 футов x 40 футов Район: Уоллер, Техас	$ 136 730	5 фунтов / кв. Дюйм	125 миль / ч
100 футов x 200 футов x 16 футов Район: Wells, NV	144 000 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
125 футов x 175 футов x 10 футов Район: Индианаполис, IN	151 439 долл. США	25 фунтов / кв. Дюйм	95 миль / ч
100 футов x 350 футов x 1 фут Площадь: США, PA	$ 159 575	30 фунтов / кв. Дюйм	120 миль / ч
122 фута x 92 фута x 32 фута Район: Lawrenceville, GA	169 211 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	100 миль / ч
100 футов x 120 футов x 24 футов Площадь: 100x120x24,	$ 178 115	25 фунтов / кв. Дюйм	156 миль / ч
120 футов x 200 футов x 16 футов Район: Wells, NV	187 300 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
300 футов x 150 футов x 20 футов Район: Exeter, MO	$ 199 875	15 фунтов / кв. Дюйм	105 миль / ч
100 футов x 100 футов x 57 футов Зона: USA, GA	210 000 долл. США	5 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
140 футов x 140 футов x 39 футов Район: Any Location USA, FL	220 000 долл. США	0 фунтов на квадратный дюйм	90 миль / ч
115 футов x 340 футов x 24 футов Район: Ливермор, Калифорния	235 000 долл. США	10 фунтов / кв. Дюйм	110 миль / ч
136 футов x 250 футов x 16 футов Район: Laramie, WY	287 240 долл. США	30 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
120 футов x 200 футов x 24 футов Район: Дулут, MN	295 000 долл. США	60 фунтов на квадратный дюйм	120 миль / ч
200 футов x 350 футов x 14 футов Район: Акенс, ТЦ	396 550 долларов США	10 фунтов / кв. Дюйм	115 миль / ч
175 футов x 300 футов x 25 футов Район: Перальта или другие районы с аналогичными кодами, NM	435 000 долл. США	29 фунтов / кв. Дюйм	90 миль / ч
174 фута x 162 фута x 33 фута Площадь: All, FL	747 000 долл. США	0 фунтов на квадратный дюйм	180 миль / ч

Одноэтажные производственные здания — SteelConstruction.info

Одноэтажные здания являются крупнейшим сектором британского рынка металлоконструкций, на который приходится более 60% всей деятельности. Эти здания обычно используются под мастерские, фабрики, промышленные и торговые склады, а также под магазины и развлечения. В просторечии называемые «сараями», размеры варьируются от небольших мастерских площадью всего несколько сотен квадратных метров до крупных складских помещений площадью более ста тысяч квадратных метров.

Сталь доминирует в каркасных системах, используемых в этом секторе, занимая более 90% рынка.Хотя большинство одноэтажных зданий представляют собой относительно простые строительные проекты, повышение уровня специализации подрядчиков по изготовлению стальных конструкций и других участников цепочки поставок в последние годы привело к значительному повышению качества, стоимости и производительности одноэтажных стальных зданий. Эти улучшения были достигнуты за счет все более эффективного использования рамы портала подрядчиками по проектированию и строительству металлоконструкций, улучшенного планирования проекта и активного управления цепочкой поставок со стороны основных подрядчиков.

Эта статья посвящена одноэтажным промышленным зданиям. Одноэтажные дома в других секторах рассматриваются в других статьях, например розничная торговля и досуг.

[вверх] Характеристики стальных конструкций

Основные статьи: Случай для стали, Устойчивое развитие, Стоимость металлоконструкций, Планирование затрат — Промышленные здания

Кооперативный распределительный центр, Андовер
(Изображение любезно предоставлено Severfield (Design & Build) Ltd)

Все клиенты, вводящие в эксплуатацию здания, имеют для этого экономическое обоснование; они могут строить его для собственного использования, для сдачи в аренду, в качестве инвестиций или для продажи.Хотя промышленные здания являются одной из наименее сложных форм зданий, существует несколько критериев, которые могут повлиять на ценность, которую здание приносит как клиентам, так и пользователям. Характеристики стальных конструкций обычно используются для оптимизации бизнес-модели одноэтажных зданий.

[наверх] Скорость строительства

Сборные компоненты легко и быстро подключаются на месте

Быстрая окупаемость инвестиций особенно важна для компаний розничной торговли и логистики, поэтому скорость строительства жизненно важна.Это может повлиять на дизайн разными способами, которые, возможно, не сразу заметны. Например:

• Компоновка и компоненты могут быть спроектированы таким образом, чтобы можно было выполнять параллельное, а не последовательное построение
• Интерфейсы между сделками необходимо минимизировать
• Совместное обсуждение между профессионалами будет необходимо, чтобы гарантировать, что, какое бы решение ни было принято, все аспекты строительства могут продолжаться быстро и безопасно.

Компоненты из конструкционной стали предварительно изготавливаются за пределами строительной площадки подрядчиком по изготовлению металлоконструкций; На этом этапе можно нанести любые необходимые защитные покрытия. Работа на стройплощадке — это в первую очередь монтажные операции, соединение деталей стальных конструкций болтами, что приводит к сокращению сроков строительства. Здание можно быстро сделать водонепроницаемым, что позволит следующим торговцам получить ранний доступ к своей работе.

[вверху] Гибкость и адаптируемость

Тонкая конструкция занимает меньше места и создает прозрачные здания

В настоящее время изменения стали реальностью для большинства британских предприятий, и существует вероятность существенного развития деятельности, осуществляемой в их помещениях в течение их проектной жизни.Длинные пролеты и минимальное использование внутренних колонн, которые легко и рентабельно достигаются с помощью стальной конструкции, предоставляют максимальные возможности для эффективного размещения изменений в здании.

Стальные здания можно легко модифицировать, укреплять и расширять. Возможность расширения конструкции на каком-то этапе в будущем может быть включена в исходный проект и детали конструкции. Внешний конверт может быть обновлен, обновлен или изменен. Будущие владельцы / пользователи с различными требованиями могут легко адаптировать стальное здание к своим требованиям.

В какой-то момент клиент может пожелать продать здание инвестиционной организации. Чтобы облегчить этот вариант, можно указать институциональные критерии, такие как минимальная высота и более обременительные нагрузки, чтобы поддерживать стоимость активов и обеспечивать гибкость для неизвестных будущих применений.

[вверх] Техническое обслуживание

Многие здания построены для проживания собственников. Если здание сдается, то договоры аренды на двадцать пять лет с полным ремонтом, когда арендатор несет ответственность за обслуживание, заменяются более короткими, когда владелец несет ответственность за техническое обслуживание.Любая ситуация, когда владелец, который изначально указал здание, несет ответственность за техническое обслуживание, поощряет выбор материалов более высокого качества с более длительным сроком службы, чтобы снизить затраты на техническое обслуживание. Все чаще поставщики предоставляют гарантии и консультации по необходимому обслуживанию.

[вверх] Ресурсоэффективная конструкция

Сталь

позволяет возводить большие пролеты при относительно небольшой строительной глубине. Типичное конструктивное решение изолированной внешней оболочки, опирающейся на стальные второстепенные элементы, является очень хорошо разработанным решением, оптимизированным в течение многих лет, что привело к конструктивному и экономичному решению.

Для скатных крыш или короткопролетных плоских крыш конструкционная глубина балок или стропил может составлять всего 1/40 пролета между колоннами. Если для многопролетных конструкций требуются внутренние столбцы, они могут быть небольшими элементами, или внутренние столбцы могут быть предусмотрены на каждом втором или третьем кадре, максимизируя внутреннее пространство и гибкость (так называемые «случайные попадания») .

• Относительно низкий собственный вес стальных конструкций снижает расход материалов и доставку на объект.

[вверх] Устойчивое развитие

Стоимость энергии и сокращение производственных выбросов углерода становятся все более важными, и устойчивость в настоящее время является ключевым вопросом в процессе планирования.В будущем, вероятно, будет легче получить разрешение на строительство с помощью устойчивых, экологически чистых решений. Многие клиенты, потенциальные клиенты и арендаторы придерживаются политики устойчивого развития, в соответствии с которой их деятельность контролируется акционерами и общественностью.

Сталь можно перерабатывать любое количество раз без потери качества и прочности. Стальные компоненты зданий производятся в заводских условиях с минимальными отходами (обрезки утилизируются как лом).Поскольку работа на объекте в основном связана со сборкой, отходы на объекте бывают редко.

Стальные конструкции, особенно относительно простые конструкции, обычно используемые в одноэтажных зданиях, легко разбираются. Стальные элементы могут быть повторно использованы в других конструкциях — портальные рамы и аналогичные конструкции часто демонтируются и используются в других местах. Переработка и повторное использование — ключевые особенности экономики замкнутого цикла.

Здание из голубой стали в Лидсе показано до и после ремонта, чтобы привести его в соответствие с текущими стандартами с точки зрения функциональности и характеристик оболочки.

• Здание из синей стали в Лидсе

• ….. и после ремонта

В дополнение к повторной облицовке здания с использованием композитных стальных панелей, высота здания была увеличена на 3 метра за счет сращивания колонн (как показано) перед повторным возведением оригинальных распорок, стропил и прогонов; отличный пример адаптируемых и многоразовых стальных зданий.

[вверх] Цена — качество

Преобладание стали в этом секторе демонстрирует соотношение цены и качества, которое обеспечивает стальная конструкция.Это в первую очередь связано с более эффективным использованием портальной рамы подрядчиками по проектированию и строительству металлоконструкций, улучшенным планированием проектов и активным управлением цепочкой поставок со стороны основных подрядчиков. Информация о стоимости металлоконструкций в целом и планировании затрат на промышленные здания в частности легко доступна.

Драматические, выразительные стальные конструкции

[вверх] Анатомия типичного одноэтажного дома

Основная статья: Концептуальный дизайн, Фермы, Рамы портала, Оболочки зданий

Планировка типового одноэтажного дома

Одноэтажные здания обычно требуются для обеспечения больших открытых площадей пола с небольшим количеством внутренних структурных колонн, что обеспечивает максимальную гибкость в использовании и свободу действий, связанных с перемещением установок и оборудования внутри здания.Эти требования чаще всего достигаются за счет использования относительно легкого конструктивного каркаса, простирающегося от одной стороны здания до другого, облицованного водонепроницаемой оболочкой. Дизайн конструктивного каркаса и оболочки тесно связаны.

Представлено схематическое изображение типичного одноэтажного здания, показывающее как структурный каркас, так и оболочку здания. По сути, структура состоит из трех слоев:

• Первичный стальной каркас, состоящий из колонн, стропил и распорок.Показанный пример представляет собой портальную раму, однако она в равной степени применима и к другим типам структурных рам.
• Вторичная стальная конструкция, состоящая из боковых перил и прогонов для стен и крыши соответственно. Эти члены служат трем целям:
  • Для поддержки конверта
  • Для передачи нагрузки от оболочки к основной стальной раме
  • Для ограничения основных стальных элементов рамы
• Кровля и облицовка стен, функции которых включают в себя некоторые или все из следующего:

Облицовка обычно также включает вспомогательные компоненты, такие как окна, потолочные светильники, вентиляционные и водосточные желоба.

В большинстве случаев длина и ширина здания намного превышают высоту здания. В зависимости от габаритных размеров здания могут использоваться одно- и многоярусные здания. Показана многосекционная портальная рама.

Обзор одноэтажных промышленных стальных зданий

[вверху] Варианты обрамления

Существует два основных варианта обрамления одноэтажных промышленных зданий:

Рамы портала

Подавляющее большинство одноэтажных зданий со стальным каркасом представляют собой портальные конструкции.Впервые они были широко использованы в 1960-х годах. В течение 1970-х и начала 1980-х годов они быстро развивались и стали преобладающей формой одноэтажного строительства. Использование методов пластикового дизайна, впервые разработанных в Кембриджском университете, для пролетов до 50 м портальных рам является наиболее экономичным доступным решением. Большие площади без столбцов могут быть получены при относительно низких затратах. Часто на многопролетных каркасах промежуточные колонны ендовы опускаются («попали и промахнулись»), так что, скажем, на 45-метровой раме с центром пролета 8 м каждая «коробка» без колонн покрывает площадь более 700м ² , а это почти пятая акра!

В рамах порталов обычно используются горячекатаные балки и колонны для стропил крыши и опорных колонн, хотя холодногнутые профили могут подходить для некоторых небольших пролетных конструкций.Рамы порталов бывают самых разных форм и размеров, с плоскими и скатными крышами. Приведено схематическое расположение типичного одноэтажного портально-каркасного здания.

Небольшое количество подрядчиков по изготовлению металлоконструкций предлагает портальные рамы, полностью изготовленные из пластин, часто для формирования конической стропильной секции, которая более точно соответствует профилю нагрузки на стальной элемент. Дополнительные затраты на изготовление компенсируются за счет экономии материала, из которого изготовлен корпус.Однако в целом эта форма рамы не имела успеха в Великобритании, в основном из-за эффективности подрядчиков по изготовлению стальных конструкций, предлагающих решения с параллельными полками.

Широко доступно сложное компьютерное программное обеспечение для проектирования портальных фреймов с оптимальной эффективностью. В этих программах используются методы проектирования из пластика или упругопласта, и они могут работать с многопролетными каркасами с различной геометрией и несколькими случаями нагрузки. Проектирование выполнено в соответствии с BS 5950 ^[1] и BS EN 1993-1-1 ^[2] .Подробное руководство по проектированию согласно BS 5950 ^[1] приведено в SCI P252, а руководство по проектированию согласно BS EN 1993-1-1 ^[2] дано в SCI P399.

Решетчатые фермы

Основной альтернативой портальным каркасам является решетчатая конструкция. Решетчатые фермы обычно дороже, чем портальные рамы для обычных применений и пролетов. Однако для определенных применений они предложат лучшее решение для каркаса, например: для очень больших пролетов (более 50 м), для производственных помещений, требующих подвешивания тяжелых растений к площади крыши, или где критерии отклонения особенно важны.

Фермы представляют собой треугольную сборку элементов, как правило, катаных или конструкционных полых профилей. Внутренние элементы могут быть углами, балками или полыми секциями, в зависимости от расчетных нагрузок, конфигурации и стоимости изготовления. В одноэтажных зданиях используются две основные конфигурации — фермы скатной крыши и «плоские» фермы почти одинаковой глубины. Фермы обычно плоские, и для обеспечения устойчивости обычно требуются подкосы той или иной формы. В качестве альтернативы можно создать трехмерные фермы.

Фермы обычно имеют большую глубину, чем одиночные балки или пластинчатые балки. Прогиб фермы невелик, и его можно контролировать, что делает их особенно подходящими, когда значительные нагрузки должны поддерживаться конструкцией крыши или когда должна быть плоская (или почти плоская) крыша. Большая глубина ферм увеличивает размеры фасада, но также дает место для размещения служб внутри конструкции крыши, а не под ней.

Вес стропильной конструкции крыши на единицу площади крыши, как правило, меньше, чем у однобалочных ферм, но затраты на изготовление выше.Фермы могут быть открыты в завершенной конструкции, что может увеличить затраты на изготовление, если, например, для элементов используются полые секции.

Вантовые крыши

В вантовой конструкции предусмотрены натяжные элементы (тросы или стержни) для промежуточной поддержки элементов, таких как балки крыши, что позволяет уменьшить размер этих элементов. Стойки должны поддерживаться колоннами или мачтами, и эти элементы должны быть закреплены или скреплены другими опорами.Расположение распорок обычно очень бросается в глаза, поэтому необходимо тщательно продумывать эстетику здания. Показан пример вантовой конструкции здания.

Вантовые кровельные балки хранилища

Поскольку большая часть конструкции находится за пределами здания, затраты на обслуживание этой формы строительства могут быть высокими. Необходимо уделить внимание детализации гидроизоляции там, где костяшки проходят через оболочку.

[вверху] Геометрия и расположение

Расположение колонн может быть ограничено в зависимости от расположения оборудования внутри здания, например, стеллажа на складе или оборудования в производственном отделении. Хорошее понимание стоимости портальных рам и влияния различных вариантов пролета и центра пролета имеет решающее значение для достижения оптимальной планировки здания. Хороший совет можно получить у подрядчиков по изготовлению металлоконструкций, специализирующихся на одноэтажных зданиях.

С увеличением пролетов стоимость конструкции блока постепенно снижается до минимума на пролете около 30-35 м.Выше этого расстояния затраты начинают быстро расти. Могут быть созданы графики для различных центров пролета и комбинаций высоты для оптимизации компоновки. Диапазон комбинаций быстро увеличивается, и подрядчику по изготовлению металлоконструкций потребуется выполнить ряд альтернативных проектов, чтобы определить лучшую планировку для предлагаемого здания.

Высота, указанная в технических характеристиках, обычно должна соответствовать нижней стороне стальных конструкций крыши, которая в случае портальных рам является нижней стороной бедра в точке, где она встречается с колонной.Это высота в свету, необходимая оператору здания, и позволяет подрядчику по изготовлению металлоконструкций спроектировать каркас, чтобы освободить этот уровень, причем верх колонны определяется общей глубиной стальных конструкций в области бедра.

Основания колонн обычно устанавливаются примерно на 450 мм ниже уровня готового пола, хотя это может варьироваться на наклонных участках или в зависимости от деталей двери.

Планировка и конструкция конструкции также должны полностью учитывать требуемую скорость возведения.Решения, принятые на этом этапе, будут иметь большое влияние на количество рабочих фронтов, доступных монтажникам, поэтому может потребоваться изменить общую планировку здания, если требуется особенно быстрая программа строительства.

В качестве ориентира для размеров стальных конструкций, на типовой многопролетной раме с пролетом 36 м с высотой до нижней стороны бедра 12 м можно увидеть портальные стропила глубиной 457 мм или 533 мм, ножки портала глубиной 686 мм и общий вес стальных конструкций около 35 кг / м ² .

[вверх] Вторичные стальные конструкции

Одной из особенностей одноэтажных зданий является относительно высокая доля холоднокатаных стальных конструкций.Кровельные прогоны и боковые перила для поддержки листов кровельного покрытия и вертикальной облицовки, соответственно, доступны как патентованные продукты от ряда производителей для включения в проект стальных конструкций. Хотя эти элементы очень легкие и весят всего несколько килограммов на метр, они обычно составляют 15-25% от общего веса стальных конструкций в здании.

Необходимо возвести намного больше холоднокатаной стали, чем горячекатаные (основные) стальные конструкции, и поэтому этот элемент возведения необходимо тщательно планировать и контролировать.

Вторичные стальные конструкции

[вверху] Конверт

Металлическое одноэтажное производственное здание

Все здания, независимо от их использования, должны обеспечивать контролируемую внутреннюю среду, защищенную от изменчивого и неконтролируемого внешнего климата. Требуемая внутренняя среда будет зависеть от предполагаемого использования здания, и это определит конкретные требования к оболочке здания.Нормативные требования части L Строительных норм также заставляют уделять значительное внимание проектированию и строительству ограждающих конструкций.

Создание и поддержание контролируемой внутренней среды — сложный процесс, требующий комбинации механических и электрических услуг для обогрева и / или охлаждения здания и хорошо спроектированной оболочки здания для регулирования притока и потерь тепла.

Помимо формирования оболочки здания, крыша и облицовка стен также могут играть важную роль в структурных характеристиках здания, обеспечивая сдерживание второстепенных стальных конструкций.Если предполагается такое ограничение (как это часто бывает в таблицах нагрузок / пролетов производителей прогонов и боковых рельсов), важно, чтобы облицовка была способна обеспечивать это ограничение на практике.

Наиболее распространенными типами облицовки, применяемыми в одноэтажных промышленных зданиях, являются системы «двойная обшивка», состоящие из двух металлических листов со слоем изоляции между ними. Металлические системы с двойной обшивкой можно разделить на четыре основные категории:

Они показаны ниже.

Сборная система облицовки

Композитная система облицовки

[вверху] Плиты перекрытия

В большинстве случаев перекрытия одноэтажных промышленных зданий используются для транспортных средств, тяжелой техники и стеллажных систем. Они предназначены для выдерживания больших нагрузок и должны быть «плоскими». Необходимо учитывать концентрированные нагрузки от транспортных средств, машин, стеллажей и контейнеров, в зависимости от области применения, и локальное утолщение плиты может быть выполнено, если конфигурация любого тяжелого оборудования и т. Д.известен еще на стадии проектирования. В большинстве промышленных зданий бетонный пол толщиной не менее 150 мм поверх слоя гранулированной засыпки, который также имеет толщину не менее 150 мм. Для больших площадей пола требуется скользящий слой между основным слоем и бетоном, обычно с использованием двух слоев синтетического материала.

[вверх] Офисные помещения

Вход и служебные помещения — ProShed, Daventry

Практически во всех случаях в застройку будут включены офисы.Обычно это два этажа в высоту, как правило, либо в углу здания, либо примыкают к фасадным и боковым фасадам. Площадь офиса обычно составляет около 5% от общей площади здания, но это зависит от конкретных требований клиента или арендатора.

Большинство офисов, встроенных в промышленные здания, спроектированы в соответствии с обычными коммерческими стандартами, и оболочка может быть навесной стеной, а не системой на основе стального листа.

В многоэтажных офисных помещениях подвесные полы обычно представляют собой композитные плиты перекрытия с накладками на месте или сборные элементы.Выбор часто будет зависеть от программы и процесса строительства, выбранных основным подрядчиком.

Хотя офисные площади обычно намного меньше, чем остальная часть здания, их строительство включает в себя гораздо больше профессий и, следовательно, часто является наиболее критичной областью с точки зрения общей программы строительства.

[вверх] Антресоли

Мезонинные этажи в одноэтажных промышленных зданиях позволяют гибко предоставлять дополнительную площадь, не увеличивая общий размер здания.Они могут быть частью нового здания или улучшением существующего здания. Мезонинные этажи, как правило, представляют собой отдельные конструкции со стальным каркасом, которые опираются непосредственно на бетонную плиту первого этажа и связаны с основным конструктивным каркасом здания. Однако в промышленных зданиях может требоваться обеспечение непрерывных рабочих пространств по всей площади первого этажа (поддержка движения погрузчиков). В этих случаях конструкция антресольного этажа может поддерживаться непосредственно на основных элементах каркаса крыши, обеспечивая тем самым свободное пространство под ними.Обычно антресольные этажи представляют собой легкие полы с открытой решеткой. Чтобы ограничить потерю высоты до минимума, можно указать ячеистые балки, которые позволят предоставлять услуги в пределах глубины балок антресольного этажа. Показан типовой антресольный этаж промышленного объекта.

Типовой антресольный этаж в производственном здании

[вверх] Строительные формы

Основная статья: Фермы, рамы портала

[вверх] Выбор формы здания

Единственный большой зал — главная особенность большинства промышленных зданий.Конструкция и внешний вид одноэтажного промышленного здания предоставляет инженеру-проектировщику широкий спектр возможных конфигураций для реализации архитектурных и функциональных требований здания. Как правило, промышленное здание имеет прямоугольную опору, которая может увеличиваться в продольном направлении. Дизайн здания должен быть согласован с его функциональными требованиями и эксплуатационными энергетическими характеристиками, включая освещение.

Сравнение преимуществ и причин выбора конкретной формы здания (простая балочная конструкция, портальная рама или ферма) показано в таблице.

Сличение основных конструктивных форм одноэтажных домов

Простая балка / колонна	Рама портала	Ферма
Преимущества
Простая конструкция	Большой пролет	Возможны очень длинные пролеты
	Устойчивость в плоскости	Допускается перевозка тяжелых грузов
	Размеры элементов и задняя часть могут быть оптимизированы для повышения эффективности	Умеренный прогиб
Недостатки
Относительно короткий пролет	Программное обеспечение, необходимое для эффективного проектирования	Обычно более дорогое изготовление
Стяжки, необходимые для устойчивости в плоскости	Ограничено относительно небольшой вертикальной нагрузкой и небольшими кранами, чтобы избежать чрезмерных прогибов	Обычно для устойчивости в плоскости используются распорки.
Нет экономии благодаря непрерывности

[вверху] Типы портальной рамы

Портальные рамы являются наиболее часто используемым типом структурных рам для промышленных зданий, поскольку они являются очень экономичным решением.Они широко используются, потому что сочетают структурную эффективность с функциональным применением. Различные конфигурации могут быть разработаны с использованием той же структурной концепции, что и показана. Рамы с несколькими отсеками также могут быть спроектированы, как в (e) и (f), с использованием одной или пар внутренних колонн.

Эти простые типы структурных систем также могут быть спроектированы так, чтобы они были более привлекательными с архитектурной точки зрения, с использованием изогнутых элементов, ячеистых или перфорированных балок и т. Д. Также были разработаны инновационные структурные системы, в которых портальные рамы создаются с помощью сопротивляющихся моменту соединений с использованием сочленений и связей.

[вверх] Решетчатые конструкции

Длиннопролетные промышленные здания можно проектировать с решетчатыми фермами, швеллерами, балками или трубчатыми профилями. Решетчатые фермы, как правило, представляют собой балочные и колонные конструкции и редко используются в портальных рамах. Показаны различные конфигурации решетчатых ферм. Две общие формы — это распорки W или N. В этом случае устойчивость обычно обеспечивается за счет жесткости, а не жесткой рамы.

Используя решетчатые конструкции, можно достичь сравнительно высокой жесткости и сопротивления нагрузке при минимальном использовании материала.Помимо возможности создания длинных пролетов, решетчатые структуры привлекательны и обеспечивают простую интеграцию услуг.

Решетчатые фермы различных форм, используемые в промышленных зданиях

[вверх] Подвесные конструкции

Используя подвесные конструкции, можно реализовать большие пролетные строения с высоким визуальным и архитектурным качеством. Разделение на элементы, которые преимущественно подвержены растяжению или сжатию, позволяет создавать легкие конструкции.Однако конструкции, которые экономят на использовании материалов, не обязательно приводят к экономическим решениям. В частности, в космических конструкциях стыки могут быть очень сложными и требовать больших затрат времени на строительство и установку. Следовательно, возможными применениями этого типа конструкций являются промышленные здания, которые также служат архитектурным целям, а не просто функциональные здания.

[вверху] Конструкция

Основные статьи: Концептуальный дизайн, Фермы, Рамы портала, Моделирование и анализ, Проектирование стержней, Эксплуатационный углерод, Одноэтажные здания в граничных условиях пожара, Простые соединения, Соединения, устойчивые к моменту

Стальное строительство — один из наиболее эффективных секторов строительной индустрии.Ведущие поставщики производят компоненты на месте, используя оборудование с компьютерным управлением, которое напрямую зависит от информации, содержащейся в трехмерных компьютерных моделях, используемых для детализации. Помимо управления производственным процессом, информация в модели также используется для заказа, планирования, отправки и монтажа. Одноэтажная конструкция в лучшем виде, с ее высоко интегрированным дизайном и производством, представляет собой отличный уровень эффективности. Ключ к достижению наивысшего уровня эффективности — это работать таким образом, чтобы обеспечить оптимальное использование этой инфраструктуры.

[вверху] Концепция дизайна

Разработка проектного решения для одноэтажного здания, такого как большой корпус или промышленный объект, больше зависит от деятельности, выполняемой в здании (и возможных будущих требований), чем от других типов зданий. Хотя одноэтажные здания в первую очередь функциональны, они часто проектируются с сильным архитектурным вкладом, продиктованным требованиями планирования и «брендингом» клиента.

На этапе концептуального проектирования одноэтажных промышленных зданий следует учитывать следующие общие требования к проектированию:

• Использование пространства, например, особые требования для работы с материалами или компонентами на производственном объекте
• Гибкость пространства в настоящем и будущем
• Скорость строительства
• Экологические характеристики, включая требования к обслуживанию и тепловые характеристики
• Эстетика и визуальное воздействие
• Звукоизоляция, особенно в производственных помещениях
• Доступ и безопасность
• Соображения об устойчивости
• Расчетный срок службы и требования к техническому обслуживанию, включая вопросы по окончании срока службы.

Для разработки концептуального проекта необходимо пересмотреть эти соображения в зависимости от типа одноэтажного здания. Например, требования к распределительному центру будут отличаться от требований к производственному предприятию. Обзор важности различных вопросов проектирования представлен в таблице для распространенных типов одноэтажных промышленных зданий. Требования к зданиям для розничной торговли и отдыха описаны в конкретных разделах веб-сайта для конкретных секторов.

Относительная важность различных вопросов проектирования в одноэтажных промышленных зданиях

[вверху] Выбор рамы

Самым популярным выбором структурной формы для одноэтажных зданий с пролетами от 20 до 60 м является портальная рама из-за ее превосходной конструктивной эффективности и простоты изготовления и монтажа. Рамы портала могут быть спроектированы с использованием анализа и расчета упругости или пластичности. Каркасы портала с эластичной конструкцией, вероятно, будут тяжелее, поскольку они не полностью используют возможности секций, но их проще проектировать и детализировать с использованием неспециализированного программного обеспечения для проектирования.

Для более длинных пролетов можно использовать решетчатые фермы вместо портальных рам. Фермы, вероятно, будут более эффективными для пролетов более 60 м и в зданиях с более короткими пролетами, где имеется значительное количество механического оборудования.

[вверх] Конструктивное проектирование

Эффективные портальные рамы с относительно низкими нагрузками на крышу представляют собой тонкие конструкции, и в некоторых случаях гибкость такова, что при анализе конструкции необходимо учитывать эффекты второго порядка.Как правило, эффекты второго порядка необходимо учитывать для предельного состояния (ULS), но они будут иметь незначительные эффекты в предельном состоянии эксплуатационной пригодности (SLS).

Портальные рамы обеспечивают достаточную стабильность в плоскости и, следовательно, требуют только распорок для устойчивости вне плоскости. Однако их структурная эффективность зависит от метода анализа и допущений, которые делаются в отношении ограничений, обеспечиваемых конструктивным элементам.

Эффективная конструкция рамы портала

Более эффективный	Менее эффективный
Анализ с использованием упруго-пластического программного обеспечения	Анализ упругости
Облицовка, ограничивающая фланец прогонов и боковых перил	Прогоны и боковые поручни без фиксации
Прогоны и боковые планки, используемые для удержания обоих фланцев горячекатаной стальной конструкции	Внутренний фланец горячекатаной металлоконструкции свободен
Используемая номинальная жесткость основания	Номинальная жесткость основания игнорируется

Самыми экономичными конструкциями часто являются конструкции, изготовленные с использованием методов пластикового дизайна, которые в Великобритании хорошо зарекомендовали себя и используются уже более 40 лет.

Решетчатые фермы обычно проектируются с использованием методов анализа упругости.

На «снимке экрана» ниже изображена модель Fastrak здания с портальным каркасом.

[вверх] Взаимозависимость рамок и конвертов

Конструктивная эффективность портальных рам отчасти обусловлена ​​закреплением стропил и колонн прогонами и боковыми поручнями соответственно.Точно так же эффективность прогонов зависит от ограничения, обеспечиваемого облицовкой. Листы облицовки профилированы, чтобы обеспечить необходимую прочность для перекрытия прогонов и необходимую фиксацию. Профиль также должен учитывать сток ливневой воды. Проектировщики и подрядчики должны учитывать, что хорошее взаимодействие между компонентами рамы и оболочки имеет важное значение для эффективности конструкции, и по этой причине облицовка должна быть прикреплена ко всем прогонам и поручням в соответствии с рекомендациями производителя.

[вверх] Эксплуатационные энергетические показатели

Испытания промышленного здания под давлением
(Изображение предоставлено BSRIA)

В соответствии с Частью L Строительных норм и правил, требуемые сокращения значений U за последние годы привели к значительному увеличению толщины изоляции, что, возможно, отразилось на устойчивости каркаса, весе облицовки и вытекающих из этого требованиях к обращению.Существует распространенное мнение, что эта тенденция будет продолжаться бесконечно, поскольку изменения нормативных требований повышают требования к ограждающим конструкциям здания. Однако в действительности взаимосвязь между толщиной изоляции и энергоэффективностью подчиняется закону убывающей отдачи, и сейчас близок к достижению точки, когда дальнейшее увеличение толщины изоляции вряд ли приведет к значительному улучшению эксплуатационных энергетических характеристик, факт, признанный в Консультация 2012 г. ^[3] .

Для многих применений включение потолочных светильников важно, поскольку они уменьшают количество необходимого искусственного освещения и, следовательно, потребность здания в энергии. Однако они также увеличивают солнечную энергию, что может привести к перегреву летом и увеличению потребности в охлаждении. Потери тепла через тепловые мосты также становятся более значительными (относительно) по мере увеличения толщины изоляции, что требует использования усовершенствованных деталей конструкции и специализированных компонентов для удовлетворения нормативных требований.

Баланс всех факторов необходим для оптимизации снижения выбросов углерода при эксплуатации любого здания.

Светильники со средним уклоном, обеспечивающие естественное освещение складского помещения

Герметичность

Введение обязательных испытаний на герметичность подчеркнуло важность проектирования и сдачи здания без сквозняков. Недавние исследования показали, что контроль герметичности — очень эффективный способ улучшения энергосбережения. Например, в то время как текущий минимальный стандарт герметичности зданий> 500 м ² составляет 10 м ³ / м ² / час при 50 Паскалях, уровни воздухонепроницаемости снижаются до испытанного значения 2 м ³ / м ² / час возможно при стандартной конструкции. Однако достижение этого уровня зависит от гарантированного качества строительства и детализации.Для зданий с площадью пола менее 5000 м ² достижение хорошего уровня воздухонепроницаемости становится труднодостижимым из-за большей доли отверстий по сравнению с площадью ограждающей конструкции. Хотя общепринято считать, что за герметичность отвечает подрядчик по облицовке, в действительности необходимое качество строительства может быть достигнуто только в том случае, если все звенья цепочки поставок понимают требования и проект здания хорошо скоординирован.

Освещение

Требования к освещению промышленных зданий зависят от типа здания, его использования и режима размещения.Концепция и расположение проемов для естественного освещения позволяют разнообразить архитектурный дизайн. Часто встречаются люки и остекленные двускатные крыши, а также световые полосы на фасаде. Отверстия для естественного освещения могут служить выходами дыма и тепла в случае пожара. В Великобритании одноэтажные промышленные здания обычно имеют крыши, занимающие 10-15% площади крыши.

Хорошо продуманное естественное освещение может существенно повлиять на выбросы углерода зданием.Однако слишком много естественного дневного света может привести к чрезмерному притоку солнечной энергии летом, что приведет к перегреву и увеличению потерь тепла через оболочку зимой.

Одним из факторов, оказывающих большое влияние на эффективность освещения больших одноэтажных промышленных зданий (как естественных, так и искусственных), является использование высоких стеллажей или стеллажей. После установки препятствий, таких как высокие стеллажи, здание эффективно разделяется на ряд узких пространств коридорного типа, которым требуется гораздо больше оборудования и, следовательно, больше энергии для достижения того же уровня и однородности освещения.Если она известна на этапе проектирования, конфигурация стеллажа должна быть принята во внимание при проектировании плафонов и систем искусственного освещения.

Решение об использовании естественного дневного света в здании и выбранный тип дневного освещения имеют важные последствия для общего дизайна здания. Это подробно обсуждается в руководстве Target Zero Warehouse.

[вверх] Интеграция услуг

Для промышленных зданий часто устанавливаются особые требования к инженерным сетям, которые могут потребоваться для работы машин и производственных линий.Интеграцию услуг следует учитывать на ранних этапах планирования. В частности, расположение и размер воздуховодов должны быть согласованы с конструкцией и условиями для естественного освещения. Использование структурных систем, таких как ячеистые балки и фермы, может облегчить интеграцию услуг и помочь добиться согласованного внешнего вида здания.

Дизайн обслуживающего оборудования и помещений может иметь большое значение в промышленных зданиях. Централизация обслуживания здания может дать преимущество простоты обслуживания.В больших зданиях эксплуатационные участки могут быть очень длинными, и, особенно для воздуховодов на уровне крыши, следует учитывать и учитывать расширение и смещение воздуховодов.

Естественная вентиляция снижает потребность в системах кондиционирования воздуха, что, в свою очередь, означает сокращение производственных выбросов углерода в здании. Эффективность естественной вентиляции зависит от размера и ориентации здания. Вентиляционные отверстия на крыше — распространенный вариант естественной вентиляции в зданиях без достаточно больших отверстий, однако их необходимо тщательно размещать, чтобы обеспечить максимальную эффективность.Гибридные системы вентиляции сейчас популярны в промышленных зданиях. В них используется преимущественно естественная вентиляция, но с вентиляторами с механическим приводом для повышения предсказуемости работы в более широком диапазоне погодных условий.

[наверх] Водосточные системы

Типовая водосточная система
(Изображение любезно предоставлено A.C.Bacon Engineering Ltd.)

Проектированием, отделкой и монтажом желобов часто пренебрегают.Те, кто участвует в проектировании несущих стальных конструкций, часто не знают о воздействиях, возникающих в результате введения изолированных водостоков и симфонических дренажных систем. Вес канаве, как с точки зрения трудностей обработки во время монтажа и прочности и исправности опорной конструкции такова, что она требует особого внимания. Необходимо уделить внимание крепежным деталям, чтобы их можно было легко прикрепить к опорным элементам и удерживать их. Также хорошей практикой является включение вторичной дренажной системы, чтобы избежать затопления здания, если система засоряется и выходит из строя. В конструкции водосточного желоба следует учитывать возможность внезапных наводнений и тот факт, что желоба должны быть обслуживаемыми и иметь хороший доступ для очистки.

На изображении показана типичная водосточная система одноэтажных промышленных зданий.

[вверх] Полы и фундамент

Инженер-строитель обычно несет ответственность за детали проектирования фундаментов. Фундаментная плита обычно проектируется и строится специализированным субподрядчиком, работающим в соответствии со спецификациями, подготовленными инженером-консультантом.Детали проектирования и строительства должны быть одобрены инженером до начала строительства, а детали должны быть согласованы со всеми смежными профессиями.

Существуют новшества в использовании сборных железобетонных оснований, фундаментных балок и таких элементов, как ограждение перегрузочных мостов и подпорные стены, которые помогают увеличить общую скорость строительства. Детальный дизайн этих элементов и прилегающих элементов конструкции и облицовки должен соответствовать как последовательности строительства, так и необходимости доступа и обращения.

Инженер-строитель должен определить, подходят ли для стальной рамы номинально закрепленные или номинально фиксированные основания. Необходимо провести исследование площадки и получить информацию о предполагаемых грунтовых условиях. Решение о подходящем фундаменте будет основано на этой информации и должно быть передано подрядчику по изготовлению металлоконструкций в качестве основы для его проектирования.

Что касается плиты первого этажа, в техническом отчете Общества бетонов TR34 ^[4] изложены передовые методы проектирования и строительства, в том числе рекомендации по допускам, нагрузкам, отделке, соединениям, основанию, множеству альтернативных методов строительства. и необходимые меры по техническому обслуживанию.

Плита обычно укладывается после возведения облицовки, что означает, что она не должна подвергаться воздействию погодных условий и пыли. Если могут быть разработаны приемлемые методы, строительство можно ускорить за счет заливки плиты перед возведением оболочки.

[вверху] Детали подключения

Три основных соединения в раме портала с одним пролетом — это соединения у карниза, вершины и основания колонны.

Для карниза в основном используются болтовые соединения, как показано на рисунке ниже.

Соединение вершины часто имеет аналогичную конструкцию.

Основание колонны часто бывает простым с большими допусками для облегчения стыка между бетонным основанием и стальными конструкциями. Штифтовые соединения обычно предпочтительны, поскольку они позволяют проектировать фундаменты меньшего размера, однако необходимо учитывать стабильность во время строительства, независимо от того, находится ли колонна в граничных условиях.

[вверх] Пожарная безопасность

Одноэтажные здания обычно не должны иметь огнестойкость. Самая распространенная, но не единственная ситуация, когда требуется огнестойкость, возникает при распространении огня между зданиями. Это хорошо известное граничное условие. Когда это происходит, обычно только внешняя стена рядом с прилегающими зданиями и ее опорные колонны требуют огнестойкости.Стропила и любые колонны, не находящиеся в граничном состоянии, остаются незащищенными. Однако основания защищенных колонн должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать опрокидывающий момент, вызванный обрушением остальной конструкции.

[вверх] Устойчивое развитие

В контексте современных промышленных зданий основные проблемы устойчивости, которые необходимо решить, включают в себя то, как минимизировать эксплуатационное потребление энергии (и связанные с этим выбросы углерода), особенно в системах отопления и освещения, как достичь высоких рейтингов BREEAM и любые конкретные требования к планированию.

Значительный интерес также проявляется к интеграции низкоуглеродных технологий и технологий с нулевым выбросом углерода в промышленные здания, особенно технологий, использующих большие площади их оболочки, таких как фотоэлектрические технологии и технологии прозрачных солнечных коллекторов (TSC).

[вверх] Эксплуатационное потребление энергии в одноэтажных промышленных зданиях

Показана разбивка производственных выбросов углерода по потреблению энергии в типичном большом одноэтажном промышленном здании, в данном случае складском помещении.

Освещение — это, безусловно, самая значительная потребность в энергии, на которую в данном случае приходится около трех четвертей общих производственных выбросов углерода. Следовательно, эффективные системы освещения в сочетании с оптимальной конструкцией потолочных светильников являются ключевыми факторами снижения выбросов углерода при эксплуатации. Сложность взаимодействия между дизайном потолочного освещения, системами освещения, затемнением дневного света (и стеллажами при работе со складскими зданиями) требует подробного динамического теплового моделирования в сочетании с хорошим дизайном освещения для разработки оптимального светового решения. Рекомендации по оптимальной площади фонарей в промышленных зданиях приведены в руководстве Target Zero.

Значительное сокращение производственных выбросов углерода возможно в промышленных зданиях с помощью мер по энергоэффективности, особенно мер, касающихся освещения. Значительные дополнительные сокращения достигаются за счет использования технологий солнечных фотоэлектрических и прозрачных солнечных коллекторов (TSC), которые используют преимущества больших площадей крыш и стен промышленных зданий. Жизнеспособность таких технологий сильно зависит от стоимости технологии и, в частности, от субсидий, таких как льготные тарифы и стимулы для возобновляемых источников тепла (RHI).

Проект Target Zero предоставляет подробное руководство о том, как достичь целевых показателей низкого и нулевого эксплуатационных выбросов углерода в одноэтажных зданиях. Руководство также доступно по внешним ссылкам

[вверх] BREEAM для промышленных зданий

Схема экологической оценки BREEAM представляет собой метод количественной оценки экологических характеристик зданий. Хотя эта схема является добровольной, многие клиенты из коммерческого сектора реагируют на спрос и переходят на BREEAM для строительства зданий с низким энергопотреблением, устойчивых и ориентированных на будущее.

Результаты программы Target Zero предполагают, что для одноэтажного промышленного здания увеличение капитальных затрат (по сравнению с базовым вариантом, соответствующим части L 2006 г.) для достижения следующих рейтингов BREEAM (2008) составляет:

• 0,04% для достижения BREEAM «очень хорошо»
• 0,4% для достижения BREEAM «Отлично»
• 4,8% для достижения BREEAM «выдающийся».

Более подробная информация представлена ​​в руководстве по нулевой цели, а руководство доступно по следующим внешним ссылкам

[вверх] Строительство

Основные статьи: Строительство, Изготовление, Здоровье и безопасность

[вверх] Время ввода

Период от получения инструкции (письма о намерениях или приказа) до прибытия на объект варьируется в зависимости от размера проекта, сложности и уровня рабочей нагрузки в отрасли. Ориентировочно для типичного малого или среднего промышленного здания (до 10 000 м ² ) ввод в течение 8 недель будет нормальным, а для более крупных проектов — до 10–12 недель. Эти периоды часто можно сократить, если это особенно необходимо для отдельных проектов, путем обсуждения с подрядчиком стальных конструкций.

[вверх] Сроки возведения объекта

Скорость эрекции будет зависеть от ряда факторов:

• Количество монтажных бригад — монтажная бригада обычно состоит из 3–4 человек, с краном и передвижными подъемными рабочими площадками.Как показывает практика, при восьмичасовом рабочем дне в разумную погоду бригада возводит около 50 тонн горячего и холодного проката за 5 дней в неделю. Это примерно соответствует площади 1500 м ² . Общая скорость возведения будет зависеть от ресурсов, доступных подрядчику по производству металлоконструкций с точки зрения скорости доставки металлоконструкций на площадку, количества монтажных бригад в его распоряжении и количества рабочих фронтов, которые можно безопасно и эффективно обрабатывать одновременно. .
• Время года — в разгар зимы световой день ограничен, и невозможно работать столько же часов, сколько в летние месяцы, когда монтажники могут работать намного дольше.
• Погода — программа должна учитывать погодные условия с учетом времени года, запланированного для возведения металлоконструкций.
• Условия площадки — запланированная программа не будет осуществима при отсутствии хорошо подготовленной и безопасной почвы. Плохой грунт, даже если он считается безопасным для работы, приведет к серьезной потере производительности процесса монтажа. Этот важный аспект получает дальнейшее развитие при возведении безопасной площадки.
• Планирование площадки — быстрые программы потребуют больших площадей для складирования, чтобы стальные конструкции можно было доставить и разгрузить в желаемом месте до того, как монтажная группа достигнет этого места.

[вверх] Монтаж безопасной площадки

Монтаж конструкции обычно осуществляется с использованием мобильных телескопических кранов и мобильных подъемных рабочих платформ (MEWP), часто называемых «сборщиками вишни». Облицовку стен обычно устанавливают с помощью ножничных подъемников. Ключевой проблемой для здоровья и безопасности при возведении одноэтажных промышленных зданий является состояние площадки. MEWP очень эффективны и предлагают возможность безопасного доступа ко всем частям конструкции, но их успех во многом зависит от условий грунта.Плохой или плохо подготовленный грунт будет быстро разрушаться, когда МПРП начнет перемещаться по площадке, и поэтому важно, чтобы главный подрядчик спроектировал и подготовил почву для принятия этих нагрузок.

Обычно вся площадь здания следа должны быть подготовлены для MEWP и мобильного доступа крана. Кроме того, для установки холоднокатаных боковых ограждений потребуется полоса шириной 3–4 м для доступа к MEWP по внешнему периметру здания.

Перед началом монтажа подрядчик по производству металлоконструкций попросит главного подрядчика заполнить и подписать Акт передачи безопасного участка BCSA.В этом важном документе в виде контрольного списка излагаются вопросы, необходимые для обеспечения безопасного места для монтажа стальных конструкций.

• Кран телескопический и ножничный подъемник

[вверху] Монтаж конверта

Наибольшие риски при возведении ограждающих конструкций (облицовки) здания связаны с работниками на высоте и падением материалов с высоты. Особое внимание необходимо уделять обоим этим вопросам с точки зрения обеспечения безопасной рабочей площадки, с которой могут выполняться операции по облицовке, подходящих средств доступа и выхода, а также эффективных барьеров для предотвращения падений людей или материалов.Монтаж облицовки стен обычно осуществляется с помощью сборщиков вишни или ножничных подъемников, которые обеспечивают безопасный доступ и безопасную рабочую платформу.

Ножничный подъемник для безопасного возведения облицовки стен

Риск для рабочих во время строительства крыши сводится к минимуму за счет обеспечения нескольких важных функций безопасности:

• Временная обшивка и площадки между прогонами
• Защитные сетки
• Защита кромок по периметру (перила и подножки).

Более подробная информация о безопасном монтаже доступна здесь.

Меры безопасности при возведении кровли

[вверх] Закупки

Несмотря на то, что процессы закупок в общем строительстве широко распространены, для промышленных зданий обычно используются только два процесса: «Проектирование и строительство» и «Традиционный». Из них компания Design and Build, безусловно, занимает наибольшую долю рынка, по крайней мере, три четверти одноэтажных промышленных зданий построены с использованием этого метода.Эта ситуация сложилась из-за:

• Изделие, то есть здание, относительно просто по сравнению с другими типами зданий
• Существуют хорошо разработанные системы для всех частей строительства, т.е. первичные и вторичные стальные конструкции и системы ограждающих конструкций.
• Краткое описание клиента может быть изложено относительно просто
• Размер рынка привлек множество компетентных компаний для разработки систем и предложения своих услуг.

Решение о том, какой процесс использовать, зависит от относительной важности поддержания контроля над процессом проектирования и конкурентного преимущества, предлагаемого Design and Build.Особо следует отметить различную ответственность различных сторон в различных договорных соглашениях.

[вверху] Разработка и сборка

Основная привлекательность процесса проектирования и строительства для клиента заключается в том, что риски перекладываются на подрядчика, который отвечает за все аспекты проектирования и строительства. Роль подрядчика заключается в управлении всеми работами и обеспечении качества завершенного здания. Работа выполняется в соответствии со спецификацией Performance Specification , которая обычно включает такую ​​информацию, как план проекта, чертежи архитектора, требования к загрузке, время до первого обслуживания окрашенных стальных конструкций, а также описания других профессий, таких как материалы для облицовки и промышленные двери. Эта ситуация хорошо работает в секторе промышленных зданий, поскольку в этом секторе достаточно компаний, обладающих соответствующей компетенцией и финансовой мощью, из которых клиенты могут выбрать свою команду.

Ряд подрядчиков по изготовлению стальных конструкций специализируются на этом рынке, и они могут производить очень экономичные рамы с короткими сроками выполнения и быстрыми сроками монтажа. Детальное знание доступности стали и относительной стоимости означает, что можно выбрать экономичные рамы, специально спроектированные с учетом собственных производственных мощностей специализированного подрядчика по изготовлению стальных конструкций, а также для обеспечения безопасности и эффективности монтажа на месте.

Многие крупные клиенты со значительным постоянным бизнесом установили хорошие отношения с относительно небольшим количеством цепочек поставок стальных конструкций, которые привыкли работать друг с другом в рамках неформальных и доверительных партнерских отношений. Это оказалось чрезвычайно выгодным для всех вовлеченных сторон.

Важным компонентом взаимоотношений «Проектирование и строительство», которые имеют тенденцию к развитию в течение значительного периода, является доверие между сторонами. Этого может быть трудно достичь в новых ситуациях, но это должно быть главной целью.Выбранные условия работы и форма контракта должны быть такими, чтобы они поощряли и поощряли полезное поведение. Обычно это требует, чтобы все виды коммуникаций были как можно более прозрачными.

Несмотря на то, что большая часть рисков и ответственности передается подрядчику, заказчик сохраняет полную ответственность за здоровье и безопасность. Назначение опытных, ответственных подрядчиков и специализированных подрядчиков является важной частью этой обязанности.

[вверху] Традиционный

Альтернативой «Проектированию и строительству» является традиционный подход, при котором структурное проектирование выполняется инженером-консультантом, работающим либо на клиента, либо на главного подрядчика. Консультант также готовит чертежи общего вида стальных конструкций, на которых показана вся основная информация о размерах. После проектирования и чертежа стальные конструкции передаются подрядчикам по стальным конструкциям. Контракт будет включать проектирование соединений, подробные производственные чертежи, изготовление, доставку и монтаж. Этот путь закупок иногда выбирают, потому что он дает больший предполагаемый контроль над проектом, хотя он редко позволяет достичь конкурентного преимущества, доступного через маршрут «Проектирование и строительство».

Главный подрядчик, выбранный на конкурсных торгах, несет ответственность за строительство в соответствии с информацией, предоставленной проектной группой. Большая часть строительных работ, включая монтаж стального каркаса и установку облицовки, вероятно, будет выполняться специализированными субподрядчиками.

Традиционный подход, как правило, используется для специализированных зданий, поскольку архитектор, а следовательно, и заказчик, сохраняет больший контроль. Некоторые элементы здания, в частности каркас, можно приобрести в рамках ограниченного процесса «Дизайн и строительство».

[вверх] Управление проектами

За подготовку подробной программы строительства для всего проекта обычно отвечает главный подрядчик.

В большинстве одноэтажных зданий сейчас действуют программы ускоренного выполнения. В случае металлоконструкций это означает, что следующие виды работ, такие как облицовка крыш и стен, кирпичная кладка и двери, будут начаты, в то время как монтаж металлоконструкций будет продвигаться дальше по зданию.Для выполнения программы такого типа необходимо провести серию секционных передач металлоконструкций с интервалом (скажем) в две недели по всему зданию. Каждая секция полностью возведена, а затем облицована и промазана. После проверки и утверждения генеральным подрядчиком основы стальных конструкций заливаются раствором, после чего можно начинать следующие торги.

Последовательность сборки на основных стыках особенно важна для подрядчика по изготовлению стальных конструкций. Например, основание дверных стоек может быть прикреплено болтами к сборной бетонной кольцевой балке.Поэтому в идеале кольцевая балка должна быть на месте до монтажа металлоконструкций; в противном случае необходимо будет оставить дверные стальные конструкции и связанные с ними ограждения, пока не будут закреплены балки грунта. Тщательное планирование и хорошая координация проектирования в большинстве случаев устраняют необходимость в опускании стальных компонентов, позволяя программе идти гладко. Однако в некоторых случаях повторное исправление стальных конструкций неизбежно. Важно, чтобы эти случаи были четко определены заранее, и им была выделена подходящая продолжительность в программе сборки.Подрядчик по изготовлению стальных конструкций может соответствующим образом организовать монтажные работы и может оставить вторую фиксированную стальную конструкцию за пределами площадки до тех пор, пока она не потребуется, чтобы избежать потери площадки или повреждения незакрепленных компонентов.

[вверх] Раннее вовлечение в цепочку поставок

В большинстве случаев архитектору поручают разработать концептуальные проекты и получить необходимые разрешения на планирование вместе с достаточной информацией для получения тендерных заявок от подрядчиков и выбора выигравшего предложения. Предконтрактный период следует использовать для определения ответственности за дизайн, ключевых ролей, которые будут играть участники проекта и их сотрудники, а также навыков, необходимых для выполнения этих ролей.Эти факторы могут повлиять на выбор подрядчиков.

После назначения главного подрядчика он становится ответственным за все проектные и строительные работы в рамках проекта, хотя обычно для выполнения реальных строительных работ привлекаются специализированные субподрядчики. Архитектора, разрабатывающего концептуальный проект, часто впоследствии приглашают к выбранному главному подрядчику вместе с инженером, который первоначально оценивает состояние грунта и дренаж, если это еще не было сделано.

Главный подрядчик должен управлять всеми интерфейсами между различными элементами работы. Эта координирующая роль очень важна и может выполняться собственными силами, хотя во многих случаях он будет платить архитектору, который будет действовать от его имени.

Следует отметить, что с опытными и знающими клиентами спецификации, как правило, представляют собой более тонкие документы, в которых используются рекомендации проверенных производителей. Менее опытные клиенты и их консультанты, как правило, составляют подробные спецификации, которые направлены на защиту от неудач, а не на поощрение тратиться энергии на то, чтобы все прошло хорошо.Это может быть отражением более раннего состояния отношений, но растет число успешных фирм, которые могут свидетельствовать о преимуществах поощрения успеха.

Прогрессивный подход требует большего участия всех заинтересованных сторон, а не отношения «уйдите и разберитесь между собой». Как и во всех сферах жизни, заботливое отношение заразительно.

[вверх] Выбор цепочки поставок

Поэтому важно работать с людьми, которые продемонстрировали, что они могут предсказуемо выполнять поставку с точки зрения затрат, времени и качества.Это знакомый список атрибутов, но желание работать вместе — важное дополнение.

Выбор группы снабжения важен, но не всегда прост. Клиенты должны выбрать архитектора и, при необходимости, инженера, который знаком с потребностями их бизнеса и предполагаемым типом работы. Назначение главного подрядчика и специализированных субподрядчиков должно обсуждаться между клиентом и его советниками, которые уже работают. Помощь можно получить от авторитетных торговых ассоциаций, таких как Ассоциация производителей металлических покрытий и кровель (MCRMA) и Британская ассоциация строительных металлоконструкций (BCSA).Последний ведет Реестр подрядчиков по изготовлению стальных конструкций с указанием типа и размера контрактов, для выполнения которых они обладают навыками и финансовой стабильностью.

[вверх] Достижение совместной работы

Предпочтительные ключевые игроки должны быть собраны подрядчиком как можно скорее. Первоначально эти игроки будут архитектором, инженером и подрядчиками по строительству металлоконструкций и ограждающих конструкций.

С точки зрения этапов контракта есть два важных фактора.Во-первых, участники должны быть уверены, что они будут выполнять работу, хотя, во-вторых, на данном этапе они не будут полностью вовлечены в финансовую деятельность. Это важно, потому что они должны иметь право вносить идеи в проект, зная, что информация не принесет пользу их конкурентам. Однако совместные обсуждения с другими поставщиками могут повлиять на детали и стоимость их рабочего пакета.

Упражнения по сокращению затрат часто являются частью этого процесса, но все должны помнить о взаимозависимости систем и принимать во внимание возможные последствия.

Очевидно, будет более согласованный подход, если будут задействованы соответствующие механизмы, вместо необходимости защищать фиксированную сумму контракта, в которую, возможно, было необходимо включить некоторые предположения о том, что включать на детальном уровне. Для достижения этой цели есть два возможных подхода:

• Частичный заказ на поэтапное покрытие работ.
• Письмо о намерениях, но с признанием рисков аннулирования.

Перспективные обязательства должны включать признание того, что поставщики должны управлять эффективным использованием своих ресурсов, и, хотя они, несомненно, будут максимально сотрудничать, может быть трудно уладить краткосрочные отсрочки в напряженном графике.

Ключевым фактором успешного проекта является качество и своевременность информации. Чтобы обеспечить быстрое начало работы и эффективную работу, необходимо назначить других крупных субподрядчиков одновременно с субподрядчиком по производству стальных конструкций.

G.Park Blue Planet, долина Чаттерли во время строительства
(Изображение любезно предоставлено Severfield (Design & Build) Ltd.)

Главный подрядчик играет главную роль в координации этой части процесса. Необходимо согласовать стыки между стальными конструкциями, крышей и облицовкой стен, дверями, остеклением, сборными элементами и т. Д. В краткосрочном предварительном проекте (скажем, восемь недель или меньше) эти параметры необходимо будет завершить в течение первых двух недель. Недавние поправки к Части L Строительных норм и правил привели к тому, что теперь требуется особая осторожность при подготовке деталей вокруг ключевых стыков во внешней оболочке, чтобы минимизировать потери тепла и воздухопроницаемость. Для достижения этих целей необходимы тщательная проработка и полная координация контрактов на стальные конструкции и облицовку.

Многие основные подрядчики решают эти проблемы, создавая стратегическую цепочку поставок, выбирая небольшое количество субподрядчиков в каждой из основных областей специализации. Поощряя командную работу между участниками цепочки поставок, можно зафиксировать обучение в одном проекте и успешно использовать его в следующем. Хорошо организованная цепочка поставок приведет к повышению эффективности всех ее участников, повышению качества и снижению затрат по мере развития команды.

Серия быстрых «совещаний проектной группы» в критические первые недели, созываемых и проводимых главным подрядчиком, — лучший способ координировать разработку проекта.Необходимо присутствие всех основных специализированных субподрядчиков, а также архитекторов и других соответствующих специалистов. Когда время поджимает, обычно наиболее эффективно принимать ключевые решения на собрании, а не оставлять его на будущее или на дальнейшее развитие.

[вверх] Выполнение обязательств

Посредством совещаний, ориентированных на раннее планирование, финансовые обязательства могут быть окончательно определены на основе информации, согласованной по всей цепочке поставок, с учетом того, что все соответствующие вопросы и возможности для повышения производительности были изучены.Контракт должен обеспечивать основу для разрешения разногласий, если что-то пойдет не так, а не пытаться и, возможно, потерпеть неудачу, чтобы гарантировать, что проблемы не возникнут.

Сведение к минимуму возникновения проблем достигается за счет улучшения взаимоотношений между людьми. Этого чрезвычайно сложно добиться за счет использования сложных документов. Люди работают лучше всего, когда они заинтересованы и хотят работать хорошо, а не потому, что на листке бумаги написано, что они должны это делать. Время, потраченное на защиту контракта, лучше потратить на улучшение работы.Однако защита для всех необходима, поскольку что-то может пойти не так.

Строительство не освобождено от непреднамеренных последствий. Если необходимо развивать доверие, важно обеспечить, чтобы соглашения, заключенные старшими людьми на собраниях, сопровождались действиями на практике. Необходимо следить за тем, чтобы те, кто работает на детальном уровне, были полностью осведомлены о достигнутых договоренностях и понимали, почему они улучшат выполнение всего проекта.

Действия и отношения вовлеченных людей являются наиболее важными, и они будут определяться культурой компании в такой же степени, как и инструкциями.Некоторые хвалят закупки на основе партнерства, и со временем, возможно, это станет той ситуацией, к которой отрасли следует стремиться. Однако хорошо продуманный дизайн и сборка в настоящее время является наилучшей практикой и хорошей основой для дальнейшего развития.

[вверх] Примеры использования

Металлические здания с жесткими несущими каркасами, здания с металлическими каркасами

Главная » Технические характеристики здания »Каркасные системы

Стальное каркасное здание Ironbuilt обеспечивает универсальность и значительную экономию по сравнению с традиционным строительством.В рамных системах используются только стальные жесткие мэйнфреймы, которые могут удовлетворить любые требования заказчика. Наши модели со стальным каркасом могут быть легко адаптированы к разным экстерьерам, включая блоки, кирпич, бетон, EFIS и лепнину. Ниже показаны различные модели основного каркаса металлических зданий и их подходящие применения.

	Фронтальная симметричная рама здания с прозрачным размахом Двускатная симметричная рама с открытым пролетом является наиболее распространенной системой жесткого каркаса из стали, изготовленной из стали, поскольку это наиболее экономичное строительное решение с чистым пролетом без ущерба для прочности. Он имеет традиционную остроконечную линию крыши с более высоким скатом крыши и площадь пола, свободную от каких-либо внутренних колонн или столбов. Такая конструкция рамы часто используется для спортивных арен или спортзалов, манежей, авиационных ангаров и складов. Стандартная ширина: от 20 до 220 футов Высота карниза: от 10 до 60 футов и более
	Несимметричный несимметричный каркас здания с фронтальным размахом Двускатная несимметричная рама с чистым пролетом используется для специальных применений, когда вершина крыши или максимальная высота должны выходить за пределы средней линии здания.Эта конструкция с жесткой рамой наиболее эффективна при увеличении длины до конца существующего двускатного симметричного каркасного здания, где условия площадки не позволяют распространиться на всю ширину с одной стороны пика. Он также используется для офисных / складских помещений и торговых центров. Стандартная ширина: от 30 до 150 футов Высота карниза: от 10 до 60 футов и более
	Каркас здания с односкатным просветом Рама с односкатным пролетом в основном используется в коммерческих целях, в проектах, где отвод снега / воды ограничен, или при добавлении к боковой стене существующего здания, где может быть ограничено крепление конструкции. Его часто используют с парапетными стенами или нестандартными фасадами, чтобы улучшить внешний вид линии карниза или создать архитектурный акцент. Стандартная ширина: от 10 до 100 футов Высота карниза: от 8 до 60 футов и более
	Каркас здания с наклоном Наклонная рама позволяет с небольшими затратами расширить существующую конструкцию, которая может быть закрытой или оставаться открытой. Типичные применения включают экономичное внутреннее / внешнее транспортное средство или общее хранилище, офисы, конюшни для манежей и стеллажи для складов пиломатериалов. Стандартная ширина: от 8 до 60 футов Высота карниза: от 10 до 60 футов
	Каркас многопролетного здания В многопролетной жесткой рамной системе используются внутренние колонны для обеспечения дополнительной структурной поддержки, что значительно снижает стоимость чрезвычайно широких металлических зданий. Эта конструкция с жесткой рамой часто используется в зданиях шириной более 90 футов и может изготавливаться с одинаковым внутренним расстоянием между колоннами или настраиваться с изменяемым расстоянием между отсеками в соответствии с применением.Он идеально подходит для крупных коммерческих зданий, включая распределительные центры, склады, склады сыпучих материалов или промышленные объекты. Стандартная ширина: от 100 до 600 футов (фронтон) от 60 до 400 футов (односторонний) Высота карниза: от 20 до 60 футов

Калькуляция металлоконструкций: обновление моделей затрат | Характеристики

Тендерные цены выросли на 2,1% за год до первого квартала 2018 года, что отражает сохраняющееся инфляционное давление. Большинство подрядчиков отрасли в последнем квартале 2017 года и первом квартале 2018 года столкнулись с увеличением затрат на материалы и рабочую силу.В целом рыночные отпускные цены не смогли превысить рост производственных затрат. Тем не менее, сочетание ограничений производственных мощностей и текущих уровней рабочей нагрузки по-прежнему приводит к некоторому переводу в цены на продукцию.

Составной показатель затрат на строительство увеличился на 3,6% за год до первого квартала 2018 года. Затраты на материалы оставались важным фактором роста затрат в общем индексе. В первую очередь, это происходит из-за слабости фунта по отношению к евро и доллару, что создает инфляционное давление из-за повышения стоимости импортируемых материалов и компонентов.Затраты на рабочую силу также продолжали устойчиво расти в течение первого квартала, несмотря на кратковременное затишье, когда неблагоприятные погодные условия повлияли на заработную плату.

Повышенные затраты на вводимые ресурсы почти не снимают коммерческого давления в цепочке поставок. Ожидается, что до конца 2018 года затраты на вводимые ресурсы останутся высокими или будут расти. Сейчас взгляды на цены на выпускаемую продукцию более сдержанные из-за неоднозначности среднесрочных перспектив и усиления рыночной конкуренции. Такая комбинация неизбежно ведет к усилению давления на и без того малую прибыль в отрасли.В будущем риск, который приведет к увеличению производственных затрат, заключается в том, что фунт стерлингов снова ослабнет.

Обеспокоенность по поводу трудовых ресурсов в отрасли сохраняется, хотя в целом за первый квартал 2018 года она немного ослабла.

Показать в полноэкранном режиме

Несмотря на то, что цены на сырьевые товары значительно росли ежегодно, темпы изменений замедлились в связи с ростом неопределенности в отношении глобальной экономической активности и связанной с ней геополитики. Риторика и действия крупных экономик в отношении тарифов могут иметь прямое воздействие на цены на металлы.Дальнейшие изменения ценовых тенденций могут проявиться до конца 2018 года, поскольку влияние тарифов и ответных мер начнет влиять на глобальную экономическую активность и любые реакции со стороны предложения.

Стерлинг за последнее время значительно упал по отношению к доллару США. Более сильный экономический рост и более высокая вероятность повышения банковских ставок в США делают доллары США более предпочтительной валютой, чем фунт стерлингов. По отношению к евро фунт практически не изменился.

Затраты на производственные ресурсы увеличились на 5.3% в год до апреля 2018 года. Это отражает незначительное повышение темпов изменений после более медленного периода роста производственных затрат в первом квартале 2018 года. Наибольший вклад в повышение внесли сырая нефть и металлы, которые, как правило, быть импортированными и, следовательно, подвержены влиянию более слабого фунта стерлингов. Заводские отпускные цены выросли на 2,7% в годовом исчислении до апреля 2018 года. Эти 12-месячные темпы изменения продолжают тенденцию к снижению цен на выпускаемую продукцию, хотя все еще положительную, и ниже соответствующей тенденции для затрат на вводимые ресурсы.

Рисунок 2: Инфляция тендерных цен, Индекс тендерных цен Aecom, 2015 = 100

					Прогноз
квартал	2014	2015	2016	2017	2018	2019	2020
1	87. 7	96,3	104,6	111,2	114,4	116,8	119,8
2	88,9	99,0	106.6	112,2	114,9	117,6	120,3
3	90,9	101,4	108,8	112,9	115.6	118,6	121,5
4	93,6	103,4	110,2	113,9	116,4	119,0	123.0

Экономика Великобритании становится все более тусклой: рост составил всего 0,2% в первом квартале 2018 года. Это резко контрастирует с другими сопоставимыми странами еврозоны или Большой семерки. Обрабатывающий сектор существенно замедлился после сильного 2017 года, при этом более медленный рост экспорта из ЕС и ограничения производственных мощностей способствовали ослаблению сектора здесь. Потребительские расходы сокращаются очень быстро, что оказывает значительное влияние на сектор услуг Великобритании, в частности, а также на экономику в целом.

Производство строительных работ (все работы) в Великобритании упало на 5% в марте по сравнению с тем же месяцем 2017 года. Это знаменует продолжение модели, восходящей к началу 2017 года, когда ежегодные темпы изменения каждый месяц способствовали общей тенденции к снижению . Аналогичная отрицательная скорость изменения данных о производстве в строительстве произошла в марте 2013 года. Несмотря на это, в целом объемы строительства все еще находятся на приличном уровне, но основная тенденция указывает на более низкие объемы производства в краткосрочной и среднесрочной перспективе.

В целом экономические показатели показывают, что в рамках текущего экономического цикла строительный сектор Великобритании находится на второй фазе роста с 2014 года, хотя и замедляющимися темпами. Есть два способа интерпретации данных. Во-первых, общие объемы работы останутся достойными, хотя и с более низкими положительными темпами роста. Вторая интерпретация заключается в том, что мы приближаемся к завершению второй фазы расширения строительного сектора и намечается сокращение.

Рисунок 3: Ориентировочные диапазоны затрат на основе общей внутренней площади

ТИП	Базовый индекс 100 (£ / м 2 )	Примечания
Рамки
Металлический каркас малоэтажного дома	98-119	Расчет металлоконструкций из расчета 55 кг / м 2
Металлический каркас высотного дома	166-188	Расчет металлоконструкций из расчета 90 кг / м 2
Сложная стальная рама	188-221	Расчет металлоконструкций из расчета 110 кг / м 2
Этажей
Композитные полы, металлический настил и покрытие из легкого бетона	61-92	Палуба с двухсторонним пролетом, типовой пролет 3 м, с бетонным покрытием до 150 мм
Сборный железобетонный пол с бетонным покрытием	98-139	Пустотные железобетонные плиты с перекрытием из конструкционного бетона между основными стальными балками
Противопожарная
Противопожарная защита стальных колонн и балок (стойкость 60 минут)	14-20	Вспучивающееся покрытие заводского нанесения
Противопожарная защита стальных колонн и балок (стойкость 90 минут)	16–29	Вспучивающееся покрытие заводского нанесения
Рамы портала
Одноэтажное крупнопролетное здание с низким карнизом (6-8м)	74-96	Расчет металлоконструкций из расчета 35 кг / м 2
Одноэтажное крупнопролетное здание с высоким карнизом (10-13м)	84-115	Расчет металлоконструкций из расчета 45 кг / м 2

ИНФОРМАЦИЯ О СТОИМОСТИ ИСТОЧНИКА

При получении информации о затратах важно осознавать, что она получена из различных источников, включая аналогичные проекты, рыночное тестирование и сравнительный анализ, и что актуальность имеет первостепенное значение при сравнении зданий по размеру, форме и сложности.

На рис. 3 представлены затраты, связанные со структурным каркасом здания с коэффициентом местоположения BCIS, равным 100, выраженные как затраты / м² на GIFA. Диапазон затрат представляет собой различия в ключевых факторах затрат, как будет отмечено далее в статье. Если стоимость каркаса здания выходит за пределы этих диапазонов, это должно послужить поводом для исследования проекта и определения факторов, способствующих этому.

Местоположение проекта является ключевым фактором при определении цены, и доступны индексы, позволяющие скорректировать данные о затратах в разных регионах.Различия в этих индексах, таких как факторы местоположения BCIS (рис. 4), подчеркивают существование различных рыночных условий в разных регионах.

Рисунок 4: Факторы местоположения BCIS, по состоянию на 2 квартал 2018 г. * Индекс Aecom

Местоположение	Индекс BCIS	Местоположение	Индекс BCIS
Центр Лондона	125	Ноттингем	107
Манчестер	102	Глазго	90
Бирмингем	101	Ньюкасл	97
Ливерпуль	100	Кардифф	84
Лидс	89	Дублин	91 *

Длиннопролетная конструкция без колонн

Потребность в пространстве без столбцов впервые была продиктована сектором финансовых услуг. С тех пор это желание предоставить большое неограниченное пространство открытой планировки было принято во многих других секторах строительства, которые хотят извлечь выгоду из гибкости в планировании пространства, предлагаемой бесколонными плитами пола

Использование длиннопролетных балок дает ряд преимуществ, включая гибкость внутренних пространств без колонн, снижение затрат на фундамент и сокращение времени возведения стали. Многие решения с большим пролетом также хорошо адаптированы для облегчения интеграции услуг без увеличения общей глубины пола.

К преимуществам длиннопролетных балок относятся:

АДАПТАЦИОННОСТЬ

Полностью гибкое пространство без колонн привлекает как владельцев зданий, так и пользователей. Арендаторы обнаруживают, что они могут легко адаптировать большие площади по мере развития своих потребностей, а адаптируемость означает, что новым арендаторам можно легко предоставить внутреннюю планировку, которая им подходит. На ключевых растущих рынках, таких как технологии и, в частности, творческие отрасли, существует потребность в высококачественных, длинных, свободных от колонн пространствах, поскольку они способствуют совместной работе и их эстетической привлекательности для высококвалифицированных рабочих в этих отраслях.

УСТОЙЧИВОСТЬ

Поскольку воплощенный углерод и адаптация существующего здания становятся ключевыми факторами при проектировании здания, становится важным проектировать с учетом долговечности, будь то возможность демонтажа или гибкости в использовании. Конструкция с большими пролетами дает больше возможностей в отношении возможных изменений функции здания в течение срока его службы.

ИНТЕГРАЦИЯ УСЛУГ

Более длинные пролеты означают, что балки должны быть более глубокими, чтобы обеспечить им необходимую повышенную прочность конструкции.Использование ячеистых длиннопролетных балок создает пространство, которое позволяет проводить услуги через балки, а не под ними, интегрируя их в структурную зону. Требования к общей глубине этажа снижаются, что позволяет создать больше этажей для здания определенной высоты. В качестве альтернативы, такое же количество этажей можно создать в более коротком здании, что означает сокращение облицовки и других затрат.

СОКРАЩЕННЫЕ ФОНДЫ

Чем меньше колонн в здании с длинными пролетами, тем меньше фундаментов, которые уже сведены к минимуму из-за относительно низкого собственного веса любого здания со стальным каркасом. Это не только снижает затраты, но и снижает углеродный след здания, поскольку значительная часть внутреннего углерода здания находится в фундаменте. Более длинные пролеты также могут повлиять на вибрационные характеристики здания, поскольку больше массы будет мобилизовано в системе перекрытий.

УТИЛИТА

Решения с большим пролетом могут продлить срок службы здания. Длиннопролетные стальные профили позволяют создавать внутри зданий большие открытые пространства без колонн, обеспечивая гибкие зоны, которые можно создавать в бесконечном разнообразии конфигураций.Такая «ориентированность на будущее» означает, что использование здания может быть изменено, а планировка адаптирована много раз, что продлевает срок службы конструкции.

ОГРАНИЧЕНИЯ САЙТА

Ограничения площадки являются ключевым фактором для проектов с большим пролетом. Эти условия возникают, когда существует ограниченная возможность или отсутствие возможности провести вертикальную конструкцию через область или снизить нагрузку в определенных зонах. Типичные ограничения площадки, подобные этим, возникают в проектах, где есть зоны исключения нагрузки на конструкции.Это происходит на станциях застройки и на объектах, где строительство происходит на объектах инфраструктуры. Более длинные пролеты означают, что точечные нагрузки здания можно регулировать, чтобы снизить нагрузку в областях, где может быть обеспечена поддержка. Эта встроенная гибкость может повлиять на то, можно ли успешно разработать сайт.

СТОИМОСТЬ ДЛИННОЙ ДИЗАЙНА

В то время как ограничения площадки приводят к решениям с большими пролетами, становится все более популярной тенденцией выбирать конструкции с большими пролетами.Это требует тщательного рассмотрения в отношении калькуляции затрат. Если решение с большим сроком действия является результатом ограничений площадки, затраты рассматриваются как базовая позиция затрат, и, следовательно, это будет учтено в бюджете. Для сравнения, необязательный подход необходимо обосновать как с точки зрения стоимости, так и с точки зрения затрат.

ВАРИАНТЫ ДЛЯ ДЛИННОЙ КОНСТРУКЦИИ

Обычно длиннопролетные рамы составляют 15-16 м; однако эти пролеты не являются необычным явлением для коммерческих проектов в Лондоне и могут быть выполнены с помощью простых сборных секций, обычно композитных и ячеистых.Для таких проектов считается, что большой пролет может быть больше порядка 20-30 м, так как в этих случаях необходимо принимать специальные меры. Несмотря на то, что это не является чем-то необычным, 15-16 метров по-прежнему значительный

, и экономия того, как это достигается вместе с часто ограниченными структурными зонами, означает, что необходимо рассмотреть те же подходы. Параметры для длиннопролетных элементов подробно описаны в поле ниже.

ВЫБОР ПРАВИЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

Описанные конструктивные решения предлагают различные способы достижения конструкции с большими пролетами.Выбор правильного решения для конкретного здания требует учета других функций проектирования и строительства, при этом особенно важно распределение услуг. Основными соображениями являются высота здания и структурная зона, определяемая по высоте от пола до этажа. Зоны обслуживания и конструкции обычно перекрываются, особенно в длиннопролетных зданиях, где пространство потолка ограничено.

У каждого решения есть свои достоинства, и разные сценарии в некоторой степени будут определять решение.Оптимальное решение должно работать с конкретными ограничениями проекта и предлагаемыми временными рамками, а не быть просто ответом, ориентированным на затраты. Возможно, придется отказаться от наиболее экономичного варианта, если размеры балки не соответствуют доступной структурной зоне.

Если в проекте выбрана конструкция с большим пролетом, важно уделить достаточное внимание структурной зоне и тому, достаточно ли этого для обеспечения эффективного проектирования. Рама может нуждаться в усилении, чтобы учесть подходящий коэффициент чувствительности и гарантировать, что прогиб краевой балки сведен к минимуму, чтобы избежать ненужных затрат на фасад.

На начальных этапах проектирования важно понимать последствия вариантов с большим пролетом по сравнению с более традиционными пролетами, чтобы определить ценность изменения. По сравнению с обычными пролетами балки и соединения будут дороже. Однако это до некоторой степени компенсируется уменьшением количества колонн и связанных с ними оснований. Вариант с большим пролетом (в зависимости от конкретного решения) действительно уменьшает количество штук и, следовательно, сокращает время крючка и продолжительность монтажа, что должно иметь преимущества для программы.

Степень экономии времени и финансовых последствий зависит от конкретного проекта, но при условии четкого понимания всех вариантов можно определить оптимальное решение для проекта.

В дополнение к прямому сравнению затрат, необходимо также учитывать полезность конструкции с большими пролетами для владельца здания, а отсутствие длинных пролетов может снизить стоимость здания.

Варианты с большим пролетом

Опции, связанные с длиннопролетными элементами, будут зависеть от критериев проектирования, таких как структурная зона, жесткость (коэффициенты отклика), прогиб краевой балки и т. Д.Основные варианты:

• Параллельные балки Этот вариант состоит из пары катаных секций, которые можно эффективно использовать для пролетов около 14-15 м. В общем, глубина луча будет составлять 1/20 длины луча, поэтому длина луча 18 м будет около 900 мм (так что у 914UB). Так как самая глубокая прокатная балка (которая чаще всего доступна) — это 1016UB, это, вероятно, ограничит этот вариант пролетами 20 м. Однако из-за веса балки этот вариант был бы неэкономичным для более длинных пролетов.
• Составные балки Этот вариант относится к любой балке (катаной или сборной секции), спроектированной для совместного действия с железобетонной плитой перекрытия, например, стальной настил и срезные стойки. Композитные балки имеют тенденцию быть примерно на 25% легче, чем несоставные балки, а ширина и / или толщина верхней полки балки можно уменьшить, поскольку бетон способствует жесткости и сопротивлению поперечного сечения. Композитные балки могут быть спроектированы таким образом, чтобы иметь достаточный охват до 24 м, и они будут немного мельче, чем несоставные балки.
• Ячеистые составные балки Этот вариант аналогичен предыдущему для составных балок, но использует сборные балки с отверстиями для веб-сервисов, что дает преимущества интегрированных сервисов.
• Конические балки Это сборные секции, у которых большая глубина приходится на середину пролета балки. Более глубокая секция обычно имеет отверстия для сервисов, а конические элементы сплошные, поэтому сервисы должны проходить под ними.Точная настройка конструкции балки для получения наиболее эффективной конструкции действительно снижает вес. Однако поставка конических секций немного дороже из-за дополнительных затрат на изготовление. Эффективность становится более заметной при увеличении пролета.
• Ступенчатые балки Это фермы формы Виренделя, в которых сплошная универсальная секция колонны используется в качестве нижнего пояса, на котором располагаются короткие, более глубокие универсальные секции балки. Композитная бетонная плита образует верхний пояс. Зона обслуживания находится в пределах глубины верхних секций универсальной балки. Основное преимущество этого решения заключается в том, что его можно экономично использовать для пролетов более 20 м.
• Составные балки с вытяжкой Втулки добавляются к концам составных балок. Это увеличивает жесткость и прочность соединения, что может уменьшить глубину балки по основному пролету. Этот уменьшенный вес позволяет достичь больших пролетов, особенно для пролетов более 20 м.
• Составные фермы Обычно указываются, когда пролеты составляют 30 м или больше. Из-за глубины фермы может быть трудно вписаться в конструктивную зону, поэтому часто они проектируются как двухэтажные фермы и могут обеспечивать пролет в пределах 50 м и более. С точки зрения экономии, изготовление ферм обходится дороже, но если вес ферм составляет лишь часть эквивалентной изготовленной пластинчатой ​​балки, это может значительно сократить зазор.

Обновление сравнения затрат

В отчете Costing Steelwork этого квартала содержится обновленная информация о пяти ранее представленных сравнениях затрат, охватывающих: офисы, образование, промышленность, розничную торговлю и смешанное использование

Эти пять проектов изначально были частью исследования Target Zero, проведенного консорциумом организаций, включая Tata Steel, Aecom, SCI, Cyril Sweett и BCSA в 2010 году, чтобы предоставить руководство по проектированию и строительству экологически безопасных, низко- и нулевых выбросов углерода. здания в Великобритании.Модели затрат для этих пяти проектов были рассмотрены и обновлены как часть серии Costing Steelwork. Здесь представлены самые свежие бюджетные модели по состоянию на второй квартал 2018 года.

Смета металлоконструкций: обнов. Офисы

Ниже приводится обновленная версия сравнения затрат на офисы, первоначально опубликованная в статье Costing Steelwork Office в журнале Building в апреле 2017 года.

One Kingdom Street, Лондон, ключевые особенности

• 10 этажей, с двумя уровнями подвала
• Типичные размеры прозрачных пролетов 12 м x 10.5 мес.
• Три ядра — одно основное с открытым атриумом, живописными мостами атриума и лифтами
• Завод на уровне крыши

Сравнение затрат

Были оценены два варианта конструкции офисного здания (как показано на рисунке 5):

• Основание — стальная рама, состоящая из сборных балок из ячеистой стали, поддерживающих легкую бетонную плиту на профилированном стальном настиле
• Вариант 1 — плоская бетонная плита после натяжения толщиной 350 мм с балкой по периметру 650 мм x 1050 мм.

Полные планы затрат на строительство для каждого варианта конструкции были пересмотрены и обновлены для обеспечения текущих затрат на второй квартал 2018 года. Движение затрат с первого на второй квартал было очень ограниченным. Затраты, которые включают предварительные расходы, накладные расходы, прибыль и непредвиденные обстоятельства, приведены на рисунке 5.

Стоимость стального композитного решения на 8% ниже, чем для альтернативы пост-напряженной бетонной плоской плите для каркаса и верхних этажей, и на 5% ниже для всего здания.

Рисунок 5: Основные затраты £ / м ² (GIFA), для офисного здания Лондонского Сити

Элементы	Стальной композит	Бетонная плоская плита с последующим напряжением
Каркас	87	92
Каркас и верхние этажи	428	462
Всего здания	2,573	2,712

Калькуляция металлоконструкций: обновление образования

Ниже приводится обновленная версия сравнения затрат на образование, первоначально опубликованная в статье Costing Steelwork Education в журнале Building в июле 2017 года.

Центр обучения Христа-Царя, Мерсисайд, ключевые особенности

• Три этажа, без подвальных этажей
• Типичные световые пролеты 9 м x 9 м
• 591 м ² спортивный зал (с клееным каркасом), 770 м ² зона деятельности и атриум
• Завод на уровне крыши

Сравнение затрат

Были оценены три варианта конструкции здания (как показано на рисунке 6), в том числе:

• Основание — стальная рама, пустотелые железобетонные доски 250 мм и структурная стяжка 75 мм
• Вариант 1 — плоская железобетонная плита 350 мм на месте с колоннами 400 мм x 400 мм
• Вариант 2 — стальной каркас, 130 мм бетонный настил на конструкционной металлической платформе.

Полные планы затрат на строительство для каждого варианта были обновлены для обеспечения текущих затрат на второй квартал 2018 года. Сравнительные затраты подчеркивают важность учета общей стоимости здания при выборе материала каркаса конструкции. Вариант с бетонной плоской плитой имеет несколько меньшую стоимость рамы и пола по сравнению с вариантом из стального композитного материала, но в целом вариант строительства из стального композитного материала имеет более низкую общую стоимость (3061 фунт стерлингов / м ² против 3087 фунтов стерлингов / м ² ).Это связано с меньшими затратами на основание и кровлю, а также с меньшими затратами на предварительные работы в результате более короткой программы. Увеличение стоимости материалов является основной причиной повышения стоимости.

5

Каркас и верхние этажи

Рисунок 6: Основные затраты £ / м ² (GIFA), для средней школы Мерсисайда

Элементы	Сталь + сборные пустотные доски	In situ бетон Плоская плита	Стальной композит 0
286	247	259
Всего здания	3,115	3087	3 061

Калькуляция металлоконструкций: промышленное обновление

Ниже приводится обновление сравнения промышленных затрат, первоначально опубликованное в статье Costing Steelwork Industrial в журнале Building в октябре 2017 года.

Распределительный склад в ProLogis Park, Сток-он-Трент, основные характеристики

• Склад: четырехпролетный, стальная портальная рама, чистая внутренняя площадь пола 34000 м ²
• Офис: 1,400 м ² , двухэтажное офисное крыло со стальной балкой с колоннами

Сравнение затрат

Было рассмотрено три варианта рамы:

• Базовый вариант — стальная портальная рама с простым решением крыши
• Вариант 1 — гибридный вариант: сборная железобетонная колонна и клееная балка с деревянными стропилами
• Вариант 2 — стальная портальная рама с северной крышей.

Полный план затрат на строительство для каждого варианта

были обновлены с учетом затрат на второй квартал 2018 года. Стальная портальная рама обеспечивает оптимальную стоимость сборки по цене 670 фунтов стерлингов / м ² ; клееный брус наименее рентабелен. Это в первую очередь связано с надбавкой к стоимости конструктивных элементов, необходимых для обеспечения требуемых пролетов, которые в противном случае эффективно обслуживаются при решении стальных конструкций. В случае гибрида элементы поставляются от разных поставщиков, что увеличивает стоимость.Вариант северного освещения напрямую сопоставим с портальной рамой по отношению к складской и офисной раме. Разница заключается в конструкции крыши, поскольку северного освещения нужно больше. Другие дополнительные расходы связаны с остеклением северного освещения.

5

склад

Рисунок 7: Основные затраты £ / м ² (GIFA), для распределительного склада в Сток-он-Трент

Элементы	Стальная рама портала	Клееный брус + прогоны + бетон колонны	Стальная рама портала + северные фонари
70	139	81
Офис	126	167	126
Полный кадр	72	140	84
Всего здания	670	750	719

Калькуляция металлоконструкций: розничное обновление

Ниже приводится обновленная версия сравнения розничных затрат, первоначально опубликованная в статье Costing Steelwork Retail в журнале Building в январе 2018 года.

Продовольственный магазин Asda, Стоктон-он-Тис, основные характеристики

• Общая площадь 9,393м ²
• Торговая площадь на основе структурной сетки 12 х 12 м

Сравнение затрат

Были рассмотрены три варианта каркаса (как показано на рисунке 8) для определения оптимального решения для здания, а именно:

• Базовый вариант — стальная портальная рама на сваях CFA
• Вариант 1 — стропила и колонны из клееного бруса на сваях CFA
• Вариант 2 — стальная портальная рама с северной крышей на забивных стальных сваях.

Полные планы затрат на строительство для каждого варианта были обновлены с учетом затрат на второй квартал 2018 года. Стальная портальная рама обеспечивает оптимальную стоимость строительства в 2 547 фунтов стерлингов / м. ² , причем вариант с клееным покрытием является наименее рентабельным. Более высокая стоимость связана с прямым сравнением решения стального каркаса с клееными колоннами и балками / стропилами. Значительная часть стоимости здания приходится на услуги по мониторингу и оценке и элементы отделки, которые снижают влияние структурных изменений.Вариант северного освещения напрямую сопоставим с портальной рамой по отношению к основному супермаркету; Разница в конструкции крыши, поскольку северное освещение требует большего. Дополнительные затраты помимо рамы связаны с остеклением северных фонарей и общим увеличением относительной площади крыши.

Рисунок 8: Основные затраты £ / м ² (GIFA), для продуктового магазина Stockton-on-Tees

Элементы	Стальная рама портала	Стропила из клееного бруса + колонны	Стальная рама портала + северное освещение
Структурная стоимость единицы	140	171	157
Общая стоимость единицы здания	2,547	2,587	2,557

Калькуляция металлоконструкций: многофункциональное обновление

Ниже приводится обновленная версия сравнения затрат на смешанное использование, первоначально опубликованное в статье Costing Steelwork смешанного назначения в журнале Building в апреле 2018 года.

Holiday Inn Tower, Media CityUK, Манчестер

• 17-ти этажная башня
• 7,153 м ² офисных помещений открытой планировки на пяти этажах (со второго по шестой)
• 9265 м ² гостиничных площадей на восьми этажах (с восьмого по пятнадцатый этажи)

Общая внутренняя площадь здания составляет 18 625 м 2 ² . Здание высотой 67 м имеет прямолинейное строение с примерными размерами 74 м x 15,3 м.

Сравнение затрат

Были рассмотрены три варианта каркаса для определения оптимального решения для здания:

• Базовый вариант — стальная рама с полами Slimdek
• Вариант 1 — плита бетонная плоская
• Вариант 2 — композитный настил на ячеистых балках (офисы) и УК в качестве балок (гостиница).

Полные планы затрат на строительство для каждого варианта были обновлены с учетом затрат на второй квартал 2018 года. Стальная рама с композитным настилом по-прежнему обеспечивает оптимальную стоимость постройки при общей стоимости здания в 2520 фунтов стерлингов / м ² . Варианты 1 и 2, пожалуй, более типичны для этого типа зданий. Структура базового корпуса — необычное решение из-за того, что на очень позднем этапе было принято решение о замене жилых помещений на офисные этажи; Из-за нехватки времени перепроектировать башню не удалось, и поэтому был построен оригинальный дизайн Slimdek.

5

Структурная стоимость единицы

Рисунок 9: Основные затраты £ / м ² (GIFA), для гостиницы / офисного здания в Манчестере

Элементы	Slimdek	Бетонная плоская плита	Композитный настил на ячеистых балках (офисы) и UNs, используемых в качестве балок (отель)
502	420	344
Общая стоимость единицы здания	2,723	2,622	2,520

Эта статья Costing Steelwork, подготовленная Патриком Макнамарой (директор) и Майклом Хаббардом (партнер) из Aecom, доступна на сайте www.