УСТРОЙСТВО АНТРЕСОЛЬНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ В ЖИЛЫХ КОМПЛЕКСАХ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ЛЕГКИХ СТАЛЬНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (ЛСТК) Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Устройство антресольных перекрытий в жилых комплексах, с использованием технологии легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК)

Безбородов Евгений Леонидович

старший преподаватель, кафедра «Проектирования зданий и сооружений», ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), [email protected]

В данной статье рассмотрены основные требования по устройству антресольных перекрытий (антресолей) в многоквартирных жилых домах (жилых комплексах), расположенных на территории г. Москвы. Приведены данные из сводов правил и постановлений правительства Москвы. Обоснованы минимальные требования к помещениям, позволяющие устройства дополнительных антресольных перекрытий на части их площади. Рассмотрены типовые решения междуэтажных перекрытий, возводимых на основе профилей из легких стальных тонкостенных конструкций. Выявлены положительные и отрицательные стороны. Приведены данные по пределам огнестойкости данных конструкций. Определены направления, позволяющие увеличить огнестойкость перекрытий, для более широкого использования данных конструкций в многоквартирных жилых домах.

Выявлены предварительные ограничения по использованию профилей ЛСТК в антресольных перекрытиях квартир и нежилых помещениях, расположенных в многоквартирных жилых домах.

В выводах выделены основные направления, необходимые для дальнейшего исследования антресольных перекрытий, на основе профилей из легких стальных тонкостенных конструкций. Отдельно отмечена необходимость проведения дополнительных исследований, проверочных расчетов, натурных и лабораторных экспериментов - зданий и отдельных конструкций, возведенных по данной технологии.

Ключевые слова: Антресоль, огнезащитные плиты, ЛСТК, легкие стальные тонкостенные конструкции;

Актуальность устройства антресольных перекрытий в многоквартирных жилых домах, возникла после внесения изменений в постановление Правительства Москвы от 25 октября 2011г. №508-ПП и от 23 апреля 2014г. №219-ПП. Данные изменения были приняты 19 августа 2020г. №1335-ПП. В соответствии с п. 2.2.12. допускается устройство антресоли площадью не более 40 процентов площади помещения, в котором она сооружается^, с.5]. Данные требования соответствуют п.3.1 СП 54.13330.2016[2, с.9].

С момента принятия данных изменений антресольные этажи стали устраивать во многих жилых комплексах г. Москвы. Ограничением является высота помещений, в котором устраиваются антресольные перекрытия, т.к. образуемые площади (над и под антресолью) должны быть высотой, обеспечивающей их безопасную эксплуатацию.

В соответствии с п.5.8 СП 54.13330.2016[3, с.28], высота антресолей и помещений под ними должна составлять не менее 2,1м. Если принять общую высоту антресольного перекрытия, с учетом несущих конструкций и отделочный слоев, в 200-250мм - то высота исходного помещения «в свету» должна быть не менее 4400 -4450мм. Помещения квартир и нежилых помещений, удовлетворяющие данным условиям, широко представлены в современных жилых комплексах г. Москвы.

X X

о

го А с.

X

го т

о

Рис. 1. Жилая квартира, расположенная по адресу: г. Москва, ул. Вавилова д.4. Высота помещения Н=5650мм

ю

2 О

м

CS

0

CS

CS

01

о

Ш

m

X

<

m О X X

Рис. 2. Нежилое помещение, расположенное по адресу: г. Москва, Волоколамское шоссе, д.71, корп.4. Высота помещения Н=5280мм

При выполнении нормативных требований, описанных выше, возникает вопрос о выборе конструктивного решения проектируемых антресольных этажей. Применение конструкций из профилей ЛСТК и облегченное межбалочное заполнение, может найти применение, при проектировании антресольных перекрытий в квартирах.

Возведение зданий, с применением профилей ЛСТК, получило широкое распространение на всей территории РФ. Данные профили применяют как в отдельных конструкциях, например в наружных стенах, так и возводят на их основе несущие каркасы зданий.

Результаты исследований характеристик легких стальных тонкостенных конструкций приведены в статьях [6, с.43-46], [7, с.35-39], [8, с.27-30].

К основным плюсам данной технологии можно отнести простоту, скорость и удобство монтажа, возможность обойтись без грузоподъемных механизмов, что приводит к уменьшению сроков монтажных работ в 1,52 раза.

Основным достоинством профилей из ЛСТК, в вопросе их применения в качестве несущих конструкций антресольных этажей, является малый собственный вес. Данный факт позволяет уменьшить нагрузку на существующие несущие конструкции здания, а также подъем профилей на верхние этажи зданий, без использования кранового оборудования.

Типовое решение перекрытий с использованием профилей ЛСТК состоит из следующих слоев:

- (1 слой) Нижняя обшивка (подшивка) - выполняется из листов ГКЛ, или огнезащитных плит. В зависимости от требований, предъявляемых к перекрытию,количество слоев может достигать трех-четырех;

- (2 слой) Слой пароизоляции - применяется, при разделении помещений с различными температурно-влажностными режимами;

- (3 слой) Слой звукоизоляции/теплоизоляции - звукоизоляция выполняется из акустических минеральных матов, для обеспечения требуемого индекса звукоизоляции. Теплоизоляционные материалы - при разделении помещений с различными температурно-влажност-ными режимами;

- (4 слой) Несущая балка перекрытия - применяются стоечные профили «С» образные, без перфорации (профили типа АИ ПС[4, с.41-42].). При больших пролетах, для устранения эффекта зыбкости, в перекрытиях рекомендуется устанавливать в шахматном порядке между балками - связи из профилей перемычек -АИ ПНп, АИ ТНп. Сечение подбирается в зависимости от нагрузок, действующих на перекрытие, шага и пролета балок (расстояние между опорами);

- (5 слой) Профилированный настил - оцинкованные листы, укладываются на верхний пояс профилей ЛСТК. Крепление выполняется с помощью саморезов, в каждой волне. Марка профнастила подбирается в зависимости от расстояния между несущими балками и нагрузкой действующей на перекрытие.

-(6 слой) Цементно-песчаная стяжка - заполняет гофры профнастила и заливается выше их уровня на 4050мм. Общую толщину ЦПС и наличие/отсутствие арматуры определяют на стадии проектирования;

- (7 слой) Чистовая отделка пола - тип отделки применяют в зависимости от требований к проектируемому помещению.

Низ перекрытия

Рис. 3. Типовой состав перекрытия на основе профилей ЛСТК

Одним из ограничений в применении конструкций ЛСТК, в качестве несущих элементов антресольных перекрытий, является небольшой предел огнестойкости. По данным производителя ООО «Арсенал СТ» - конструкции перекрытий, при исполнении согласно рис.3, с подшивками из листовых материалов (гипсокартонные листы и гипсоволкнистые листы), будут иметь предел огнестойкости REI 45 и относиться к конструкции III степени огнестойкости. Класс пожарной опасности будет соответствовать КО(45) [4, с.41-42].

Для повышения пердела огнестойкости металлоконструкций можно предусмотреть использование тонкослойных огнезащитных покрытий. Однако, в соответствии с требованиями п.5.4.3 СП 2.13130.2020 [5, с.18] применение тонкослойных вспучивающихся огнезащитных покрытий для стальных конструкций, являющихся

несущими элементами зданий I и II степеней огнестойкости, не допускается, за исключением стальных конструкций с приведенной толщиной металла согласно ГОСТ Р 53295 не менее 5,8 мм. В случае применения несущих конструкций из профилей ЛСТК- данное условие выполняться не будет. Следовательно - огнезащита легких стальных тонкостенных конструкций возможна только с применением дополнительных конструкций (конструктивная огнезащита), а именно - обшивка стальных элементов огнезащитными матами, огнеупорными плитами, оштукатуривание по металлической сетке, облицовка блоками, или керамическим кирпичом.

В настоящее время ведутся работы по усовершенствованию конструкций перекрытий, в том числе и увеличению предела огнестойкости. Так находят применение огнезащитные плиты типа:

- «ПРОЗАК Файерпанель». Панели состоят из портландцемента и легкого минерального заполнителя, армированные с двух сторон стеклосеткой и покрыты с лицевой стороны пропиточным лакокрасочным материалом для повышения защитных свойств;

- «КНАУФ-Файерборд». Плиты состоят из несгораемого гипсового сердечника с добавлением вермикулита и стеклоровинга, все полости которого облицованы негорючим стеклохолстом, прочно приклеенным к сердечнику;

Применение данного вида панелей позволяет увеличить предел огнестойкости конструкции до REI 60 / REI 90. Увеличение достигается путем применения нескольких слоев огнезащитных плит. Данная информация встречается в индивидуальных отчетах об испытаниях на пожарную опасность (с ограничениями по конструктивным решениям, нагрузкам и т.д.), но в альбомах технических решений производителей пока не отражена.

Применение конструктивной огнезащиты увеличивает собственную массу конструкций антресольных перекрытий, что в ряде случаев, может свести на нет эффект от использования ЛСТК.

Отдельно стоит отметить, что применение легких стальных тонкостенных конструкций затруднено при пролетах более 6000мм, или при высоких нормативных нагрузках (торговые или складские нежилые помещения). Т.к. для обеспечения прочности необходимо применять профиля высотой 250 мм и более, что приведет к увеличению общей толщины конструкции перекрытия и нарушению требований п.5.8 СП 54.13330.2016[3, с.28].

Выводы:

1. Применение профилей ЛСТК, в качестве несущих конструкций антресольных перекрытий, встраиваемых в многоквартирные жилые дома - является перспективным направлением;

2. Для увеличения диапазона применения данных профилей - необходимо проработать вопросы по увеличению огнестойкостью конструкций, с разработкой типовых решений, для перекрытий, применяемых в зданиях с I и II степеней огнестойкости ;

3. Требуется разработка новых типов профилей, позволяющих применение ЛСТК в нежилых помещениях с увеличенной нормативной нагрузкой (торговые помещения, складские и т.д.);

4. Для определения оптимальной геометрии профилей и состава слоев междуэтажных перекрытий, требу-

ется проведение дополнительных исследовании, проверочных расчетов, натурных и лабораторных экспериментов/

Литература

1. Постановление правительства Москвы от 25 октября 2011г. №508-ПП и от 23 апреля 2014г. №219-ПП. 2020. С.5

2. СП 54.13330.2016. Здания жилые, многоквартирные. Актуализированная редакция СНиП 31-01-2003 (с Изменениями №1, 2,3) п.3.1, С.9;

3. СП 54.13330.2016. Здания жилые, многоквартирные. Актуализированная редакция СНиП 31-01-2003 (с Изменениями №1, 2,3) п.5.8 С.28;

4. ООО «Арсенал СТ». Альбом технических решении. Технология строительства на основе лёгких стальных тонкостенных конструкции. 2018. С.41-42

5. СП 2.13130.2020. Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты. п.5.4.3 С.18;

6. Туснина В.М. Перспективы строительства доступного и комфортного жилья на основе стальных каркасов // Промышленное и гражданское строительство. 2015. №6. С.43-46

7. Плотников А.А. Температурный режим наружной стены с каркасом из легких стальных тонкостенных конструкций в виде термопрофиля// Промышленное и гражданское строительство. 2016. №9. С.35-39

8. Жмарин Е.Н. Международная ассоциация легкого стального строительства // Интернет-журнал «Строительство уникальных зданий и сооружений»,2012, №2 , С.27-30;

Installation of mezzanine floors in residential complexes, using the technology of light steel thin-walled structures (LSTK)

JEL classification: L61, L74, R53_

Bezborodov E.L.

Moscow state university of civil engineering This article discusses the basic requirements for the construction of mezzanine floors (mezzanines) in multi-apartment residential buildings (residential complexes) located on the territory of Moscow. The data from the codes of rules and regulations of the government of Moscow are given. The minimum requirements for the premises that allow the installation of additional mezzanine floors on a part of their area are justified. Typical solutions of floor-to-floor ceilings constructed on the basis of profiles made of light steel thin-walled structures are considered. Positive and negative aspects are revealed. Data on the fire resistance limits of these structures are given. The directions allowing to increase fire resistance of overlappings, for wider use of these designs in multi-apartment residential buildings are defined. Preliminary restrictions on the use of LSTC profiles in the mezzanine floors of apartments and non-residential premises located in multi-apartment residential buildings have been identified.

The conclusions highlight the main directions necessary for further research of mezzanine floors, based on profiles of light steel thin-walled structures. Separately, the need for additional research, verification calculations, field and laboratory experiments - buildings and individual structures built using this technology-was noted. Keywords: Mezzanine, fire-resistant plates, LSTK, light steel thin-

walled structures. References

1. Resolution of the Government of Moscow of October 25, 2011 No. 508-PP and of April 23, 2014 No. 219-PP. 2020. p. 5

X X О го А С.

X

го m

о

ю

2 О

м

2. SP 54.13330.2016. Residential buildings, multi-apartment buildings. Updated version of SNiP 31-01-2003 (with Amendments No. 1, 2,3) p. 3.1, p. 9;

3. SP 54.13330.2016. Residential buildings, multi-apartment buildings. Updated version of SNiP 31-01-2003 (with Amendments No. 1, 2,3) p. 5. 8 P. 28;

4. Arsenal ST LLC. Album of technical solutions. Construction

technology based on light steel thin-walled structures. 2018. P. 41-42

5. SP 2.13130.2020. Fire protection systems. Ensuring fire resistance of objects of protection. p. 5. 4. 3 p. 18;

6. Tusnina V. M. Prospects for the construction of affordable and

comfortable housing on the basis of steel frames / / Industrial and civil construction. 2015. No. 6. P. 43-46

7. Plotnikov A. A. Temperature regime of an external wall with a

frame made of light steel thin-walled structures in the form of a thermal profile// Industrial and civil engineering. 2016. No. 9. P. 35-39

8. Zhmarin E. N. International Association of Light steel Construction // Online magazine "Construction of unique buildings and structures", 2012, no. 2, p. 27-30;

CS

0

CS

CS

01

o m m

X

<

m o x

X