Технологические проемы в модулях: усиление конструкций при монтаже окон, дверей, вентиляции
Проектирование проемов в несущих стенах и перекрытиях модулей базируется на требованиях СП 16.13330.2017 и СП 20.13330.2016. Каждое отверстие снижает жесткость каркаса, поэтому его размеры строго ограничены.
Для типовых стеновых панелей ширина прохода не должна превышать 1200 мм, высота – 2100 мм без дополнительных мер. В плитах перекрытия максимальная площадь выреза составляет 1.8 м² при условии армирования периметра.
Превышение стандартных габаритов требует детального статического расчета. Проверяют условие σ = N / A ≤ R_y γ_c, где R_y – расчетное сопротивление стали (235 МПа для С245, 245 МПа для С255), γ_c = 0.9.
Ригели над проемами изготавливают из прокатных профилей: двутавров №14-20 или швеллеров №16П-20П. Минимальная длина опирания ригеля на стойки каркаса – 150 мм с каждой стороны, крепление – фланцевое на болтах М16 класса 8.8 или сварное с катетом шва 6 мм.
На заводе проемы формируют после монтажа усиливающей рамы. Контур выреза обрамляют стальным уголком 100х100х8 мм или профильной трубой 80х80х4 мм.
Элементы соединяют сплошным сварным швом с катетом 5-6 мм электродами Э50А (ГОСТ 9467-75). Резку выполняют плазменной установкой мощностью 100 А с точностью ±1.5 мм. Кромки зачищают абразивным кругом зернистостью Р80.
При устройстве проемов на строительной площадке используют углошлифовальные машины с алмазными дисками 230 мм. Разметку наносят лазерным нивелиром, контролируя геометрию рулеткой с погрешностью ±0.5 мм.
Отклонение диагоналей готового отверстия не должно превышать 3 мм на 2 метра длины. Для защиты от коррозии кромки покрывают цинкнаполненным грунтом ЦИНЭП (ГОСТ 9.305-84).
Монтаж оконных блоков требует зазора 20-25 мм по периметру. Коробку фиксируют саморезами М6х60 мм через стальные монтажные пластины толщиной 3 мм.
Шаг крепежа – 400 мм, отступ от углов – 150 мм. Зазор заполняют пенополиуретаном низкого давления (плотность 25-30 кг/м³), излишки срезают после полимеризации. Наружный стык герметизируют саморасширяющейся лентой ПСУЛ 20/80, внутренний – паронепроницаемой бутилкаучуковой лентой.
Дверные блоки в несущих стенах крепят анкерами М10х120 мм класса 8.8 через усиленные петли. Под каждую петлю устанавливают опорную пластину 100х100х5 мм.
Технологический зазор 15 мм заполняют эластичным герметиком Тиокол ЛП-31. Порог монтируют с уклоном 2° наружу, крепление – химическими анкерами HIT-HY 200 с нагрузкой на вырыв не менее 25 кН.
Проемы в перекрытиях для лестниц или вентшахт усиливают замкнутой рамой из швеллеров №18. Профиль приваривают к несущим балкам до выреза отверстия.
Минимальное сечение швеллера определяют по формуле I_min = (q * L^3) / (48 * E * f), где f – допустимый прогиб (L/400), E = 2.1*10^5 МПа. Сварные соединения контролируют ультразвуковым дефектоскопом УД2-12 на отсутствие трещин длиной свыше 5 мм.
Смежные проемы разделяют дистанцией минимум 600 мм. При меньшем расстоянии между краями отверстий устанавливают промежуточную стойку из трубы 120х120х5 мм.
Стойку бетонируют цементно-песчаной смесью М300 либо заполняют монтажной пеной плотностью 60 кг/м³. Крепление к ригелям – болтовое М12 класса 10.9 с усилием затяжки 90 Н·м.
Угловые зоны модуля возле проемов армируют стальными косынками 10х200х200 мм. Косынки приваривают сплошным швом с катетом 5 мм к смежным стойкам и ригелям.
Толщина металла косынки должна соответствовать толщине элементов каркаса, минимальное значение – 5 мм. Для снятия напряжений кромки косынок скругляют радиусом 30 мм.
Вентиляционные проходы диаметром свыше 300 мм требуют компенсационных рам с зазором 40 мм. Воздуховод крепят хомутами из нержавеющей стали 12Х18Н10Т толщиной 2 мм через виброизоляторы ВИ-40.
Теплоизоляцию выполняют цилиндрами из базальтовой ваты плотностью 120 кг/м³ с толщиной слоя 50 мм. Огнезащиту обеспечивают обмазкой Матерна ОГРАКС-М толщиной 15 мм.
Расчет общей пространственной жесткости модуля после устройства проемов проводят в ПО SCAD Office. Допустимое снижение собственной частоты колебаний – не более 15%.
Для компенсации устанавливают диагональные связи из круглой стали ∅20 мм или увеличивают толщину обшивки до 10 мм. Контрольный статический тест проводят нагрузкой 250 кгс/м² с измерением прогибов тензодатчиками.
Температурные швы вокруг проемов заполняют эластичным герметиком Ультэласт 1130 с коэффициентом удлинения 200%. Ширина шва – 20 мм, глубина – 15 мм.
Анкерные болты М12 для крепления рам устанавливают с шагом 500 мм, глубина заделки – 100 мм в бетон или 80 мм в стальной профиль. Момент затяжки контролируют динамометрическим ключом 40-120 Н·м.
Материалы подтверждаются сертификатами: сталь С255 (ГОСТ 27772-2015), электроды Э50А (ГОСТ 9466-75), анкеры 8.8 (ГОСТ Р ИСО 898-1-2011). Геометрию готовых проемов проверяют лазерным сканером, допуская отклонения ±2 мм от проектных размеров.
Сварные швы окрашивают эпоксидной эмалью ЭП-140 в два слоя толщиной 120 мкм. Окончательную приемку оформляют актом по форме РС-11 с приложением протоколов испытаний.