Высокие эксплуатационные характеристики, механическая прочность и однородность структуры металла объясняют востребованность его в сфере строительства. Металлоконструкции (МК) незаменимы там, где сооружения из металла подвержены повышенным нагрузкам, требуется их значительная высота и большие пролеты. Отличительная черта сегодняшних реалий – эффективность инвестиций в строительство. Именно этим объясняется и активная установка облегченных МК.
Преимущества использования металла в промышленных сооружениях
Наличие металла в металлоконструкциях наделяет их высокими эксплуатационными качествами. Конструкции полностью отвечают расчетным характеристикам. МК имеют такие преимущества:
- Оперативность возведения объектов.
- Долговечность и надежность.
- Уменьшение нагрузки на основание из-за более легкого объемного веса.
- Высокая несущая способность. Прочность металла позволяет выдерживать значительные нагрузки.
- Обустройство больших открытых планировочных пространств за счет установки большепролетных металлоконструкций.
- Непроницаемость для газов и жидкостей внутрь конструкции из-за сплошности материала и соединений
- Оперативность монтажа.
- Экономичность. Затраты на производство, транспортировку, монтаж значительно меньше аналогичных форм.
- Высокая степень ремонтопригодности. Возможны замены, усиления, достройка части конструкции при изменении технических условий производства.
- Долговечность эксплуатации в условиях высоких/низких температур.
- Возможность реализации креативных архитектурных решений.
Эксплуатационная надежность металлических конструкций
МК представляют собой собранное из различных элементов металлопроката габаритное массивное сооружение. Надежность является основным требованием при строительстве объектов любого типа сложности, площади и этажности. Главные показатели в расчетах стальных конструкций – предел текучести и временное сопротивление растяжению. Они как раз и влияют на выбор сечения и массы проектируемых элементов.
Повышение надежности и упрочнения достигается за счет использования стали, легированной марганцем, кремнием, ванадием и ниобием. У стальных изделий низкий показатель к хрупким разрушениям. Поэтому востребованы металлы, применяемые в строительстве при температурах -40°С и ниже.. Самыми совершенными считаются МК, в которых сочетается надежность, практичность и стильность.
Какая сталь используется в металлоконструкциях?
Материал для различного вида объектов выбирается на стадии проектирования, исходя из особенностей зданий, условий эксплуатации. Выбор стали зависит от следующих параметров, влияющих на работу материала: температуры среды; характера нагружения; вида напряженного состояния; способа соединения элементов; толщины проката. Чаще всего используется горячекатаная углеродистая сталь обыкновенного и повышенного качества, а в некоторых случаях низколегированная сталь повышенной прочности. Доля листового металла в готовом изделии может достигать до 30…60%, а бывает и 90…95%.
Качественная конструкционная сталь, характеризующаяся низкой прокаливаемостью, нашла применение в изготовлении сварных конструкций, которые в процессе эксплуатации будут подвергаться воздействию механических нагрузок. Низколегированный металл повышенной прочности, пониженной чувствительности к старению, хорошей свариваемости используется для изготовления металлоконструкций и труб.
Сталь марки Ст3 всех способов раскисления – самая востребованная. Она полностью соответствует расчетным механическим и химическим показателям. Если круглый прокат актуален для элементов-соединений, анкерных болтов, то сталь квадратная применяется для крановых путей, а ромбическая – для настилов площадок и ступеней лестниц.
Из сталей кипящих лучше всего изготавливать конструкции, воспринимающих статические нагрузки – ограждения, лестницы, перила. Низкоуглеродистый металл позволит сделать вес объекта почти на 15% меньше, как и различные дутые профили. Их изготавливают из горяче- и холоднокатаной отожженной листовой, полосовой и ленточной стали.
Строительные стали изготавливаются в виде листового, фасонного и сортового проката, поковок и штамповок. Конкретное их использование определяется в зависимости от объекта строительства
Применение металла в строительстве: требования к качеству
Надежность эксплуатации стальных металлоконструкций зависит от способа производства. Объекты могут быть сварными, литыми, клепаными, штампованными или комбинированными. В болтовых соединениях лучше применять гайки и болты из углеродистой и легированных сталей, шайбы – из углеродистых. В любом случае качество изделий, их высокая надежность подтверждается соответствующими сертификатами предприятий-изготовителей. Это гарантирует безопасность во время эксплуатации сооружений, особенно при значительных ветровых и снеговых нагрузках, а также других пагубных воздействиях агрессивной среды.
Используется металлопрокат без трещин, вмятин расслоений, раковин, закатов и других дефектов. Применение металлов различной марки должно быть обосновано, весь материал – сертифицирован. Стыковые сварные соединения – места появления крупнозернистой структуры с неметаллическими включениями – подвергаются обязательному контролю. Стальные поверхности покрываются антикоррозийной защитой, обладающей требуемой адгезией с металлическими поверхностями, стойкостью к истиранию и агрессивным средам.
Виды конструкций, предназначение, сферы использования
При проектировании и строительстве важно учитывать тип МК и ее назначение. Играет роль размер, место возведения, особенности климата, сроки работ. Берутся во внимание и пожелания заказчика.
Металлоконструкции промышленных объектов
Промышленные конструкции из металла – комплекс элементов, соединенных определенным способом и создающих запланированный объект нужной формы, размеров и функциональности. Среди них стальные каркасы промышленных сооружений и цехов, спорткомплексов, торговых центров, складов. При возведении одноэтажных зданий металлоконструкции выполняются в виде цельных или смешанных каркасов. Для профилей используются выполненные методом холодного профилирования С-U-Z-П-образные балки. Основания из железобетонных колонн поддерживают металлический шатер. Цельный каркас собирается из высокопрочных листов конструкционной стали толщиной от 0,7 до 1,5 мм. Это обеспечивает большую несущую способность. Применение горячеоцинкованного металла в профиле способствует улучшению коррозионной стойкости. Пользуется спросом различного назначения промышленные здания и сооружения из легких металлоконструкций (ЛМК) и лёгкиих стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК).
Металлоконструкции гражданских и хозяйственных объектов
При строительстве структур гражданского и хозяйственного сектора упор ставится на их функциональность и возможность возведения в крайне стесненных условиях застройки. Здесь не обойтись без модульных легких металлоконструкций (ЛМК). У них небольшой вес и незначительная нагрузка на фундамент. К тому же такие изделия можно монтировать в сложных для строительства районах населенных пунктов. Активно возводятся блочно-модульные сооружения, АБК, мастерские и столовые, металлокаркасные здания, бытовки, киоски.
Металлоконструкции для населения
Имеет место широкое использование металлов в строительстве теплиц, заборов, беседок, вольеров, калиток, ворот. Металлические столбы, емкости под воду, контейнеры под мусор – это далеко не полный перечень использования МК для нужд населения. Популярностью пользуется возведение мало- и многоэтажных жилых домов на основе легкого, но жесткого каркаса с последующим утеплением пролетов и обшивкой стен. Появляются возможности создания различных архитектурных форм при четкой выдержке геометрии здания.
Листовые конструкции
Сплошностенчатые пространственные МК – это прокат из различных сортов стали и алюминия. Цистерны, изотермические и горизонтальные резервуары, газгольдеры, перекрытия большепролетных строений в виде диафрагм и мембран, кожуха доменных печей – для таких установок нужен качественный металл. Якорными элементами этих оболочек служат листовые заготовки, «скорлупы» с криволинейными поверхностями. В их изготовлении используются специфические операции – вальцовка, штамповка, рулонирование, криволинейная резка. Особое внимание уделяется качеству сварных швов, их прочности и плотности, чтобы перерабатывать и хранить, транспортировать жидкости, газы и сыпучие тела.
Проектирование
Срок эксплуатации, сохранение работоспособности МК может исчисляться не одним десятком и даже сотней лет при условии правильных расчетов и конструирования. Принимать за основу типовой проект сооружения из стали будет неверно, так как он разрабатывается на усредненные нагрузки и не учитывает их реальные величины.
Составление техдокументации, специальных чертежей процесс многоэтапный. Основывается на действующих правилах, требованиях и нормах. Проектирование учитывает способы соединений различных деталей, расчет элементов МК. Разрабатываются чертежи изготовления и установки объекта, устанавливаются требования к эксплуатации.
Если внутренние изъяны металла – прорези, отверстия, поры, неметаллические включения – неизбежно приведут к его разрушению, то грубые нарушения проекта и ТУ грозят непредвиденными авариями при любых неблагоприятных условиях. Поэтому применение металла в строительстве основывается на результатах технико-экономического анализа. Среди основных характеристик в документации обязательно указывается и такие:
- класс и марка металла;
- наименование сварочных материалов;
- метод сварки.
Берутся во внимание особенности возведения объекта и его эксплуатации, а также монтажа. Перед изготовлением металлоконструкций рассчитываются размеры, создается точная схема и проект. Готовые металлические конструкции проверяются в заводских условиях на прочность, надежность, на сочетаемость узлов и перегородок, креплений и стыков. Все объекты должны изготовляться и устанавливаться согласно деталировочным чертежам.
Если вам нужно купить металл для осуществления собственных проектов, обращайтесь. Мы реализуем металлоизделия широкого спектра, в том числе промышленные металлоконструкции стандартного и узко специфического назначения, требующие нестандартных технических решений. Используется только сертифицированный материал, соответствующий всем критериям качества. Также оказываем квалифицированную помощь в проектировании, производстве и монтаже металлоконструкций различного назначения. Доверьтесь профессионалам. И вы застрахуете себя от недоброкачественной продукции и возможных неприятных форс-мажорных ситуаций.
