Сделать заказ
+7 (495) 230-04-84
Доставка в любой город
Главная / Статьи / Металлоконструкции в строительстве / Применение металлоконструкций в строительстве

Применение металлоконструкций в строительстве

Металлы широко применяются в строительстве. Связано это с тем, что в качестве строительного материала они обладают огромным набором всевозможных достоинств.

Если сравнивать металлические конструкции с иными строительными материалами (железобетоном, деревом, камнем), можно отметить следующее. Несмотря на то, что основные виды используемых в строительстве металлов в несколько раз тяжелее бетона или гранита и многократно тяжелее дерева, изделия из них по факту значительно легче, чем из материалов-«конкурентов». Это связано с высокой удельной прочностью металлов (то есть прочностью относительно объёма массы). Жёсткость металлов позволяет создавать из них конструкции с минимально возможными размерами, что крайне важно для строительных целей. Расчеты в строительстве, как правило, основываются на однородности материалов. Металлы обладают высокой изотропностью и упругостью, что делает действительную работу металлических конструкций близкой к расчётной. Благодаря сочетанию указанных качеств, их можно назвать образцом надёжности и долговечности.

Сущность понятия «металлоконструкции» в полной мере соответствует слову, которым оно обозначается. Его действительно можно охарактеризовать как гигантский набор-конструктор с огромным количеством различных деталей, позволяющий собирать и простые, и самые сложные сооружения.

Стальные конструкции (например, алюминиевый прокат) являются наиболее распространёнными в строительстве. Они используются при возведении каркасов тяжёлых и многоэтажных зданий, промышленных предприятий, цехов, производственных помещений, ангаров, путепроводов, автомобильных и железнодорожных мостов, спортивных сооружений (стадионов, трамплинов и т. д.), различных башен, вышек, мачт (радио, сотовой связи, телевидения, освещения), объектов нефтяной и газовой промышленности (буровых установок, хранилищ, трубопроводов), специальных и других сооружений. Кроме этого, они могут применяться при создании крановых мостов, башенных и иных кранов, других передвижных установок, а также в качестве различных вспомогательных и декоративных элементов зданий и сооружений (ворот, лестниц, оконных решёток и т.д.).

Конструкции из алюминия также применяются в самых разнообразных сферах. Исключение составляют особо тяжёлые каркасы зданий и сооружений. Отличительными качествами алюминия является лёгкость, высокая прочность при низких температурах, отсутствие искрообразования, парамагнитные свойства. Использование алюминиевых конструкций наиболее эффективно там, где их положительные характеристики особенно востребованы: при строительстве зданий и сооружений, в которых вес несущих элементов является значительной частью нагрузок или которые эксплуатируются в особых условиях (агрессивные среды, нежелательность магнитных свойств, взрывоопасность, низкие температуры), а также при производстве сборно-разборных и передвижных сооружений.

Строительство зданий и сооружений с металлоконструкциями – это, прежде всего, процесс монтажа деталей, изготовленных на промышленных предприятиях. Основными способами соединения элементов являются сварка, болтовое соединение, клёпка, склеивание, пайка. Подробнее об услугах по обработке металлов, которые выполняет компания "Армметалл", вы можете узнать здесь.

Сварка значительно упрощает конструктивные формы и процесс их сборки, и в сравнении с клёпкой и болтовым соединением даёт существенную экономию металла, поскольку не требует крепежа и дополнительных деталей. Сущностью этого процесса является взаимное молекулярное проникновение расплавленных металлов (соединяемых деталей и электрода) и их кристаллизация при последующем охлаждении. Особенно распространена электродуговая (автоматическая, полуавтоматическая, ручная) и электрошлаковая сварка. Надежность и прочность сварных соединений зависят от характеристик металлов, из которых сделаны элементы, прочности наплавленного металла, формы и вида соединения, характера воздействия на соединение, квалификации сварщика.

Пайка представляет собой соединение элементов при помощи расплавленного металла, называемого припоем, который имеет более низкую температуру плавления, чем соединяемые детали. Их металл частично растворяется в расплавленном припое, затвердевая во время охлаждения. Такой тип соединения не требует нагрева конструкций до высокой температуры.

Клёпка осуществляется следующим образом: в отверстия, имеющиеся в элементах конструкции, вставляется крепёж (заклёпки) в виде небольших стержней или труб с одной закладной головкой, после чего при помощи специального инструмента делается осадка второй (замыкающей) головки.

Соединение посредством заклёпок позволяет обеспечить высокую прочность, а при необходимости и герметичность сборки. Оно позволяет выдерживать и статические, и динамические нагрузки. Однако из-за высокой трудо- и материалоёмкости этот способ в настоящее время применяется достаточно редко (в некоторых особо нагруженных, ответственных конструкциях, для плохо свариваемых материалов и т.д.).

Болтовым называют резьбовое соединение, осуществляемое при помощи болтов (элементы крепежа в виде металлического стержня с головкой, чаще всего – шестигранной, и внешней резьбой) и гаек или резьбовых отверстий. Такой способ характеризуется простотой и надёжностью.

Склеивание – это соединение поверхностей металлических элементов при помощи слоя синтетического вещества. Способ достаточно простой, быстрый и надёжный, позволяет склеивать металлы с разнородными материалами, но в ряде случаев не может обеспечить максимальной прочности. Клеевое соединение применяется и самостоятельно, и в сочетании с другими видами соединений, например, с болтовым.

Все строительные металлоконструкции по степени ответственности и условиям эксплуатации можно распределить на 4 группы:

  • Эксплуатирующиеся в особо тяжёлых условиях и (или) под воздействием постоянных нагрузок вибрационного, динамического, подвижного характера (различные виды балок: главные, подкрановые, бункерные, рабочих площадок, путей подвижного транспорта; элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, пролетные строения транспортерных галерей, фасонки ферм, плавающие крыши, специальные опоры линий электропередачи и т.д.).
  • Испытывающие воздействие статической нагрузки, связанной с растяжением (фермы, балки покрытий и перекрытий, опоры линий электропередачи и антенных сооружений, прожекторные мачты и т. п.), а также конструкции и элементы первой группы в случае отсутствия сварных соединений.
  • Сварные конструкции (и их элементы), которые эксплуатируются под воздействием статической нагрузки, в основном связанной со сжатием (различные опоры, колонны, стойки, опорные плиты, вертикальные связи, прогоны покрытий, настилы перекрытий и т. п.), а также конструкции и элементы второй группы в случае отсутствия сварных соединений.
  • Вспомогательные конструкции зданий и сооружений (связи с небольшим уровнем напряжения, лестницы, ограждения, площадки и т. п.), а также конструкции и элементы третьей группы при отсутствии сварных соединений.

Одним из существенных недостатков некоторых видов металлов и сплавов является подверженность коррозии. Коррозией называют разрушение металла под воздействием окружающей среды (вследствие окисления кислородом и иных химических и электрохимических процессов). Наиболее подвержена коррозии обычная сталь, наименее – так называемая «нержавейка», алюминий и другие цветные металлы. Коррозия, прежде всего, негативно влияет на прочность металлоконструкций. Помимо этого ухудшается и их внешний вид.

Компания "Армметалл" обращает внимание! Во избежание проблем, связанных с коррозией, металлоконструкции должны изготавливаться из материалов, которые лучше всего подходят для конкретных условий эксплуатации и могут противостоять негативному воздействию среды.

Кроме того, для защиты металла применяется комплекс конструкционных, эксплуатационных, технологических мер, позволяющих минимизировать коррозионное воздействие. В первую очередь, ржавеют те части строительных конструкций, на которых скапливаются загрязнения, влага, пыль. Поэтому при строительстве выбираются такие инженерные решения, формы, сечения, детали, типы соединений металлоконструкций, которые позволят минимизировать коррозию. Кроме того, на конструкции наносят различные защитные покрытия. При эксплуатации необходимо соблюдать температурный и влажностный режим. Совершенно необходимы профилактические мероприятия и своевременный ремонт.

В целом, говоря о применении металлоконструкций в строительстве, можно представить процесс превращения металла в конкретную архитектурную форму следующим образом: из заготовок производятся детали (например, двутавр, уголок, швеллер), затем из них собираются отдельные элементы конструкции (балки, фермы, колонны), после чего создаётся единая пространственная система сооружения.

Технологичность металлоконструкций, возможность изготовления деталей различных размеров и формы, удобство их соединения позволяют сочетать элементы произвольным образом, комбинировать самые разнообразные пространственные модули, претворять в жизнь любые инженерные, архитектурные, художественные замыслы, достигать необходимых композиционных и функциональных целей.

Спецпредложения
Труба бу 57
130 р/м
Труба бу 73 НКТ
190 р/м
Труба бу 219
28000 р/т
Труба бу 530х8
21500 р/т
Труба бу 920х9
25000 р/т
Труба бу 1220х12
19000 р/т
Балка бу 36М
31000 р/т
Балка бу 55Б2
30000 р/т

Вся трубопроводная арматура