Достоинства и недостатки металлических конструкций. Области применения и требования, предъявляемые к конструкциям.

Металлические конструкции обладают следующими достоинствами:

1. Надежность. Материал (сталь, алюминиевые сплавы) обладает большой однородностью структуры.

 2. Легкость. Металлические конструкции самые легкие.

 3. Индустриальность. Изготовление и монтаж металлических конструкций производится специализированными организациями с использованием высокопроизводительной техники.

 4. Непроницаемость. Обладают высокой прочностью и плотностью, непроницаемостью для газов и жидкостей.

Металлические конструкции имеют недостатки:

1. Коррозия. Незащищенность от влажной среды, атмосферы, загрязненной агрессивными газами, сталь коррозирует (окисляется) и разрушается. Поэтому в сталь включают специальные легирующие элементы, покрывают защитными пленками (лаки, краски и т.д.).

 2. Небольшая огнестойкость. У стали при температуре 200˚С уменьшается модуль упругости, а при температуре 600˚С сталь полностью переходит в пластическое состояние. Алюминиевые сплавы переходят в пластическое состояние при 300˚С. Поэтому металлические конструкции защищают огнестойкими облицовками (бетон, керамика, специальные покрытия и т.д.).

Металлические конструкции применяются сегодня во всех видах зданий и инженерных сооружений, особенно если необходимы значительные пролеты, высота и нагрузки. Потребность в металлических конструкциях очень велика.

В зависимости от конструктивной формы и назначения металлические конструкции можно разделить на несколько видов.

Промышленные здания.

Конструкции одноэтажных промышленных зданий выполняются в виде цельнометаллических или смешанных каркасов, в которых по железобетонным колонам устанавливаются металлические конструкции покрытия здания и подкрановые пути.

Цельнометаллические каркасы в основном применяются в зданиях с большими пролетами и высотой, оборудованных мостовыми кранами большой грузоподъемности, а также в зданиях комплексной поставки. Каркасы промышленных зданий являются наиболее сложными и металлоемкими конструктивными комплексами.

Большепролетные здания.

Здания общественного назначения – спортивные сооружения, рынки, выставочные павильоны, театры и некоторые здания производственного характера (ангары, авиасборочные цеха, лаборатории) – имеют большие пролеты (до 100 – 150 м), перекрывать которые наиболее целесообразно металлическими конструкциями. Системы и конструктивные формы большепролетных покрытий очень разнообразны. Здесь возможны балочные, рамные, арочные, висячие, комбинированные, причем как плоские, так и пространственные системы. Конструкции зданий общественного назначения отвечают высоким эстетическим требованиям.

Мосты и эстакады.

Мостовые металлические конструкции на железнодорожных и автомобильных магистралях применяются при больших, а в отдельных районах и при средних пролетах, а также при сжатых сроках возведения. Как и большепролетные здания, мосты имеют разнообразные системы: балочную, арочную, висячую, комбинированную.

Листовые конструкции.

Применяются в виде резервуаров, емкостей, силосов, бункеров, трубопроводов большого диаметра.

Башни и мачты.

Применяются для радио и телевидения, сотовой связи, в опорах линий электропередач. Сюда же можно отнести нефтяные вышки, дымовые и вентиляционные башни, трубы и промышленные этажерки. Использование стали обеспечивает этим конструкциям необходимую легкость, удобство транспортирования на место строительства и быстроту монтажа.

Каркасы многоэтажных зданий.

Многоэтажные здания с металлическим каркасом применяются главным образом в гражданском строительстве, в условиях плотной застройки больших городов и для некоторых промышленных зданий.

Крановые и другие подвижные конструкции.

Выполняются из металла, позволяющего максимально уменьшить их массу. Сюда относятся всевозможные металлические конструкции мостовых, башенных, козловых кранов и кранов перегружателей, затворы и ворота гидротехнических сооружений, конструкции отвала мостов.

Прочие металлоконструкции.

К ним, в первую очередь, можно отнести конструкции промышленности, а также заборы, ограды, ворота, калитки, крытые автостоянки, оборудование тренажерных залов.