Виды и классификация металлоконструкций

В середине XIX века, с усовершенствованием мартеновского способа получения стали, металлургическая промышленность смогла насытить рынок достаточным количеством металла. С того времени началось повсеместное изготовление металлоконструкций для использования в постройке зданий и сооружений, а также машиностроении.

Строительство с применением металлоконструкций заметно упрощает возведение объектов и сокращает сроки работ. «Скелет» из металла – неотъемлемая часть каркасов, фасадов и кровли, распределяющая нагрузку на сооружение равномерно. Более плотная, по сравнению с бетоном или кирпичом, часть здания укрепляет постройку и выполняет защитную функцию.

Сфера применения металлоконструкций

Металлоконструкции служат основой не только зданий, но и других объектов:

• железнодорожных и автомобильных мостов;
• заводских конвейеров;
• тоннелей;
• линий электропередач;
• антенн связи;
• щитов для наружной рекламы;
• теплиц.

Не менее важны металлоконструкции при изготовлении временных и подручных средств:

• строительных лесов и опалубки;
• ограждений и перил мостов;
• лестничных пролетов для постоянного и краткосрочного использования.

Основой металлоконструкций служит прокат различных марок, выпущенный в виде:

• одно и двутавровых балок;
• швеллеров;
• уголков и П-образного профиля;
• катанки;
• труб.

Соединяя металлические элементы соответственно проекту получают необходимую форму конструкции.

Классификация металлоконструкций

Основной признак, по которому делятся конструкции – предназначение. Существуют две обширные группы:

• несущие;
• ограждающие.

Остов здания, определяющий форму и жесткость постройки в целом – несущая конструкция. К этой категории относят каркас, колонны и балки. Этот элемент принимает на себя нагрузку от сопутствующих частей сооружения.

При проектировании и возведении несущих конструкций необходимо учитывать климат зоны, где будет эксплуатироваться объект. В инженерные расчеты закладывается также показатели сейсмической опасности, ветровые нагрузки и предназначение будущей постройки.

Точно составленный проект и правильно проведенный монтаж – гарантия стойкости здания к нагрузкам и сохранность в течение многолетнего использования.

Ограждающие – выполняют вспомогательную, но не менее важную функцию поддержки сооружения и разделения внутренних помещений. Панели для фасадов, заборы и ворота, элементы ограждения входят именно в эту категорию. Строители относят к этой группе также:

• сендвич-панели;
• профнастил;
• акустические панели;
• металлочерепицу.

Отдельные ограждающие элементы частично выполняют роль несущих.

По критерию возможности к непосредственному использованию конструкции подразделяют на:

• готовые к установке;
• стационарные, для применения только на месте;
• требующие предварительной сборки непосредственно на объекте.

Из этого критерия классификации логически вытекает следующий – по методу изготовления и сборки:

• сварные (с применением электрической или газовой сварки);
• кованые (собранные методом горячей ковки);
• болтовые или винтовые (соединенные с помощью метизов);
• клепаные (держащиеся на клепках);
• штампованные, не содержащие соединительных швов (сделаны из листового металла методом холодной штамповки).

В отдельную и наиболее часто применяемую группу выносятся комбинированные конструкции из нескольких видов:

• сварно-штампованные;
• сварно-винтовые и пр.

Использование металлоконструкций в машиностроении имеет ряд отличий. Основные типы, применяемые в этой отрасли – сварные и клепаные. Материалом для них служит листовой, трубный или профильный прокат.

Сварные конструкции для машиностроения группируются по типажам, с учетом следующих факторов:

• сопряжение отдельных элементов;
• формы и толщины изделий;
• типологии заготовок и их соединений;
• вида профиля в сечении;
• маркировки металла;
• способа соединения швов.

Все особенности приводят к выделению трех разновидностей применяемых в машиностроении сварных конструкций:

• радиальных (в виде цилиндра, сферы или криволинейных);
• линейных (плоских, корпусных, рамных или решетчатых);
• линейно-радиальных (корпусных, рамных, балочных).

Материал, идущий на производство металлоконструкций, позволяет разделить их по этому фактору на:

• стальные;
• алюминиевые;
• чугунные.

Шире всего распространены конструкции из стали, поскольку она существенно дешевле алюминия. Обычно дорогой, но легкий металл идет на постройки, где вес сооружения – критический критерий.

Металлоконструкции из чугуна применяют не для строительства, а для украшения. Ввиду своей тяжести и хрупкости он не способен стать несущей балкой или колонной. Зато в художественном литье ограждений и декоративных элементов ни один материал не в состоянии заменить чугун.

Преимущества и недостатки

Повсеместное внедрение обусловлено рядом их однозначных преимуществ:

• прочность и надежность, ведь металл одновременно выдерживает статические и динамические нагрузки, например, при сильном ветре или землетрясении;
• устойчивость в условиях внешней среды, особенно после соответствующей обработки защитными составами, лакокрасочными материалами или горячим цинкованием;
• универсальность и вариативность в сборке, когда одинаковые элементы (балки, трубы) способны давать множество необходимых комбинаций при сварке или других способах соединения;
• установка в любой сезон независимо от погодных условий;
• легкость при транспортировке отдельных элементов, которые собираются на месте.

Недостатком подобных универсальных стройматериалов считается слабая способность противостоять действию огня при пожаре. Огнеупорные покрытия улучшают стойкость металла, но при этом стоимость конструкции заметно повышается.

Производтство металлоконструкций по чертежам или специально разработанному под конкретный объект проекту вы можете заказать в компании АВиК.