Металлоконструкции. Особенности. Классификация

Металлоконструкции, металлические конструкции - строительные конструкции, применяемые как несущие в каркасах зданий и других инженерных сооружений (главным образом стальные конструкции) в большепролетных покрытиях, обшивках стеновых и кровельных панелей.
Первые металлоконструкции появились в середине XIX века. В 1851 году впервые в архитектурной практике было построено здание из стали и стекла (Всемирная промышленная выставка в Лондоне). Памятником архитектуры стала 300-метровая Эйфелева башня в Париже. Сегодня металлоконструкции широко применяются в строительстве. Металлические конструкции можно квалифицировать по размеру, способу изготовления, конфигурации и принципу действия. В зависимости от способа изготовления металлоконструкции могут быть литыми, коваными, точеными, клепанными, штампованными, сварными и комбинированными: клеесварными, штампосварными.
Металлические конструкции обладают рядом достоинств:
• меньший вес, чем у железобетонных конструкций
• простота и серийность изготовления
• легкость монтажа и демонтажа
• удобство и быстрота возведения
• возможность осуществления монтажа крупными блоками
• транспортабельность
• прочность и долговечность
• надежность в эксплуатации
Вместе с тем подверженность металлоконструкций (стальные конструкции) коррозии, вызывает необходимость их защиты от внешних воздействий в виде оцинковки, нанесения других защитных эмалевых или полимерных покрытий (окраски). Металлоконструкции наряду с железобетонными конструкциями часто применяют в специальных сооружениях, системах теплогазоснабжения и вентиляции, нефтяных сооружениях и системах.
Классификация строительных металлических конструкций
Строительные металлоконструкции: арматурные сетки и каркасы, каркасные здания, листовые сплошнстенчатые, высотные сооружения, обслуживающие конструкции, прочие конструкции.
Каркасы зданий: балки, фермы, связи, ограждающие конструкции (панели, витражи, оконные переплеты, ворота), колонны.
Листовые сплошностенчатые конструкции: диафрагмы и мембраны (например, перекрытия большепролетных зданий и сооружений), воздуховоды, емкости (траншейные резервуары, РВС, газогольдеры (постоянного и переменного объема), изотермические резервуары, горизонтальные резервуары - РГС, баки).
Высотные сооружения: опорные конструкции (мачты линий электропередач - ЛЭП), мачты (телевизионные, радио- и радиорелейные), башни.
Обслуживающие конструкции: лестницы, ограждения, площадки.
Металлургические конструкции: кожух доменной печи, воздухонагреватели, пылеуловители.
Каркасы зданий - основной вид конструкций, производимых заводами металлоконструкций. Ограждающие конструкции не несут основных нагрузок, а только защищают внутренние помещение здания. Обслуживающие конструкции призваны обеспечивать технику безопасности работникам при эксплуатации сооружений. Применение металлоконструкций в строительстве позволяет снизить трудоемкость изготовления и стоимость сооружений, сократить сроки их возведения и повысить эффективность капиталовложений в строительство.
Основная задача строительства - отыскание новых оптимальных и конструктивных форм сооружений, зданий и их элементов. Ее решение - в совершенствовании металлоконструкций. Снижение трудоемкости изготовления в сочетании с повышением заводской готовности является основным направлением повышения эффективности металлоконструкций. Но серийный выпуск металлоконструкций влечет за собой максимальную унификацию элементов, блоков и даже готовых сооружений. Поэтому современное производство металлических конструкций требует существенного изменения, с одной стороны, общих схем сооружений, а с другой - формы элементов и типов соединений, которые должны быть не только технологичными в изготовлении и монтаже, но и соответствовать современному способу производства.
В современных условиях особое значение приобретает возможность комплектной поставки конструкций зданий, возводимых «под ключ». Технологические требования, влияющие на выбор тех или иных металлоконструкций, в разных отраслях экономики различные. В настоящее время наибольшее распространение получили стальные и алюминиевые конструкции. Благодаря высоким механическим характеристикам и однородности структуры сталь применяют в сооружениях с повышенными нагрузками или в высотных зданиях и сооружениях. В строительстве легких металлоконструкций свое применение нашли алюминиевые конструкции. Однако из-за дороговизны и дефицитности металла стальные и алюминиевые конструкции применяют в основном в тех случаях, когда они экономически значительно выгоднее железобетонных.