Развитие мартеновских сталелитейных технологий обеспечило активное внедрение металлоконструкций во все сферы производства – от бытовой техники до авиа- и кораблестроения. Этому способствовала высокая несущая прочность конструкций из металла при их относительно небольшом весе, а также возможность производить их многократную сборку и демонтаж. По этой причине применение металлоконструкций, успешно конкурирующих с каркасами из бетона, создало новое направление в строительстве – производство быстровозводимых зданий. Сборные фермы из металлопрофиля позволили строить выставочные павильоны большой площади, купольные стадионы и бассейны, торговые комплексы, рынки, зернохранилища и проч. Различные виды металлоконструкций являются основой для возведения транспортных мостов, акведуков, опор линий электропередач, мачт связи, водонапорных башен, трубопроводов.
Еще одной сферой, где активно применяются конструкции из металлических элементов, стало машиностроение. Несущие и защитные системы из металла позволили создавать автотранспортные средства, судоходную и космическую технику. Металлоконструкции являются основой архитектурного декора, с ее помощью создаются монументальные скульптуры, информационные и рекламные объекты, а также элементы ограждения (решетки, заборы, входные ворота и пр.).
Основные виды металлоконструкций
Методы изготовления конструкций из листового и профильного металла обусловил их назначение и сферу применения. Основные виды металлоконструкций и способы их классификации подразумевают разделение изделий из прокатной стали по следующим признакам:
- профиль сборных элементов, для которых может применяться уголок, двутавр, швеллер, трубы, катанка, листовая сталь;
- вид монтажа – сборные, с применением крепежных соединений и цельносварные. Конструкции, собранные на креплениях (болты, винты, клепки), можно легко демонтировать или трансформировать, сварные и штампованные - обладают большей прочностью и несущей способностью;
- функциональность – металлоконструкции, выполняющие роль несущих или ограждающих систем (лестницы, входные двери, смотровые площадки), а также декоративных элементов, полученных из метала по методу ковки или штамповки;
- уровень готовности к эксплуатации – требующие монтажа на объекте или изделия заводской сборки. Габаритные конструкции, которые сложно транспортировать, поставляют на монтажную площадку в виде секций с комплектующими, где выполняется сборка и установка металлических систем.
В свою очередь, все виды сварных металлоконструкций подразумевают отдельную их классификацию, которой пользуются в процессе разработки строительных объектов и оборудования:
- сборные балки и колонны, работающие на поперечный изгиб;
- решетки, каркасы и фермы, испытывающие деформации на растяжение/сжатие;
- металлические оболочки, которые должны обладать стойкостью к внешним нагрузкам и давлению;
- металлические корпуса транспортных средств и оборудования, у которых должны быть минимальные отклонения от проектных размеров и геометрии, а также повышенная защита сварных швов от коррозии и жесткость.
Независимо от вида и назначения металлоконструкций все они в процессе проектирования требуют тщательного расчета таких показателей, как высокая прочность, жесткость, стойкость к внешним воздействиям, биологической и химической коррозии.
Металлоконструкции для строительства и машиностроения
Классификация основных видов металлоконструкций подразумевает деление их на две основные группы – для возведения объектов строительства и создания механизированного оборудования. Строительные металлоконструкции делят на:
- стационарные, которыми служат каркасы, башни и опоры объектов. К ним предъявляют повышенные требования к прочности, а также устойчивости к воздействию внешних механических нагрузок и природных факторов;
- временные – опалубочные системы, строительные леса, ограждения, лестницы, рекламное оборудование и пр. От таких систем требуется прочность, высокая оборачиваемость, простота сборки и доступная цена, обусловленная использованием простых и надежных материалов.
Конструкции, применяемые в машиностроении, классифицируют с учетом таких показателей, как профиль сечения и толщина, вид металла, тип сопряжения отдельных элементов и конфигурация швов, а также форма и способ производства заготовки.
Преимущества металлоконструкций
К основным достоинствам металлоконструкций, которые широко применяются во всех сферах народного хозяйства, можно отнести:
- высокие показатели прочности, способности сопротивляться статическим и динамическим нагрузкам, внешнему воздействию;
- большой эксплуатационный резерв – конструкции из металла служат не одно десятилетие, требуя минимального ухода и соблюдения технологических правил;
- ремонтопригодность и взаимозаменяемость – производство всех конструктивных элементов и крепежа стандартизировано, и при необходимости каждый из них может быть заменен унифицированной деталью;
- простой монтаж, который не только обусловлен удобной сборкой, но и часто не требует строительства мощного фундамента;
- защита от коррозии с применением порошковой краски или технологии горячего цинкования увеличивает рабочий резерв металлоконструкций до 30-50 лет.
Невысокая цена на металл, сокращение трудозатрат на сборку и обслуживание строительных металлоконструкций положительно влияет на формирование конечной цены объекта, делая его более доступным потребителю.
