Краткий исторический обзор развития металлических конструкций

-XIIв. – применение металлических изделий в строительстве; - XVIII в. – применение самостоятельных металлических (чугунных) конструкций;

-XVIII – XIXвв. – применение железо-чугунных конструкций; - начало XXв – массовое применение стали и сплавов.

 

Проекты металлических мостов	И.П. Кулибин (1735-1818)
Мост со сквозными решетчатыми фермами (р.Луга)	С.В. Кербедз (1810-1899)
Применение раскосной решетки ферм. Разработка метрического сортамента прокатных профилей.	Н.А. Белелюбский (1848-1922)
Введение треугольной решетки в фермах мостов. Разработка курса «Строительной механики»	Л.Д. Проскуряков (1858-1926)
Разработка и внедрение сквозных металлических оболочек и висячих перекрытий	В.Г. Шухов (1853-1939)
Разработка научных основ сварки металлоконструкций и развитие сварки.	Е.О. Патон (1870-1953)
Создание «школы» металлостроительства и металлического мостостроения	С.Н. Стрелецкий (1885-1967)

 

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

Надежность металлических конструкций обеспечивается близким соответствием характеристик стали нашим представлениям об идеальном упругом или упруго-пластическом изотропном материале, для которого cтpoгo сформулированы и обоснованы основные положения сопротивления материалов, теории упругости и строительной механики. Сталь имеет однородную мелкозернистую структуру с одинаковыми свойствами по всем направлениям, напряжения связаны с деформациями линейной зависимостью в большом диапазоне, а при некотором значении напряжений может быть реализована идеальная пластичность в виде площадки текучести. Все это соответствует гипотезам и допущениям, взятым за основу при разработке теоретических предпосылок расчета, поэтому расчет, построенный на таких предпосылках, в полной мере соответствует действительной работе стальных конструкций.

 

Легкость. Из всех изготовляемых в настоящее время несущих конструкций металлические являются самыми легкими. За показатель легкости принимают отношение плотности материала к его прочности. Наименьшее значение этот показатель имеет для алюминиевых сплавов и составляет для сплава Д16-Т. Приняв его за единицу, запишем сравнительные данные для других материалов: сталь - 1,5... 3,4, дерево - 4,9, бетон среднего класса прочности - 16,8.

 

Непроницаемость для газов и жидкостей. Индустриальность. Металлические конструкции изготовляют на заводах, оснащенных специальным оборудованием, а монтаж производят с использованием высокопроизводительной техники. Все это исключает или до минимума сокращает тяжелый ручной труд. Ремонтопригодность. Простота и технологичность ремонта, усиления и реконструкции металлических элементов

 

Сохраняемость металлического фонда.

Металлические конструкции в результате физического и морального старения изымаются из эксплуатации, но затем возвращаются в отрасли хозяйства в виде металлического лома.

 

Коррозия - разрушение металла вследствие химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой. Сталь, не защищенная от контакта с влагой в сочетании с агрессивными газами, солями, пылью подвергается коррозии (окисляется), что приводит к ее постепенному разрушению. Алюминий и некоторые его сплавы обладают сравнительно высокой стойкостью к коррозии, что объясняется образованием на поверхности прочной оксидной пленки. Многие сплавы не устойчивы к электрохимической коррозии. Хорошо сопротивляется коррозии чугун.

 

Низкая огнестойкость. Потеря несущей способности для стали - 600°С, для алюминиевых сплавов - 300°С.

Повышение коррозионной стойкости: нанесение защитных покрытий в виде тонких пленок алюминия, цинка, эмалей, красок; введение в состав стали специальных легирующих добавок.

Повышение предела огнестойкости: устройство подвесных потолков, огнестойких облицовок, обмазок специальными составами.

 

Уровни ответственности зданий и сооружений I Повышенный уровень ответственности следует принимать для зданий и сооружений, отказы которых могут привести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям (резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью 10000 м3 и более, магистральные трубопроводы, производственные здания с пролетами 100 м и более, сооружения связи высотой 100 м и более, а также уникальные здания и сооружения).

II Нормальный уровень ответственности следует принимать для зданий и сооружений массового строительства (жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственные здания и сооружения).

 

III Пониженный уровень ответственности следует принимать для сооружений сезонного или вспомогательного назначения (парники, теплицы, летние павильоны, небольшие склады и подобные сооружения).

Уровни ответственности учитывают при расчете конструкций, а также при определении требований к долговечности зданий и сооружений, номенклатуры и объема инженерных изысканий для строительства, установлении правил приемки, испытаний, эксплуатации и технической диагностики строительных объектов.

 

Степени агрессивности воздействия среды Степени агрессивности: - неагрессивные; - слабоагрессивные; - среднеагрессивные;

-сильноагрессивные. Параметры, определяющие агрессивность среды: - влажность воздуха; - наличие агрессивных веществ в воздухе (газы, соли и т.п.)