Этапы возведения металлических конструкций

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение. 3

История развития металлических конструкций. 4

Преимущества металлических конструкций. 4

Недостатки металлических конструкций. 6

Этапы возведения металлических конструкций. 6

Особенности конструкции современного авиационного ангара. 7

          Вариантное проектирование………………………………………………... 9

Заключение. 10

Список использованной литературы.. 11

Введение

         Строительные материалы – это то, без чего человечество не могло бы развиваться. А одним из таких строительных материалов, без которого 90% современных зданий не существовало бы, является металл (металлические конструкции). Величайшие современные здания строятся с активным использованием металлических конструкций, придающих объектам прочность и эластичность. Именно металлические стержни позволяют строительным инженерам компенсировать подземные толчки, позволяют строить все более высокие и большепролетные здания.

 

 

 

История развития металлических конструкций

Активное развитие металлургии началось в начале 20-го века, когда огромные металлические конструкции создавались благодаря не менее огромным сталелитейным заводам. Если, ранее применялись лишь отлитые вручную металлические конструкции, то, с появлением заводов, началось массовое применение металла в строительстве. Именно появление металлических конструкций дало возможность поднять строительство на новую, ранее недостижимую, высоту.

Появились и первые великие сооружения, построенные исключительно из металлических конструкций – Эйфелева башня, Шуховская башня, мост Золотые ворота, небоскреб Мэри-Экс, купол Исаакиевского собора. А все эти строения стали возможными благодаря отличительным свойствам металлических конструкций.

Преимущества металлических конструкций

 

Основными достоинствами металлических конструкций по сравнению с конструкциями из других материалов являются:

1. надежность;

2. легкость;

3. непроницаемость;

4. индустриальность;

5. простота технического перевооружения, ремонта и реконструкции.

Рассмотрим данные преимущества металлических конструкций подробно.

Надежность стальных конструкций обеспечивается близким соответствием характеристик стали нашим представлениям об идеальном упругом или упругопластическом изотропном материале, для которого строго 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.

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.

Непроницаемость. Металлы обладают не только большой прочностью, но и высокой плотностью - непроницаемостью для газов и жидкостей.

Индустриальность. Стальные 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. Применительно к стальным конструкциям наиболее просто решаются вопросы усиления, технического перевооружения и реконструкции. С помощью сварки становится возможным легко прикрепить к элементам существующего каркаса новое технологическое оборудование, при необходимости усилив эти элементы, что также делается достаточно просто.

Сохраняемостъ металлического фонда. Стальные конструкции в результате физического и морального износа изымаются из эксплуатации, переплавляются и снова используются в народном хозяйстве.

 

Недостатки стальных конструкций

 

Но не смотря на все преимущества, металлические конструкции обладают своими недостатками.

К недостатками стальных конструкций относятся их подверженность коррозии и сравнительно малая огнестойкость. Сталь, не защищенная от контакта с влагой, в сочетании с агрессивными газами, солями, пылью подвергается коррозии. При высоких температурах (для стали - 600°С, для алюминиевых сплавов - 300°С) металлоконструкции теряют свою несущую способность.

При грамотном проектировании и соответствующей эксплуатации эти недостатки не представляют опасности для выполнения конструкцией своих функций, но приводят к повышению начальных и эксплуатационных затрат.

Повышения коррозионной стойкости стальных конструкций достигают включением в сталь специальных легирующих добавок, периодическим покрытием конструкций защитным слоем в виде лаков или красок, а также выбором рациональной конструктивной формы.

Повышение огнестойкости стальных конструкций зданий, опасных в пожарном отношении осуществляют путем устранения непосредственного контакта конструкций с открытым огнем. Используя специальные покрытия в виде обмазок, можно существенно увеличить предел огнестойкости.

 

Этапы возведения металлических конструкций

 

Весь процесс состоит из трех шагов:

1. Разработка технического плана объекта. Можно воспользоваться шаблонным вариантом или в индивидуальном порядке подойти к решению задачи.

2. Производство металлических конструкций. По техническому плану объекта изготавливают необходимые изделия. Металлоконструкции покрываются антикоррозионным покрытием, что существенно продлевает их долговечность. Пока изготавливают изделия из металла, параллельно занимаются и разработкой фундамента. С металлоконструкциями удобно работать на стройплощадке, поскольку они достаточно легкие. Можно не привлекать к работам спецтехнику. Доставка стройматериалов при традиционном строительстве обходится гораздо дороже, примерно на 30 %, поскольку для транспортировки металлоконструкций понадобится меньше грузового транспорта — в этом существенная экономия;

3. Сборка металлических конструкций. Сначала монтируют каркас. Его закрепляют к фундаменту. Каркас укрепляется дополнительными элементами. Затраты на строительство снижены еще и благодаря тому, что отсутствует сварка деталей. Строители при фиксации элементов обходятся болтами и саморезами. Если нет другой возможности, то используют и сварку.