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 двойного назначения и линий электропередач, антенно-мачтовых сооружений и 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.
