Конструкции из металла

Металлургическая промышленность выпускает стальные изделия различной номенклатуры.

Профильную сталь применяют для изготовления разнообразных стальных строительных конструкций (каркасы и фермы промышленных и гражданских зданий, пролетные строения мостов, опоры ЛЭП, фонари освещения зданий и др.). Стальные конструкции изготовляют из стального проката, соединяемого сваркой, заклепками и болтами. Стальные конструкции надежны в эксплуатации, обладают небольшой массой и габаритами по сравнению с каменными и железобетонными.

Стальные конструкции обычно выполняют из прокатных элементов различного профиля (выпускаемых по определенному перечню - сортаменту), трубчатых и гнутых профилей, полосовой и листовой стали. В строительстве чаще всего применяют следующие прокатные и гнутые профили: прокатную листовую сталь, двутавровые балки, швеллеры, уголки равно- и неравно-полочные, прямоугольные и квадратные трубы. Каждый профиль выпускают нескольких типоразмеров, регламентированных стандартами.

Листовая прокатная сталь для строительных конструкций применяется четырех видов: листовая, универсальная широкополосная, рифленая и просечно-вытяжная. Сталь листовая горячекатаная поставляется толщиной 0,4... 160 мм, шириной -500...1800 мм и длиной - 710...12000 мм Сталь прокатная широкополосная универсальная поставляется толщиной 6...60 мм, шириной - 200... 1050 мм, длиной -5000... 12000 мм. Универсальная сталь - наиболее экономичный вид проката.

Сталь листовая рифленая поставляется с ромбическими и чечевидными рифами из стали марок СтО, Ст1, Ст2, СтЗ толщиной от 2,5 до 12 мм, шириной - от 600 до 2200 мм, длиной - от 1400 до 8000 мм. Высота рифлей на листах составляет 0,1--.0,3 толщины основания листа или не менее 0,5 мм. Рифленая сталь применяется в качестве настила для площадок и ступенек лестничных маршей.

Просечно-вытяжная сталь изготовляется из толстолистовой стали толщиной 4; 5 и 6 мм методом просечки на прессах надрезов по длине с последующей растяжкой листа поперек и образованием ячеек. Сталь поставляется шириной от 500 до 1400 мм, длиной - до 6000 мм. Применение такой стали для площадок и переходов взамен рифленой дает значительную экономию металла по массе.

Балки двутавровые изготовляют 17 типоразмеров от № 10 до № 60 (номер указывает высоту балки в см) длиной от 4 до 12 м ГОСТ 27772-88.

При монтаже их соединяют друг с другом болтами, сваркой или заклепками.

Заклепочные соединения предназначены для конструкций, воспринимающих большие динамические нагрузки. Заклепка представляет собой круглый стержень с головкой. Стержень вводят в подготовленное отверстие в соединяемых деталях, головку прижимают поддержкой, а выступающую часть стержня ударами обжимки расплющивают, образуя замыкающую головку. При этом стержень утолщается, полностью заполняет высверленное отверстие и элементы конструкции соединяются наглухо, Заклепки обычно изготовляют из низкоуглеродистой пластичной стали Ст2 и СтЗ.

Болтовые соединения нетрудоемки и достаточно надежны даже в особо нагруженных конструкциях. Болты для монтажных соединений изготовляют диаметром 6...24 мм с интервалом 2 мм. Завертывают их так, чтобы в теле болта создалось напряжение 150...200 МПа. При этом используются упругие свойства стали: благодаря напряжению в теле болта соединяемые элементы сжимаются очень плотно.

Колонны бывают сплошные, из одного или нескольких профилей, или решетчатые, которые состоят из двух или четырех ветвей, соединенных между собой решеткой. Верхняя часть колонны называется оголовком, нижняя - башмаком. Колонна воспринимает сжимающие нагрузки.

Прогоны (балки), обычно двутаврового сечения, изготовляют из двутавровых балок, а в случае перекрытия больших пролетов - сварными из стального листа.

Фермы - плоские решетчатые конструкции, перекрывающие весь пролет здания (длина ферм - 18; 24; 30; 36 м и более) - выпускаются обычно из угловой стали с креплением сборочных единиц листовой сталью.

В последние годы широкое применение находят легкие металлические конструкции (ЛМК). Применение ЛМК по сравнению с традиционными металлоконструкциями снижает в 3...4 раза расход металла на 1 м2 площади здания, на 20...50 % сокращаются сроки строительства, в 1,5...2 раза уменьшается трудоемкость и на 8... 10 % снижается стоимость строительства.

Массовое применение ЛМК комплектной поставки в СНГ потребовало создания поточного машинного производства специальных экономичных профилей и типовых элементов зданий, в том числе: автоматизированных линий по производству профилированного настила для покрытий и стеновых трехслойных панелей с эффективными утеплителями, автоматизированной линии по производству прямоугольных электросварных труб для изготовления конструкций типа «Молодечно», поточных линий по производству рамных конструкций типов «Орск» и «Канск», линий по производству тонкостенных профилей из алюминиевых сплавов методом экструзии, автоматизированных линий окраски в электростатическом поле.

Все стальные конструкции, поступающие на стройки, должны быть огрунтованы или окрашены. Места соединений и повреждения покрытия окрашивают после монтажа. Для временной защиты стальных конструкций на период транспортирования, хранения и монтажа применяются грунтовки ГФ-021, ФЛ-ОЗК, эмали ПФ, ХВ, НЦ, железный сурик на олифе оксоль.

После подготовки поверхности в металлоконструкциях не подлежат грунтовке плоскости узлов и соединений на высокопрочных болтах, места монтажной сварки на ширину по 100 мм в обе стороны от шва, фрезерованные торцы элементов, строганые плоскости, шарнирные болты и отверстия для них, которые покрываются тонким слоем технического вазелина, тавота или солидола, части конструкций, подлежащие бетонированию, которые покрываются цементным молоком,

Необходимо помнить, что стальные конструкции, имеющие большую несущую способность в рабочем положении, могут легко деформироваться от небольших усилий во время транспортирования и хранения. Поэтому их транспортируют и хранят в соответствии с требованиями к данной конструкции. Гибкие элементы при транспортировании раскрепляют.