Металлические конструкции

   Металлические конструкции из черных и цветных (преимущественно алюминия) материалов применяются во всех видах зданий и инженерных сооружений, особенно при больших пролетах, высоте, нагрузках и антикоррозионных требованиях. Широкое применение металлоконструкций в строительстве обуславливается их высокой прочностью, надежностью, индустриальностью скоростью монтажа, легкостью по сравнению с несущими конструкциями из железобетона, камня и древесины. Комплексным показателем эффективности применения металлоконструкций является строительный коэффициент, представляющий собой отношение полной массы конструкции к массе несущих деталей и конструкций. Он характеризует качество конструктивной формы и компоновки затрат материала, но и трудоемкости изготовления, сроков их возведения и стоимости.

   Минимальное значение строительного коэффициента при вариантном проектировании достигается в большинстве случаев при использовании металлоконструкций из низколегированных и высокопрочных сталей и сплавов; при применении тонкостенных прокатных и гнутых профилей, пространственных предварительно напряженных, висячих, трубчатых и других современных конструктивных форм и систем; наличии антикоррозионной защиты.

   Алюминиевые сплавы, несмотря на меньшую в 2,7-2,9 раза плотность по сравнению чугуном и сталью и возможность соответствующего облегчения металлоконструкций, имеют ограниченное использование в несущих конструкциях из-за их недостаточной устойчивости под нагрузкой в связи с меньшим в три раза модулем упругости, существенным снижением прочности при повышенной температуре (выше 100-150°C) и высоким тепловым расширением.

   Основным видом соединений металлоконструкций в нашей стране является сварка. Однако она сопровождается структурными и химическими изменениям металла в зоне соединения свариваемых элементов, возникновением остаточных напряжений и деформаций, способных вызывать трещинообразование и хрупкое разрушение сварного шва. Возникновению дефектов способствует использование кипящей стали, повышенное содержание в ней углерода, серы, фосфора, крупнозернистая структура и большая толщина свариваемых изделий. Для предотвращения нежелательных последствий сварки соединяемых элементов используют спокойные или полуспокойные стали и соответствующие электроды, регулируют скорость охлаждения шва теплоизолирующей тощей шлака, флюса.

   Во влажной атмосфере, особенно загрязненной агрессивными газами, сталь корродирует. Хорошо сопротивляется коррозии чугун, что объясняется повышенной толщиной чугунных конструктивных элементов, а также тем, что продукты коррозии ферритноперлитной металлической основы цементируют частицы графита. Этот вид коррозии чугуна называют графитизацией. Графитизация характерна для серых и ковких чугунов.

   Алюминиевые сплавы обладают значительно большей коррозионной стойкостью, обусловленной наличием на их поверхности прочной оксидной пленки Al2О3, однако при неблагоприятных условиях они также корродируют. Не стойки они в морской воде, щелочах, а также среде, содержащей ионы Сl, F, Br, SO4, Cu; в безводном спирте; при контакте с влажной древесиной (буком), строительными растворами и бетонами. Примеси магния и марганца повышают коррозионную стойкость алюминия.

Авторы: редакционная статья ТехСтройЭкспертизы

Техническая строительная экспертиза

Узнать стоимость и сроки online, а также по тел.: +7(495) 641-70-69; +7(499) 340-34-73; e-mail: manager@tse-expert.ru