Металлоконструкции и их применение в строительстве

Первые крупногабаритные металлоконструкции появились сравнительно недавно, в ХІХ веке. На выставке в Лондоне (1851 год) было впервые представлено металлическое здание, а появление Эйфелевой башни просто потрясло мир. Эти первые металлоконструкции представлены на фото многих выставок. Но с тех пор проектирование и изготовление металлоконструкций начало развиваться семимильными шагами. Созданные во всех странах мира научно-исследовательские институты, специализирующиеся на проектировании конструкций из металла, немало способствовали стремительному развитию металлоконструкций. С тех пор прошло не так мало лет, и понятие строительство и металлоконструкции стали неразрывно связаны. Практически все несущие конструкции каркасов строительных объектов различного назначения (промышленных/жилых/административных) изготовлены из металла. Все металлоконструкции – это универсальные элементы, используемые в строительстве. И все здания из металлоконструкций пользуются большой популярностью.

Преимущества строительства из металлоконструкций состоят в их прочности, долговечности и относительно малом весе (по сравнению с железобетоном). Здания из металлоконструкций, отличаются высокой надёжностью и также долгим сроком службы. Технологии сегодняшнего дня позволили усовершенствовать выпуск металлоконструкций, их транспортировка удобна и безопасна. Металл применяется при их изготовлении самый разнообразный – алюминий, чугун, и, конечно, сталь различных марок. Металлоконструкции изготавливаются всевозможных конфигураций (швеллера, уголки, двутавры, трубы, нестандартные металлоконструкции). Различных размеров, соответственно этому, разного назначения. Способы изготовления также, разнообразны – сварка, литьё, горячая/холодная штамповка, клёпка.

Основные преимущества металлоконструкций и их основные виды

На сегодняшнем рынке строительства металлоконструкции применяются намного чаще, чем железобетонные. Это обусловлено рядом объективных причин. Основными преимуществами металлоконструкций, цены на которые вполне приемлемы, над железобетонными изделиями общепризнаны значительно меньший вес, лёгкость серийного производства, простота и скорость монтажа/демонтажа, а также удобство монтирования конструкций крупногабаритными частями. Конструкции из металла превалируют над своими «собратьями» из железобетона и дерева ещё и простотой сборки самих конструкций и относительно малой стоимостью металлоконструкций, цены на которые достаточно демократичны. Металлоконструкции отличаются лёгкостью и удобством транспортировки, надёжностью готовых объектов в эксплуатации и их долговечностью. Виды металлоконструкций очень разнообразны. Это все элементы каркасов зданий и сооружений – стойки, колонны, балки покрытий/перекрытий, балки подкрановые, всевозможные ветровые связи, ригели. Конструкции покрытий – подстропильные/стропильные фермы, горизонтальные/вертикальные связи, фонари, прогоны. К металлическим конструкциям относятся лестницы, лестничные марши площадки, элементы ограждения. Все элементы фахверка и стойки также изготавливаются из металла. Возведение объектов из металлических конструкций отличается краткими сроками и малозатратностью. Большим спросом пользуются быстровозводимые металлоконструкции.

Промышленные здания и сооружения

Промышленное строительство практически полностью перешло на металлоконструкции. Тяжёлые многопролётные цеха, металлокаркасные ангары, водонапорные башни, мостовые сооружения, телевышки и трубы и пр. – полностью возведены из металла. Обычно промышленные металлоконструкции возводятся одноэтажными, при этом чаще всего, состоят из нескольких пролётов (многопролётные). Одноэтажность промзданий обоснована технологическими особенностями цехов (тяжёлое оборудование, грузоподъёмные краны), и соответственно, размещением некоторого оборудования на отдельностоящих фундаментах. Объекты из металлоконструкций состоят, прежде всего, из каркаса, образованного поперечными рамами. Рама каркаса производственных металлоконструкций представляет собой систему из жёстко закреплённых в фундаментах металлических колонн и опёртых на них (шарнирно) стропильных ферм или балок. Устойчивость всего сооружения в пространстве обеспечивают вертикальные и горизонтальные связи, подкрановые (и фундаментные) балки. В некоторых видах строительных объектов, пространственную устойчивость укрепляют конструкциями покрытий.

Быстровозводимые и лёгкие здания из металлоконструкций

Процесс проектирования и изготовления металлических конструкций достаточно трудоёмок. В связи с этим различные институты типовых проектов разработали проекты, которые можно применять, «привязывая» их на местности, соответственно местным условиям, так называемые типовые проекты. Применяя их, начали строить быстровозводимые дома из металлоконструкций. Быстровозводимые конструкции изготавливаются целиком, либо на объекты подвозят собранные крупногабаритные элементы, а окончательный монтаж металлоконструкций производится на месте возведения здания. Сегодня технология монтажа металлоконструкций позволяет это делать просто и, укладываясь в короткие сроки. Иногда требуется изготовление нестандартных металлоконструкций, тогда это производится исключительно в заводских условиях и на нестандартном оборудовании.

Здания из металлоконструкций – это каркасное здание с ограждающими металлическими конструкциями. Возведение таких зданий экономит время, возможно в любых климатических условиях, удешевляет строительство, металлоконструкции имеют приемлемые цены . Кроме того, здания из металлоконструкций характеризуются экологической безопасностью и долговечностью, позволяют производить любую внутреннюю планировку. Металлоконструкции применяются при строительстве спортивных площадок, арочных и прямостенных ангаров, торговых и экспозиционных павильонов, складов и других быстровозводимых строительных объектов. Благодаря простоте и скорости монтажа, низкой себестоимости и удобства доставки металлоконструкции сегодня заслуженно пользуются наибольшим спросом у потребителей.

Антикоррозийные способы защиты металлоконструкций и огнезащита

Одним из самых действенных способов защиты металлоконструкций от коррозии, и, соответственно, повышения их долговечности, является горячее цинкование металлоконструкций. Именно покрытие из цинка характеризуется как наиболее действенная форма защиты от коррозии, так как, оно само является высокостойким к коррозии образованием. Процесс горячего цинкования металлоконструкций состоит из нескольких этапов. На первом этапе проводится металлическая очистка конструкций и подготовка их по специальным технологиям. Следующие этапы – это обезжиривание, травление, ополаскивание, флюсование и сушка. Последним и конечным этапом осуществляется собственно горячее цинкование металлоконструкций. То есть, технологически этот процесс основан на диффузии, проникая во внешние слои стали (при её опускании в расплавленный жидкий цинк), на поверхности создаётся цинково-железный сплав. А на внешней – после извлечения – образуется антикоррозийное покрытие из цинка. При этом это покрытие образует со сталью неразрывный слой, что особенно имеет значение при транспортировке (возможность механического повреждения), выдержать подобные нагрузки покрытие может только благодаря адгезии.

Несмотря на то, что металлы – материал негорючий, при очень высоких температурах он может утратить часть своих эксплуатационных качеств. Поэтому, ещё в процессе проектирования и производства предполагается огнезащита металлоконструкций. Для этого используют всевозможные огнезащитные составы для металлоконструкций. Для этого специальный состав, который теплоизолирует металлоконструкцию, наносят на поверхность конструкции, предварительно её очищая от образовавшейся коррозии и грязи.

Будущее за металлоконструкциями

Здания из металлоконструкций пользуются большой популярностью. Применение металлоконструкций позволяет возводить строительные объекты на территориях большой площади и в краткие сроки. Соответственно, сокращены сроки внедрения в эксплуатацию, увеличивается скорость монтажа, при этом уменьшаются затраты на него. Все эти преимущества позволяют сократить расходы на рабочую силу. Так что, применение металлоконструкций приносит ощутимую экономическую выгоду, и будущее строительства – за ними.