Металлические конструкции применяются сегодня во всех видах зданий и инженерных соору-жений, особенно если необходимы значительные пролеты, высота и нагрузки. Потребность в металлических конструкциях очень велика.
В зависимости от конструктивной формы и назначения металлические конструкции можно разде-лить на несколько видов.
Промышленные здания.
Конструкции одноэтажных промышленных зданий выполняются в виде цельнометаллических или смешанных каркасов, в которых по железобетонным колонам устанавливаются металлические кон-струкции покрытия здания и подкрановые пути.
Цельнометаллические каркасы в основном применяются в зданиях с большими пролетами и высо-той, оборудованных мостовыми кранами большой грузоподъемности, а также в зданиях комплекс-ной поставки. Каркасы промышленных зданий являются наиболее сложными и металлоемкими конструктивными комплексами.
Большепролетные здания.
Здания общественного назначения – спортивные сооружения, рынки, выставочные павильоны, театры и некоторые здания производственного характера (ангары, авиасборочные цеха, лаборато-рии) – имеют большие пролеты (до 100 – 150 м), перекрывать которые наиболее целесообразно металлическими конструкциями. Системы и конструктивные формы большепролетных покрытий очень разнообразны. Здесь возможны балочные, рамные, арочные, висячие, комбинированные, причем как плоские, так и пространственные системы. Конструкции зданий общественного назна-чения отвечают высоким эстетическим требованиям.
Мосты и эстакады.
Мостовые металлические конструкции на железнодорожных и автомобильных магистралях приме-няются при больших, а в отдельных районах и при средних пролетах, а также при сжатых сроках возведения. Как и большепролетные здания, мосты имеют разнообразные системы: балочную, арочную, висячую, комбинированную.
Листовые конструкции.
Применяются в виде резервуаров, емкостей, силосов, бункеров, трубопроводов большого диаметра.
Башни и мачты.
Применяются для радио и телевидения, сотовой связи, в опорах линий электропередач. Сюда же можно отнести нефтяные вышки, дымовые и вентиляционные башни, трубы и промышленные эта-жерки. Использование стали обеспечивает этим конструкциям необходимую легкость, удобство транспортирования на место строительства и быстроту монтажа.
Каркасы многоэтажных зданий.
Многоэтажные здания с металлическим каркасом применяются главным образом в гражданском строительстве, в условиях плотной застройки больших городов и для некоторых промышленных зданий.
Крановые и другие подвижные конструкции.
Выполняются из металла, позволяющего максимально уменьшить их массу. Сюда относятся все-возможные металлические конструкции мостовых, башенных, козловых кранов и кранов перегру-жателей, затворы и ворота гидротехнических сооружений, конструкции отвала мостов.
Прочие металлоконструкции.
К ним, в первую очередь, можно отнести конструкции промышленности, а также заборы, ограды, ворота, калитки, крытые автостоянки, оборудование тренажерных залов.
+ Надежность:обеспечивается совпадением действительной работы конструкций в упругой стадии с расчетными предпосылками. Материал металлических конструкций однороден и изо-тропен.
+ Легкость: металлические конструкции легче каменных, деревянных и железобетонных. Легкость конструкций с определяется отношением плотности материала p к его расчетному сопротивлению R. с=p/R (Чем меньшес, тем относительно легче конструкция).
+ Индустриальность: металлические конструкции изготавливаются на заводах ЗМК с высо-кой степенью заводской готовности. Монтаж конструкций производится индустриальными ме-тодами с применением высокопроизводительной техники.
+ Непроницаемость: обеспечивается высокой плотностью металлов. Непроницаемость яв-ляется необходимым условием для применения металлических конструкций в резервуарах, газгольдерах, трубопроводах и т.п.
+ Ремонтопригодность
- Коррозия: повышение коррозионной стойкости металлических конструкций достигается включением в сталь специальных легирующих элементов, покрытием конструкций защитными пленками (лаками, красками, эмалями и т.п.), выбором рациональной конструктивной формы элементов (без щелей, пазух). Коррозионная стойкость алюминиевых сплавов и чугуна значи-тельно выше коррозионной стойкости стали.
- Небольшая огнестойкость: требуемая огнестойкость конструкции достигается их защитой огнестойкими облицовками (вспучивающимися покрытиями, матами из минеральной ваты, гипсокартонными плитами, строительным раствором, бетоном, керамикой и т.п.).
Коррозионное разрушение металла является одной из существенных причин потери работоспособности и снижения долговечности металлических конструкций. Коррозией металлов называется окислительно-восстановительный процесс разрушения металлов и сплавов в результате химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой, происходящий на поверхности раздела фаз. Более всего от коррозии страдают железо и его сплавы, а также алюминий. Металлические конструкции подвержены в основном электрохимической коррозии, возникающей при соприкосновении металлов с электролитами.
При оценке технического состояния конструкций, пораженных коррозией, необходимо прежде всего определить вид коррозии. Это дает возможность сузить интервал поиска основных причин коррозионного повреждения конструкций, более точно определить влияние коррозионного повреждения на несущую способность элементов конструкций, а также разработать наиболее обоснованные мероприятия по восстановлению несущей способности и защите конструкций от коррозии.
