Металлические конструкции — сооружения, узлы и детали, создающиеся из профилей. Для изготовления последних используются сталь, чугун, цветные сплавы и металлы. Металлопрофили чаще применяются в строительстве, реже — в машиностроении. Однотипные двутавровые балки, швеллера, уголки и трубы производятся в большом количестве в соответствии со стандартами. Из элементов сооружаются каркасы, ЛКМ, малые формы, элементы для различных построек, резервуары, сендвич-панели, прочие изделия и конструкции из металла.
Что собой представляют металлоконструкции: области применения
Среди строительных конструкций наиболее распространены каркасы, блоки, листовые изделия, вспомогательные элементы. К каркасным узлам причисляются фермы, балки и колонны. К блокам относятся арматурные сетки. Среди листовых изделий находятся различные перекрытия, используемые для многоэтажных сооружений. Вспомогательные элементы включают в себя перила, лестницы и заборы.
Объекты, которые сооружаются из металлоконструкций:
- мосты, вокзалы и автотранспортные остановки;
- промышленные цеха и здания предприятий;
- складские помещения, гаражи, ангары и боксы;
- сельскохозяйственные хранилища, животноводческие комплексы;
- стадионы и другие спортивные объекты;
- центры торгово-развлекательного назначения и магазины;
- офисные здания, автосервисы и АЗС;
- беседки, теплицы, рекламные конструкции;
- антенны и башни, мачты и линии электропередач.
При строительстве несущих каркасных сооружений используются вертикальные колонны, соединенные посредством перекрытий — фермовых либо балочных. Такие конструкционные изделия применяются при сборке гипермаркетов, офисных зданий и модульных домов. Из блоков, для создания которых задействуются арочные металлические профиля, также строятся ангары различных габаритов. Эти арки устанавливаются на основании и фиксируются посредством шарниров. Металлоизделия каркасно-тентового типа также хороши для устройства киосков и ресторанов, которые при необходимости быстро демонтируются.
Указанные объекты состоят из жесткого быстровозводимого каркаса, отделываемого ПВХ полотнами различных цветов и толщин. С использованием этих легковесных конструкций из металла создаются прочные сооружения. Последние при сборке волнистых стальных профлистов соединяются в вертикально-направленные секции. Поскольку у конструкций гофрированная форма, то она устойчива к разным типам воздействия.
Классификация металлоконструкций
Разновидность металлоконструкций исходит от нескольких факторов:
- назначения;
- состояния готовности к применению;
- типа строения;
- материала изготовления;
- метода производства.
Изготовленные элементы и узлы отличаются друг от друга габаритами и формой, а также техническими характеристиками, среди которых — показатели прочности, ржавления, гибкости, температурного колебания и стойкости к различным воздействиям. У преимущественного количества сооружений, производимых массово, стандартные размеры. Детали, отличающиеся необычной формой, производятся по инзаказу.
На начальном этапе составляется техническая документация. Большинство элементов обязано отвечать требованиям ГОСТа. В первую очередь соответствовать Государственным стандартам должны детали, которые монтируются в автомобили и станки. Если не выдержать нормативные требования, при нагрузочном воздействии деталь может сломаться, в результате возрастет риск получения травмы оператором.
Классификация по назначению
Металлоконструкции, исходя из назначения делятся на 3 категории.
- Несущие. Поскольку из несущих металлических конструкций изготавливается построечный каркас, то они должны отличаться высокой прочностью.
- Ограждающие. Эти сооружения защищают участок от проникновения чужих людей. Также они играют декоративную роль. Приведенные функции не выполняют мобильные заборы, перекрывающие вход на стройплощадку либо огораживающие аварийную территорию. Временные объекты, будучи невысокими и эстетически простыми, используются только для предупреждения прохожих о существующей опасности.
- Декоративные. Применяются для экстерьерного улучшения приусадебного участка.
К третьим относятся металлические скульптуры фигурки, эстетической конструкции фонари, кованые элементы.
Виды по состоянию готовности к применению
Металлоконструкции по этой категории бывают приготовленные к монтажу и нуждающиеся в сборке непосредственно на месте установки. Последние используются, когда они больших габаритов, и в собранном виде их непросто доставлять. Такие изделия свариваются на монтажном месте, поэтому используются относительно реже.
Классификация по типу строения
Деление ведется на конструкции цельнолитые, сборно-разборные. Полностью литые характеризуются надежностью. У них нет соединительных мест, поэтому возможность поломки изделия минимальная. Сборно-разборные удобны при строительстве конструкций с регулируемыми наклоном, высотой и прочими величинами. Некоторые из них отличаются многофункциональностью. Меняя версию соединения деталей, можно получать объект того или иного назначения.
Разновидности по материалу изготовления
Наиболее часто при изготовлении металлоконструкций используется сталь или алюминий. Сооружениям из второго материала характерны прочность и легкость. Они не пропускают жидкости и газы, легко ремонтируются. Минусы таких изделий: незначительная стойкость к воздействию огня и агрессивных веществ, среди которых — соли и кислоты. Проблема решается отделкой спецсоставами. Кроме того, Al долговечный, поскольку устойчивый к коррозии. При температурных колебаниях свойства материала не меняются. Недостатки алюминия — электрическая коррозия при взаимодействии с иными металлами.
Тип по методу производства
По способу создания металлоконструкции разделяются на болтовые, сварные, кованые, клепаные, винтовые, комбинированные и штампованные. Если классификацию составить на базе сфер применения, можно выделить металлоконструкции транспортные, промышленные и гражданские.
Металлоконструкции: преимущества и недостатки
Плюсы металлоконструкций:
- значительная прочность;
- малый вес;
- простота доставки;
- устойчивость к воздействию УФ лучей, существенных и минимальных температур, нагрузкам от снега и ветра;
- длительный срок эксплуатации.
Цена каркасов ниже, чем стен из кирпича и дерева. Поскольку у сплавов существенное многообразие, то они подбираются для самых разных работ. По причине простых установки и разборки доступно применять материал под разнообразные работы. К примеру, из стальных профилей, отличающихся высокой прочностью, возводятся несущие узлы и каркасы сооружений. Элементы при строительстве могут взаимно заменяться и легко монтироваться, демонтироваться сваркой и болтами с гайками. Для транспортировки конструкционных элементов сборно-разборного типа не обязательно использовать грузовик — часто нанимается более дешевый малогабаритный фургон.
Для сборки стоек и балок не используются сложные инструменты. Для крепления таких элементов не нужно быть специалистом с опытом. Помимо того, конструкции из сэндвич-панелей и профилей стоят относительно недорого. Металлоконструкции еще в заводском цеху окрашиваются и предварительно отделываются смесями с противокоррозийными свойствами. Монтаж некоторых узлов проводится еще до соединения друг с другом.
При использовании металлических конструкций и задействовании сборно-разборного метода доступно возвести здание либо сооружение любой высоты. Декоративные металлические элементы, ограждения балконов и перил несущественно повышают вес каркаса и фундаментного основания. В результате уменьшается нагрузка строительного сооружения из алюминия либо стали, для строительства которых применяются металлопрофили. Металлические постройки редко устанавливаются на фундамент, что приводит к экономии стоимости и времени, требуемого на строительство.
Минусы металлоконструкций:
- незначительная термическая устойчивость;
- необходимость отделки смесями для защиты;
- несущественная стойкость к ржавлению.
При повышенной температуре металлы и сплавы плавятся: для каждого из них имеется своя термическая устойчивость. В результате при воздействии огня балки и стойки деформируются, что приводит к обрушению крыши и стен. Кроме того, если металлические элементы не обрабатываются, они подвергаются коррозии. Поэтому перед установкой детали отделываются специальными составами. На сплав либо металл во избежание воздействия агрессивных сред также наносятся предотвращающие разрушение смеси.
Сталь дороже бетона, но при стоимости возведения объекта рассчитывается и объем металлоконструкций, поэтому часто при сравнительных расчетах цемент далеко не всегда выгоден. Помимо того, в отличие от декоративных цементных, железобетонных или кирпичных деталей однотипные стальные либо металлические элементы иногда устраиваются разных форм, но и тогда цена последних часто получается ниже. Если на этапе проектных работ просчитать возможные вариативные сочетания, при работе с металлом получается экономия средств.