|
К оглавлению
- Далее
Основными достоинствами стальных конструкций по сравнению с
конструкциями из других материалов являются надежность,
легкость, непроницаемость, индустриальность, а также простота
технического перевооружения, ремонта и реконструкции.
Надежность стальных конструкций обеспечивается близким
соответствием характеристик стали нашим представлениям об
идеальном упругом или упругопластическом изотропном материале,
для которого строго сформулированы и обоснованы основные
положения сопротивления материалов, теории упругости и
строительной механики. Сталь имеет однородную мелкозернистую
структуру с одинаковыми свойствами по всем направлениям,
напряжения связаны с деформациями линейной зависимостью в
большом диапазоне, а при некотором значении напряжений может
быть реализована идеальная пластичность в виде площадки
текучести. Все это соответствует гипотезам и допущениям, взятым
за основу при разработке теоретических предпосылок расчета,
поэтому расчет, построенный на таких предпосылках, в полной мере
соответствует действительной работе стальных конструкций.
Легкость. Из всех изготовляемых в настоящее время несущих
металлоконструкции именно металлические конструкции являются самыми легкими. За
показатель легкости принимают отношение плотности материала к
его прочности. Наименьшее значение этот показатель имеет для
алюминиевых сплавов и составляет для сплава Д16-Т 1,1-10-4 м-1.
Приняв его за единицу, запишем сравнительные данные для других
материалов: сталь - 1,5 ... 3,4, дерево - 4,9, бетон среднего
класса
прочности - 16,8.
Сравнив две одинаковые металлоконструкции, одна
из которых выполнена из алюминиевого сплава, а другая - из
железобетона, вы можете прийти к ошибочному выводу, что при
прочих равных условиях железобетонная конструкция будет примерно
в 16 раз тяжелее. На самом деле это не так и железобетонная
конструкция, особенно при больших пролетах, может оказаться
более тяжелой. Дело в том, что конструкция несет как бы две
нагрузки: полезную, для которой она запроектирована, и
неизбежный собственный вес. Например, несущая способность
железобетонной плиты покрытия типа ПНС размером 3х6 м равна
4...4,5 кН/м2, из них 1,3...1,5 кН/м2 (т.е. 30%) приходится на
собственный вес плиты. Стальная панель такого же размера,
изготовленная из профилированного настила и швеллеров, при той
же несущей способности будет иметь долю собственного веса
0,45...0,50 кг/м2, что составляет около 10% от общей нагрузки.
Непроницаемость. Металлы обладают не только большой прочностью,
но и высокой плотностью - непроницаемостью для газов и
жидкостей. Плотность стали и ее соединений, осуществляемых с
помощью сварки, является необходимым условием для изготовления
резервуаров, газгольдеров, трубопроводов, различных сосудов и
аппаратов.
Индустриальность. Стальные конструкции изготовляют на заводах,
оснащенных специальным оборудованием, а монтаж производят с
использованием высокопроизводительной техники. Все это исключает
или до минимума сокращает тяжелый ручной труд.
Ремонтопригодность. Применительно к стальным конструкциям
наиболее просто решаются вопросы усиления, технического
перевооружения и реконструкции. С помощью сварки вы можете легко
прикрепить к элементам существующего каркаса новое
технологическое оборудование, при необходимости усилив эти
элементы, что также делается достаточно просто.
Сохранностьстъ металлического фонда. Стальные конструкции в
результате физического и морального износа изымаются из
эксплуатации, переплавляются и снова используются в народном
хозяйстве.
Недостатками стальных конструкций являются их подверженность
коррозии и сравнительно малая огнестойкость. Сталь, не
защищенная от контакта с влагой, в сочетании с агрессивными
газами, солями, пылью подвергается коррозии. При высоких
температурах (для стали - 600°С, для алюминиевых сплавов -
300°С) металлоконструкции теряют свою несущую способность.
При грамотном проектировании и соответствующей эксплуатации эти
недостатки не представляют опасности для выполнения
металлоконструкцией своих функций, но приводят к повышению
начальных и эксплуатационных затрат.
Повышения коррозионной стойкости стальных конструкций достигают
включением в сталь специальных легирующих добавок, периодическим
покрытием конструкций защитным слоем в виде лаков или красок, а
также выбором рациональной конструктивной формы (без 'щелей и
пазух, где могут скапливаться влага и пыль).
Повышение огнестойкости стальных конструкций зданий, опасных в
пожарном отношении (жилые и общественные здания, склады с
горючими или легковоспламеняющимися материалами) осуществляют
путем устранения непосредственного контакта конструкций с
открытым огнем. Для этого предусматривают подвесные потолки,
огнестойкие облицовки, обмазки специальными составами. Используя
специальные покрытия в виде обмазок, можно существенно увеличить
предел огнестойкости.
|
Ворота