Строительные металлоконструкции и их виды

Конструкции из металла считаются самыми надежными и долговечными. В сравнении с деревом, бетоном, иными материалами они обладают наиболее высокой прочностью и износоустойчивостью. Медь, сталь и бронза использовались в строительстве еще с древних времен. Мощное развитие индустриализации в 19-ом веке стало причиной увеличения потребления и производства стали. Пик развития строительства разнообразных конструкций из металла пришелся именно на тот период.

Сегодня строительство ЛМК – легких металлоконструкций – одно из основных направлений отрасли. Надежные и прочные сооружения из металла возводятся и в промышленности, и в частном секторе, и в оборонной отрасли. Идеальным для строительства металл любых сортов и марок делают следующие качества:

  • Прочность и долговечность. Высокая устойчивость на разрыв, сопротивление изгибающим и крутящим моментам делают стали незаменимым сырьем. С помощью специальных присадок при производстве металлов добиваются необходимых показателей вязкости, упругости, хрупкости;
  • Пластичность. Это свойство позволяет воспроизводить практически любые архитектурные конструкции из металла. Арки, навесы, дебаркадеры, эстакады, элементы мостов, акведуков и виадуков, тоннелей, имеющие изогнутую или нестандартную форму, изготавливаются именно благодаря высокой пластичности и гибкости металла;
  • Пожаробезопасность. Металл не поддерживает горение. Это свойство делает его идеальным выбором при возведении специальных или взрывоопасных объектов.

Сегодня на базе металлоконструкций возводятся практически все сооружения: многоэтажные дома, торговые комплексы, развлекательные центры, специальные сооружения. Стали используются везде: от небоскребов до небольших мостов. Металл, по определению, это всегда надежное основание и опора.

Классификация металлоконструкций по функциональному назначению

Все металлоконструкции можно разбить на группы и подгруппы исходя из функций, которые они выполняют:

1. Несущие конструкции. Задача таких металлоконструкций – восприятие и распределение нагрузки от веса здания или сооружения на грунт.

  • Балки и стойки. Эти элементы формируют каркас здания. Благодаря особым характеристикам они способны воспринимать нагрузку в десятки тонн без деформаций;
  • Фермы. Данные элементы используются при строительстве искусственных сооружений, воспринимающих повышенные нагрузки: мостов, эстакад, тоннелей;
  • Столбы. Столбы являются опорными элементами. Их часто используют при наведении кровли.

2. Ограждающие конструкции. К ним относятся: заборы, шумозащитные экраны, теплоизолирующие экраны, различные декоративные ограждения.

  • Профнастил. Это самый популярный материал в строительной отрасли. Область его применения не ограничена. Из профлиста делают и заборы, и кровельные покрытия, и полотна ворот, и облицовку фасадов;
  • Панели из металла. Материалы используются при внешней и внутренней отделке фасадов зданий. Они ценятся за высокие теплоизоляционные свойства и абсолютную пожаробезопасность;

3. Декоративные и архитектурные элементы. Металл может служить не только по прямому назначению. Из него часто изготавливают элементы декора.

  • Перила и ограды. Наиболее востребованные изделия в строительной отрасли;
  • Лепнина. Декор, отличающийся особой красотой и изяществом. Часто лепнину выполняют из цветных металлов: бронзы, латуни, нержавейки;
  • Фасадные системы. Современные архитектурные решения из металла помогают придать фасаду оригинальный вид.

Металл был и остается ключевым сырьем в строительной отрасли. Сегодня без него невозможно возведение ни одного здания или объекта.

Типы стальных конструкций

Помимо функционального назначения стальные конструкции разделяются на типы:

  • Балки и колонны. Балки – горизонтальные элементы, воспринимающие вертикальные нагрузки. Колонные – вертикальные элементы, поддерживающие горизонтальные части металлоконструкций. И те, и другие применяют совместно при строительстве промышленных сооружений, цехов, ангаров;
  • Соединения и узлы. В эту группу входят болтовые соединения, сварочные соединения, а также сложные точки пересечения отдельных элементов металлоконструкций. К узлам предъявляются повышенные требования прочности, жесткости и надёжности;
  • Фермы и рамы. Фермы состоят из металлических стержней, соединенных узлами. Их используют при возведении кровель и пролетов больших промышленных зданий. Рамы включают балки и колонны, формирующие прямоугольную или квадратную несущую конструкцию.

Размеры и сечения составных элементов стальных конструкций выбираются на этапе проектирования зданий, сооружений, объектов.

Современные технологии производства и монтажа металлоконструкций

Сегодня технологии производства активно развиваются, а вместе с ними совершенствуются и способы обработки и соединения различных элементов из металла. Самыми известными и наиболее распространенными считаются:

  • Лазерная резка. Металлы хорошо приспособлены для тепловой обработки, включая резку с помощью энергии лазерного луча. Станки с ЧПУ – числовым программным управлением – способны обрабатывать заготовки с погрешностью, не превышающей сотых долей миллиметра;
  • Плазменная резка. Один из видов тепловой обработки металлов. Раскрой заготовки или металлопроката выполняется с помощью струи плазмы температурой в несколько десятков тысяч градусов цельсия;
  • Гидроабразивная резка – способ раскроя металлов с помощью энергии жидкости. Вода, смешанная с мелким абразивом, под давлением в сотни атмосфер подается через сопло форсунки на поверхность стали. Происходит мгновенное разрушение структуры металла с последующей дефрагментацией заготовки.

Соединение элементов металлоконструкций в единую систему выполняется с помощью сварки, клепки и болтов. Эти способы фиксации всегда применяются комбинированно, что позволяет быстро собрать и при необходимости разобрать легкую металлоконструкцию любого типа, массы и габаритов.