Использование металла в промышленных сооружениях

  1. Главная
  2. Статьи
  3. Использование металла в промышленных сооружениях
Использование металла в промышленных сооружениях
Преимущества использования металла в промышленных сооружениях: типы сталей что используются, эксплуатационная надежность, а так же виды металлоконструкций и их предназначение.
Использование металла в промышленных сооружениях
Метинвест СМЦ
https://metinvest-smc.com/ru/articles/ispolzovanie-metalla-v-promyshlennykh-sooruzheniyakh/
2022-05-12 11:23:38
Использование металла в промышленных сооружениях
27 Января 2020

Высокие эксплуатационные характеристики, механическая прочность и однородность структуры металла объясняют востребованность его в сфере строительства. Металлоконструкции (МК) незаменимы там, где строительные элементы подвержены повышенным нагрузкам, требуется их значительная высота и большие пролеты. Отличительная черта сегодняшних реалий – эффективность инвестиций в строительство. Именно этим объясняется и активная установка облегченных МК.

Преимущества использования металла в промышленных сооружениях

Наличие металла в конструкциях наделяет их высокими эксплуатационными качествами. МК имеют такие преимущества:

  • Оперативность возведения объектов.
  • Долговечность и надежность.
  • Уменьшение нагрузки на основание из-за более легкого объемного веса сооружения из металла.
  • Высокая несущая способность. Прочность металла позволяет выдерживать значительные нагрузки.
  • Обустройство больших открытых планировочных пространств за счет установки большепролетных металлоконструкций.
  • Непроницаемость для газов и жидкостей внутрь конструкции из-за сплошности материала и соединений
  • Оперативность монтажа.
  • Экономичность. Затраты на производство, транспортировку, монтаж значительно меньше аналогичных элементов из других материалов.
  • Высокая степень ремонтопригодности. Возможны замены, усиления, достройка части конструкции при изменении технических условий производства.
  • Долговечность эксплуатации в условиях высоких/низких температур.
  • Возможность реализации креативных архитектурных решений.

Металлы, применяемые в строительстве, довольно многочисленны, но все же, благодаря оптимальному сочетанию качественных характеристик и стоимости, основным строительным материалом в данной группе является сталь.

Эксплуатационная надежность металлических конструкций

МК представляют собой собранное из различных видов металлопроката габаритное массивное сооружение. Надежность является основным требованием при строительстве объектов любого типа сложности, площади и этажности. Главные показатели в расчетах стальных конструкций – устойчивость, жесткость, прочность и долговечность – напрямую зависят от механических свойств материала для их изготовления (предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение и пр.). Они как раз и влияют на выбор сечения и массы проектируемых элементов.

Дополнительное повышение надежности и прочности достигается за счет использования легированных сталей, имеющих в своем составе марганец, кремний, ванадий, ниобий и др., а также путем применения специальных режимов прокатки и термической обработки (как исходного проката, так и готовой металлоконструкции). Самыми совершенными считаются МК, в которых сочетаются высокие эксплуатационные характеристики, практичность и стильность.

Какая сталь используется в металлоконструкциях?

Материал для различного вида объектов выбирается на стадии проектирования, исходя из особенностей зданий, условий эксплуатации. Выбор стали зависит от температуры среды, характера нагрузки, вида напряженного состояния, способа соединения элементов, толщины проката. Чаще всего используется горячекатаная углеродистая сталь, а в некоторых случаях низколегированная сталь повышенной прочности.

Качественная низкоуглеродистая конструкционная сталь, характеризующаяся достаточной прочностью и отличной свариваемостью, нашла применение в изготовлении сварных конструкций, которые в процессе эксплуатации будут подвергаться воздействию умеренных механических нагрузок. Низколегированный металл повышенной прочности, пониженной чувствительности к старению, хорошей свариваемости используется для изготовления ответственных МК, труб и профилей.

Углеродистая сталь марки Ст3 всех способов раскисления и ее европейский аналог S235JR – одни из самых востребованных в строительном секторе. Они выпускаются в соответствии с международными стандартами и имеют достаточно высокий уровень механических и технологических свойств. Среди марок повышенной прочности наиболее популярными являются 09Г2С, 10ХСНД, S355JR, S355J2C, S420M, S460ML. Применение высокопрочных сталей при изготовлении металлоконструкций позволяет снизить их металлоемкость от 15 до 40% (в зависимости от вида изделия) при сохранении всех несущих характеристик.

Строительные стали изготавливаются в виде листового, фасонного и сортового проката, сварных труб, замкнутых и незамкнутых профилей. Конкретное их использование определяется в зависимости от объекта строительства.

Применение металла в строительстве: требования к качеству

Надежность МК зависит от способа производства, выбранных материалов и технологий. Элементы могут быть сварными, литыми, клепаными, штампованными или комбинированными. В болтовых соединениях лучше применять гайки, шайбы и болты из углеродистой и легированных сталей, в том числе нержавеющих или имеющих защитное покрытие. Выбор крепежа зависит от основного материала металлоконструкции и условий ее эксплуатации. В случае сварных металлоконструкций стали для их изготовления, в дополнение к прочностным характеристикам, должны обладать хорошей свариваемостью. Кроме того, для формирования конечного изделия должны использоваться соответствующие сварочные материалы, которые также выбираются, исходя из химического состава стальной основы. Качество проката и других составляющих для создания металлоконструкции должно подтверждаться соответствующими сертификатами предприятий-изготовителей. Это гарантирует безопасность во время всего срока эксплуатации сооружений, особенно при значительных ветровых и снеговых нагрузках, а также других пагубных воздействиях агрессивной среды.

 металлоконструкции_смц

Для изготовления строительных МК используется металлопрокат без трещин, вмятин, расслоений, раковин, закатов и других дефектов. Применение металлов и сплавов различных групп должно быть обоснованным, все материалы и технологии – сертифицированы. Стыковые сварные соединения – места появления крупнозернистой структуры с неметаллическими включениями – подвергаются обязательному контролю. Стальные поверхности покрываются антикоррозийной защитой, обладающей требуемой адгезией с металлическими поверхностями, стойкостью к истиранию и агрессивным средам.

Виды конструкций, предназначение, сферы использования

При проектировании и строительстве важно учитывать тип МК и ее назначение. Играет роль размер, место возведения, особенности климата, сроки работ, планируемый период эксплуатации. Берутся во внимание и пожелания заказчика.

Металлоконструкции промышленных объектов

Промышленные конструкции из металла – комплекс элементов, соединенных определенным способом и создающих запланированный объект нужной формы, размеров и функциональности. Среди них стальные каркасы промышленных сооружений и цехов, спорткомплексов, торговых центров, складов.

металл в промышленности При возведении одноэтажных зданий МК выполняются в виде цельных или смешанных каркасов. Для них используются выполненные методом холодного профилирования С-U-Z-П-образные балки. Основания из железобетонных колонн поддерживают металлический шатер. Цельный каркас собирается из высокопрочных листов конструкционной стали толщиной от долей до нескольких миллиметров. Это обеспечивает большую несущую способность. Применение горячеоцинкованного металла в профиле способствует улучшению коррозионной стойкости. Пользуются спросом промышленные здания и сооружения из легких металлоконструкций (ЛМК) и лёгких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК). Для широкопролетных и многоэтажных промышленных зданий используют массивные балочные конструкции, получаемые путем сварки толстолистового проката или горячей прокаткой на универсальных балочных, рельсобалочных и крупносортных станах.

Металлоконструкции гражданских и хозяйственных объектов

При строительстве структур гражданского и хозяйственного сектора упор ставится на их функциональность и возможность возведения в крайне стесненных условиях застройки. Здесь не обойтись без модульных легких металлоконструкций (ЛМК). У них небольшой вес и незначительная нагрузка на фундамент. К тому же такие изделия можно монтировать в сложных для строительства районах населенных пунктов. Активно возводятся блочно-модульные сооружения, АБК, мастерские и столовые, металлокаркасные здания, бытовки, киоски.

металлическое заграждение

Металлоконструкции для населения

Имеет место широкое использование металлов в строительстве теплиц, заборов, беседок, вольеров, калиток, ворот. Металлические столбы, емкости под воду, контейнеры под мусор – это далеко не полный перечень использования МК для нужд населения. Популярностью пользуется возведение мало- и многоэтажных жилых домов на основе легкого, но жесткого каркаса с последующим утеплением пролетов и обшивкой стен. Появляются возможности создания различных архитектурных форм при четкой выдержке геометрии здания.

Проектирование

Срок эксплуатации, сохранение работоспособности МК может исчисляться не одним десятком и даже сотней лет при условии правильных расчетов и конструирования. Принимать за основу типовой проект сооружения из стали будет неверно, так как он разрабатывается на усредненные нагрузки и не учитывает их реальные величины.

Составление техдокументации, специальных чертежей - процесс многоэтапный. Он основывается на действующих правилах, требованиях и нормах строительства. Проектирование учитывает способы соединений различных деталей, расчет элементов МК. Разрабатываются чертежи изготовления и установки объекта, устанавливаются требования к эксплуатации.

Если внутренние изъяны металла –поры, неметаллические включения, неравномерность структуры и свойств по сечению – могут негативно сказаться на эксплуатационной стойкости отдельного элемента конструкции, то грубые нарушения проекта и технических условий грозят непредвиденными авариями и разрушением всего сооружения при любых неблагоприятных условиях. Поэтому применение металла в строительстве основывается на результатах технико-экономического анализа и детальной проектно-конструкторской работы. Среди основных характеристик в документации на металлоконструкции обязательно указывается:

  • класс и марка стали;
  • наименование сварочных материалов;
  • метод сварки.

Берутся во внимание особенности возведения объекта и его эксплуатации, а также монтажа. Перед изготовлением МК рассчитываются размеры, создается точная схема и проект. Готовые металлические конструкции проверяются в заводских условиях на прочность, надежность, на сочетаемость узлов и перегородок, креплений и стыков. Все объекты должны изготовляться и устанавливаться согласно деталировочным чертежам.

Если вам нужно купить металл для осуществления собственных проектов, обращайтесь. Мы реализуем металлоизделия широкого спектра, в том числе промышленные металлоконструкции стандартного и узкоспециализированного назначения, требующие нестандартных технических решений. Используется только сертифицированный материал, соответствующий всем критериям качества. Также оказываем квалифицированную помощь в проектировании, производстве и монтаже металлоконструкций различного назначения. Доверьтесь профессионалам - и вы застрахуете себя от некачественной продукции и возможных неприятных форс-мажорных ситуаций.

Мы рады, что вы заинтересовались информацией из нашего блога. И даем согласие на использование материалов для учебных целей или для личного пользования. Однако предупреждаем, что копирование информации для публичного распространения – это нарушения авторского права и других прав интеллектуальной собственности, согласно Бернской конвенции и Закона Украины об авторском праве №3792-XII.