Використання металу в промислових спорудах

  1. Головна
  2. Статті
  3. Використання металу в промислових спорудах
Використання металу в промислових спорудах
Переваги використання металу в промислових спорудах: типи сталей що використовуються, експлуатаційна надійність, та види металоконструкцій і їх призначення.
Використання металу в промислових спорудах
Метінвест СМЦ
https://metinvest-smc.com/ua/articles/ispolzovanie-metalla-v-promyshlennykh-sooruzheniyakh/
2022-07-12 10:41:11
Використання металу в промислових спорудах
27 Січня 2020

Високі експлуатаційні характеристики, механічна міцність та однорідність структури металу пояснюють затребуваність його у сфері будівництва. Металоконструкції (МК) незамінні там, де будівельні елементи схильні до підвищених навантажень, потрібна їх значна висота і великі прольоти. Відмінна риса сучасних реалій – ефективність інвестицій у будівництво. Саме цим пояснюється і активне встановлення полегшених МК.

Переваги використання металу в промислових спорудах

Наявність металу в конструкціях  високими експлуатаційними властивостями. МК мають такі переваги:

  • Оперативність зведення об'єктів.
  • Довговічність і надійність.
  • Зменшення навантаження на основу через більш легкий об'єм ваги.
  • Висока несуча здатність. Міцність металу дозволяє витримувати значні навантаження.
  • Облаштування великих відкритих планувальних просторів за рахунок установки великопрольотних МК.
  • Непроникність для газів і рідин всередину конструкції через суцільність матеріалу і з'єднань.
  • Оперативність монтажу.
  • Економічність. Витрати на виробництво, транспортування, монтаж значно менше аналогічних форм.
  • Високий ступінь ремонтопридатності. Можливі заміни, посилення, добудова частини конструкції при зміні технічних умов виробництва.
  • Довговічність експлуатації в умовах високих/низьких температур.
  • Можливість реалізації креативних архітектурних рішень.

Метали, що застосовуються у будівництві, досить численні, але все ж таки, завдяки оптимальному поєднанню якісних характеристик та вартості, основним будівельним матеріалом у цій групі є сталь.

Експлуатаційна надійність металевих конструкцій

МК представляє собою  зібране з різних видів металопрокату габаритну масивну споруду. Надійність є основною вимогою при будівництві об'єктів будь-якого типу складності, площі та поверховості. Головні показники у розрахунках сталевих конструкцій – стійкість, жорсткість, міцність та довговічність – безпосередньо залежать від механічних властивостей матеріалу для їх виготовлення (межа плинності, тимчасовий опір, відносне подовження тощо). Вони якраз і впливають на вибір перерізу та маси проектованих елементів. Додаткове підвищення надійності та міцності досягається за рахунок використання легованих сталей, що мають у своєму складі марганець, кремній, ванадій, ніобій та ін., а також шляхом застосування спеціальних режимів прокатки та термічної обробки (як вихідного прокату, так і готової металоконструкції). Найдосконалішими вважаються МК, у яких поєднуються високі експлуатаційні характеристики, практичність та стильність.Яка сталь використовується в металоконструкціях?

Матеріал для різного виду об'єктів вибирається на стадії проектування, виходячи з особливостей будівель, умов експлуатації. Вибір сталі залежить від наступних параметрів, які впливають на роботу матеріалу: температури середовища; характеру навантаження; виду напруженого стану; способу з'єднання елементів; товщини прокату. Найчастіше використовується гарячекатана вуглецева сталь звичайної і підвищеної якості, а в деяких випадках низколегована сталь підвищеної міцності. Частка листового металу в готовому виробі може досягати до 30 ... 60%, а буває і 90 ... 95%

Якісна конструкційна сталь, що характеризується низькою здатність до закалювання, знайшла застосування у виготовленні зварних конструкцій, які в процесі експлуатації будуть піддаватися впливу механічних навантажень. Низьколегований метал підвищеної міцності, зниженої чутливості до старіння, доброї зварюваності використовується для виготовлення металоконструкцій і труб.

Сталь марки Ст3 всіх способів розкислення - найбільш затребувана. Вона повністю відповідає розрахунковим механічним і хімічним показникам. Якщо круглий прокат актуальний для елементів-з'єднання, анкерних болтів, то сталь квадратна застосовується для кранових шляхів, а ромбоподібна - для настилів площадок і сходів.

Зі сталей киплячих найкраще виготовляти конструкції, що сприймають статичні навантаження - огорожі, сходи, поручні. Низьковуглецевий метал дозволить зробити вагу об'єкта майже на 15% менше, як і різні дуті профілі. Їх виготовляють з гарячо- і холоднокатаної листової сталі, що пройшла відпалювання, смугової і стрічкової сталі.

Будівельні сталі виготовляються у вигляді листового, фасонного і сортового прокату, поковок і штамповок. Конкретне їх використання визначається в залежності від об'єкта будівництва.

Застосування металу в будівництві: вимоги до якості

Надійність експлуатації металоконструкцій залежить від способу виробництва, вибраних матеріалів та технологій. Елементи можуть бути звареними, литими, клепаними, штампованими або комбінованими. У болтових з'єднаннях краще застосовувати гайки, шайби та болти з вуглецевих та легованих сталей, у тому числі нержавіючих або мають захисне покриття. Вибір кріплення залежить від основного матеріалу металоконструкції та умов її експлуатації.

металлоконструкции_смц

У випадку зварних металоконструкцій сталі для їх виготовлення, на додаток до характеристик міцності, повинні мати хорошу зварюваність. Крім того, для формування кінцевого виробу повинні використовуватися відповідні зварювальні матеріали, які вибираються, виходячи з хімічного складу сталевої основи. Якість прокату та інших складових для створення металоконструкції має підтверджуватись відповідними сертифікатами підприємств-виробників. Це гарантує безпеку під час всього терміну експлуатації споруд, особливо при значних вітрових та снігових навантаженнях, а також інших згубних впливах агресивного середовища. Для виготовлення будівельних МК використовується металопрокат без тріщин, вм'ятин, розшарування, раковин, занепадів та інших дефектів. Застосування металів та сплавів різних груп має бути обґрунтованим, всі матеріали та технології – сертифіковані. Стикові зварні з'єднання – місця появи крупнозернистої структури з неметалевими включеннями – піддаються обов'язковому контролю. Сталеві поверхні покриваються антикорозійним захистом, що має потрібну адгезію з металевими поверхнями, стійкістю до стирання та агресивним середовищам.

Види конструкцій, призначення, сфери використання

При проектуванні і будівництві важливо враховувати тип МК та її призначення. Відіграє роль розмір, місце зведення, особливості клімату, терміни робіт, запланований період експлуатації. Враховуються і побажання замовника.

Металоконструкції промислових об'єктів

Промислові конструкції з металу – комплекс елементів, з'єднаних певним способом і створюють запланований об'єкт потрібної форми, розмірів та функціональності. Серед них сталеві каркаси промислових споруд та цехів, спорткомплексів, торгових центрів, складів.

металл в промышленности При зведенні одноповерхових будівель МК виконуються у вигляді цільних або змішаних каркасів. Для них використовуються виконані методом холодного профілювання С-U-Z-П-подібні балки. Підстави із залізобетонних колон підтримують металевий намет. Цілісний каркас збирається з високоміцних листів конструкційної сталі товщиною від часток до декількох міліметрів. Це забезпечує велику несучу здатність. Застосування гарячеоцинкованого металу у профілі сприяє покращенню корозійної стійкості. Користуються попитом промислові будівлі та споруди з легких металоконструкцій (ЛМК) та легких сталевих тонкостінних конструкцій (ЛСТК). Для широкопрогонових і багатоповерхових промислових будівель використовують масивні балочні конструкції, що отримуються шляхом зварювання товстолистового прокату або гарячою прокаткою на універсальних балкових, рейкосаболочних та великосортних станах.

Металоконструкції цивільних і господарських об'єктів

При будівництві структур цивільного та господарського сектора акцент ставиться на їх функціональність та можливість зведення у вкрай обмежених умовах забудови. Тут не обійтись без модульних легких металоконструкцій (ЛМК). У них невелика вага та незначне навантаження на фундамент. До того ж, такі вироби можна монтувати у складних для будівництва районах населених пунктів. Активно зводяться блочно-модульні споруди, АБК, майстерні та їдальні, металокаркасні будівлі, побутівки, кіоски.

Металоконструкції для населення

Має місце широке використання металів в будівництві теплиць, парканів, альтанок, вольєрів, хвірток, воріт. Металеві стовпи, ємності під воду, контейнери під сміття - це далеко не повний перелік використання МК для потреб населення. Популярністю користується зведення мало- і багатоповерхових житлових будинків на основі легкого, але жорсткого каркаса з подальшим утепленням прольотів і обшивкою стін. З'являються можливості створення різних архітектурних форм при чіткій витримці геометрії будівлі.

металлическое заграждение

Проектування

Термін експлуатації, збереження працездатності МК може обчислюватися не одним десятком і навіть сотнею років за умови правильних розрахунків та конструювання. Приймати за основу типовий проект спорудження зі сталі буде неправильно, тому що він розробляється на усереднені навантаження і не враховує їх реальні величини.

Упорядкування техдокументації, спеціальних креслень - процес багатоетапний. Він ґрунтується на чинних правилах, вимогах та нормах будівництва. Проектування враховує методи з'єднань різних деталей, розрахунок елементів МК. Розробляються креслення виготовлення та встановлення об'єкта, встановлюються вимоги до експлуатації.

Якщо внутрішні вади металу –пори, неметалеві включення, нерівномірність структури та властивостей по перерізу – можуть негативно позначитися на експлуатаційній стійкості окремого елемента конструкції, то грубі порушення проекту та технічних умов загрожують непередбаченими аваріями та руйнуванням всієї споруди за будь-яких несприятливих умов. Тому застосування металу у будівництві ґрунтується на результатах техніко-економічного аналізу та детальної проектно-конструкторської роботи. Серед основних характеристик документації на металоконструкції обов'язково вказується:

  • клас і марка металу;
  • найменування зварювальних матеріалів;
  • метод зварювання.

Враховуються особливості зведення об'єкта та його експлуатації, а також монтажу. Перед виготовленням МК розраховуються розміри, створюється точна схема та проект. Готові металеві конструкції перевіряються в заводських умовах на міцність, надійність, на сполучність вузлів та перегородок, кріплень та стиків. Всі об'єкти повинні виготовлятися та встановлюватися згідно з кресленнями.

Якщо вам потрібно купити метал для здійснення власних проектів, звертайтеся. Ми реалізуємо металовироби широкого спектру, у тому числі промислові металоконструкції стандартного та вузькоспеціалізованого призначення, що потребують нестандартних технічних рішень. Використовується лише сертифікований матеріал, який відповідає всім критеріям якості. Також надаємо кваліфіковану допомогу у проектуванні, виробництві та монтажі металоконструкцій різного призначення. Довіртеся професіоналам – і ви застрахуєте себе від неякісної продукції та можливих неприємних форс-мажорних ситуацій.

Ми раді, що ви зацікавилися інформацією з нашого блогу. І даємо згоду на використання матеріалів для навчальних цілей або особистого користування. Проте попереджаємо, що копіювання інформації для публічного розповсюдження – це порушення авторського права та інших прав інтелектуальної власності згідно з Бернською конвенцією та Законом України про авторське право №3792-XII.