Изготовление металлоконструкций

Металлические конструкции отличаются высокой степенью индустриальности изготовления и монтажа. Важными факторами индустриальности изготовления является специализация заводов изготовителей, оснащенных автоматизированным и механизированным оборудованием, и использование готового металлургического проката в виде профилей различной формы и широкой номенклатуры, а также внедрение в практику строительства поточных методов монтажа крупноблочных конструкций.

К достоинствам производства металлических конструкций, в частности алюминиевых строительных конструкций, можно отнести высокую стойкость против коррозии; отсутствие искр при ударе; повышенную надежность в эксплуатации при низких температурах и возможность простого прессования профилей произвольной формы. В дополнение к этому следует отнести малую плотность р = 2700 кг/м.

К основным недостаткам стальных конструкций относят подверженность их коррозии, требующей защиты лакокрасочными покрытиями, а в агрессивной среде цинкованием или алюминированием, что приводит к удорожанию конструкций. Повышение коррозийной стойкости стали достигается также включением в ее состав различных легирующих элементов, что также приводит к ее удорожанию. К недостаткам стальных и алюминиевых конструкций относят их малую огнестойкость. Сталь при 500 °С теряет несущую способность, а при 600 °С переходит в пластическое состояние. У алюминиевых сплавов переход в пластическое состояние происходит   при температуре 300 °С. Характерными недостатками алюминиевых строительных конструкций является их большая деформативность, так как модуль упругости алюминиевых сплавов (Е = 7,1 104 МПа) в 3 раза меньше модуля упругости стали (Е = 2,06 105 МПа). Важнейшим недостатком конструкций из алюминиевых сплавов является их высокая стоимость, превышающая стоимость стальных конструкций в 8-10 раз.

Под оптимизацией конструктивной формы понимается такое решение конструкции, ее геометрических параметров, марок стали и расчета, при которых, отвечая заданным архитектурно-конструктивным требованиям сооружения, конструкция обладает минимальной массой.

При производстве металлических конструкций важнейшими задачами оптимизации конструктивной формы являются:

• применение сталей высокой и повышенной прочности с пределом текучести 300. .400 МПа, а также высокопрочных и сверхвысокопрочных сталей с пределом текучести до 1200...2000 МПа;
• совершенствование сортамента прокатных и гнутых профилей; дальнейшее внедрение легких металлических конструкций из тонкостенных широкополочных двутавров, гнутосварных профилей прямого сечения и тонкостенных круглых труб;
• совершенствование методов электросварки, применяемой в 95 % металлических конструкций; расширение области применения соединений на высокопрочных болтах;
• внедрение новых типов соединений на клею;
• дальнейшее совершенствование методов расчета конструкций, основанных на широком использовании вычислительной техники; типизация металлических конструкций с развитием на ее основе унификации и стандартизации отдельных элементов и конструкций в целом.