Виды металлических изделий

0
798

Можно разделить металлоконструкции на такие виды:

— промышленные здания — здания с большим пролетом, высотой и грузоподъемностью;

— покрытия зданий больших пролетов – выставочные центры, спорткомплексы, рынки и др.;

— мосты;

— листовые конструкции – резервуары, баки, бункеры, газгольдеры и трубопроводы;

— антенно-мачтовые сооружения – телекоммуникационные мачты и башни, опоры ЛЭП, нефтяные и наблюдательные вышки;

— каркасы высотных зданий;

— крановые конструкции – мостовые, башенные, козловые краны;

— другие металлоконструкции.

По сравнению с бетонными и деревянными конструкциями, металлоконструкции,  представленные на сайте http://www.metmatrix.net/metal-fabrication/ имеют ряд достоинств, таких как надежность, легкость без потери несущей способности, технологичность, высокая прочность и непроницаемость.

Проектирование изделий из металла – важный и ответственный этап создания эффективного здания, сооружения или просто изделия.

Для металлических конструкций в первую очередь должны учитываться:

— условия эксплуатации (особенности климата, температурный режим, внешнее воздействие на конструкцию);

— экономия материала (несмотря на значительную легкость, конструкции из металла имеют достаточно высокую стоимость);

— мобильность (удобства транспортировки и невысокие затраты на нее);

— легкость монтажа (сборка металлоконструкций в кратчайшие сроки с минимальной потребностью в специальной технике);

— долговечность (безопасная и надежная эксплутатция, весь предполагаемый срок службы изделия).

Стадии проектирования металлических конструкций включают в себя выбор конструктивной схемы, расчеты, составление альбомов чертежей для изготовления и монтажа металлоконструкций. Главным требованием к металлоконструкциям является обеспечение эксплуатации с необходимыми показателями надежности, прочности и долговечности при минимальных затратах материала и труда. Так как эти требования часто противоречат друг другу, целью создания эффективной металлоконструкции является поиск оптимального решения с учетом особенностей использования и характера эксплуатации изделия. Расчет производится по предельным состояниям – состояниям, при которых изделие перестает удовлетворять эксплуатационным требованиям.

Основные показатели эффективности проектирования и изготовления металлоконструкций: низкая металлоемкость изделия, удобство изготовления металлоконструкций, минимизация затрат и сроков сборки металлоконструкций.

1.Экономия материала

Наиболее применимыми для изготовления металлоконструкций являются стали и алюминиевые сплавы. В зависимости от назначения изделия могут быть использованы кипящие, полуспокойные и спокойные стали (спокойные стали используют при изготовлении ответственных конструкций, кипящие – для колонн, полуспокойные – промежуточные между ними, для большинства металлоконструкций). Алюминиевые сплавы обладают большей легкостью и коррозионной стойкостью, чем стали, но имеют более высокую стоимость.

В зависимости от условий эксплуатации металлоконструкции разделяются на следующие группы.

Первая группа — сварные конструкции из металла, работающие в особо тяжелых условиях, для которых характерно хрупкое и усталостное разрушение. Для таких конструкций применяют стали с наиболее высокими характеристиками.

Вторая группа — сварные изделия под воздействием статической нагрузки от одноосных и однозначно двуосных растягивающих напряжений, такие как фермы, балки, ригели. При проектировании необходимо учитывать возможность хрупкого разрушения.

Третья группа — сварные металлоконструкции под преимущественным воздействием сжимающих нагрузок (колонны, стойки, опоры). Для таких конструкций достаточно ограничиться прочностными характеристиками.

Четвертая группа — вспомогательные элементы, металлические детали и конструкции связей, лестниц ограждений и др.

2. Изготовление металлоконструкций.

К эффективному процессу производства металлоконструкций ведет их унификация и сокращение числа профилей и сталей. Прокатная сталь, применяемая в стальных конструкциях делиться на прокатную листовую и сортаментную профильную. Разнообразие видов готовых профилей, составляющих сортамент позволяет экономить время и затраты, необходимые для обработки простого листового металла, что ускоряет сроки изготовления металлоконструкций и минимизирует затраты.

Для удешевления стоимости конструкции в целом необходимо учитывать стоимость различных профилей – наиболее дешевыми являются лист, швеллер и двутавр, одними из самых дорогих – бесшовные холоднотянутые трубы.

Высокую эффективность и широкое применение в процессе изготовления металлоконструкций представляют сварные соединения. Сварка позволяет получить простую конструктивную форму соединения с высокой экономией металла и трудозатрат по сравнению с болтовыми соединениями, не теряя прочности шва соединения. Сварные металлоконструкции обладают свойствами непроницаемости, что особенно важно для резервуаров хранения жидкости и газов. Сварные металлоконструкции позволяют создавать унифицированные сборные блоки, что облегчает процесс монтажа, и транспортировки.