Металоконструкція

Металоконструкція

Металоконструкції (також: металеві конструкції, скор.: МК) — загальна назва конструкцій з металів і різних сплавів, використовуваних в різних галузях господарської діяльності людини: побудові будівель, виробництві верстатів, масштабних пристроїв, механізмів, апаратів тощо.

У машинобудуванні зазвичай під металоконструкціями йдеться про деталі, виготовлені з профільованого металу, на відміну від литих і кованих деталей.

У будівництві терміном «будівельні металоконструкції» описуються тримальні сталеві будівельні елементи будівлі з металу.

Історія

До початку XX століття в будівництві застосовувалися в основному литі металеві будівельні конструкції з чавуну (головним чином в колонах, балках, сходах тощо). Сучасні металоконструкції підрозділяються на стальні та з легких сплавів (наприклад, алюмінієві).

Застосування

Шуховська водонапірна вежа в Миколаєві — одна з найвідоміших будівель з металоконструкцій в Україні.

Металеві конструкції по області застосування можна розділити на машинобудівні конструкції та конструкції будівель і споруд. У машинобудуванні термін «конструкція» застосуємо порівняно рідко, оскільки діючими нормами передбачені тільки види виробів деталь, складальна одиниця, комплекс і комплект[1]. Водночас терміни «конструктор», «конструювання» використовуються в машинобудуванні вельми часто.

Типові застосування

• Огороджувальні елементи (паркани, огорожі) та у вигляді оздоблювальних деталей будівель,
• мости, опори чого-небудь, прогони, стріли, балки перекриттів, каркаси для залізобетонних конструкцій, каркаси паль,
• Баштові крани, мостові крани, в основі яких лежать МК,
• Каркаси доменних печей,
• Газгольдери,
• Резервуари,
• Щогли,
• Опори ліній електропередачі,
• Легкі металоконструкції (ЛМК) — конструкції з металу, які використовують для будівництва будинків з великими прольотами,
• Легкі сталеві тонкостінні конструкції (ЛСТК) — будівельні конструкції з холодногнутих оцинкованих профілів.

Відомі об'єкти з металоконструкцій

• Ейфелева вежа — 300-метрова вежа в Парижі, столиці Франції;
• Вежа Шухова — вежа, виконана у вигляді носійної сталевої сітчастої оболонки.
• Turning Torso — хмарочос в Мальме, Швеція, розташований на шведській стороні протоки Ересунн.
• Хмарочос Мері-Екс — 40-поверховий хмарочос в Лондоні, столиці Великої Британії, конструкція якого виконана у вигляді сітчастої оболонки з центральною опорною основою.
• Міст Золота Брама — висячий міст через протоку Золоті Ворота. Він з'єднує місто Сан-Франциско на півночі півострова Сан-Франциско і південну частину округу Марін, поруч з передмістям Саусаліто. Міст Золоті Ворота був найбільшим висячим мостом у світі з моменту відкриття в 1937 році й до 1964 року.

Переваги

Металоконструкції мають ряд переваг:

• Легкість;
• Корозійна стійкість (для оцинкованих конструкцій і конструкцій з алюмінієвих сплавів);
• Технологічність;
• Просторова міцність, жорсткість;
• Високі декоративні властивості;
• Швидкість монтажу (споруди) і демонтажу.

Складові частини металоконструкції

Металоконструкції виготовляються з різного роду металопрокатної продукції:

• Балка з гнучкою стінкою;
• Балка з гофрованою стінкою;
• Профільованого листа (профлист), листового металу;
• Профільних труб, швелерів, таврів, двотаврів, ів, катанки;
• ЛСТК;
• Структури;
• Холодногнуті зварні профілі (ХГСП);
• та ін.

Способи з'єднання

За характером з'єднання елементів між собою розрізняють:

• Зварні з'єднання;
• Клепані з'єднання;
• Болтові з'єднання;
• та ін.

Типи МК

Металоконструкції будівель і споруд можна розділити на технологічні та будівельні.

Технологічні конструкції представлені в основному опорами під обладнання і трубопроводами, бункерами, естакадами, рукавами, відстійниками, мірниками, робочими майданчиками, сходами, стійками тощо. Частина з них виготовляється на заводах, але деякі конструкції можуть бути виготовлені й на будмайданчику[2].

Будівельні конструкції по розрахункових моделях діляться на наступні типи[3]:

• Окремі конструктивні елементи (балки, стійки, колони та ін.);
• Плоскі або просторові розкріпленні системи;
• Плоскі або просторові нерозкріпленні системи;
• Листові конструкції.

Найбільш ефективні металеві конструкції для покриттів будівель і споруд, оскільки при цьому виявляється здатність металу добре чинити опір розтягуванню і вигину. Покриття можуть бути виконані з ферм і оболонок. За формою оболонки розрізняють:

• Перекриття-оболонка;
• Гіперболоїдні конструкції;
• Просторові оболонки;
• Сітчасті оболонки;

Див. також

• Підвісний міст
• Опір матеріалів
• Легкі металоконструкції
• Швидкомонтовані будівлі

Примітки

1. ГОСТ 2.101-68 ЕСКД. Види виробів
2. ферми 81-03-38-2001 Виготовлення технологічних металевих конструкцій в умовах виробничих баз. Затверджений наказом Мінрегіону РФ 04.08.2009 № 321.
3. СП 16.13330.2011. Збірка правил. Сталеві конструкції. Затверджений наказом Мінрегіону РФ 27.12.2010 № 791.

Джерела

• Клименко Ф. Є. Металеві конструкції: навч. підруч. / Ф. Є. Клименко, В. М. Барабаш, Л. I.Стороженко. — Львів: Світ, 2002. — 311 с. — ISBN 966-603-151-5
• Металеві конструкції: підруч. / В. О. Пермяков, О. О. Нілов, О. В. Шимановський та ін.; за заг. ред. В. О. Пермякова та О. В. Шимановського. — К.: Сталь, 2008. — 812 с. — ISBN 978-966-1555-05-0

Посилання

• Зв’язки в конструкціях // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 99. — ISBN 978-966-7407-83-4.
• Металлические конструкции // Большая советская энциклопедия : в 30 т. / главн. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : «Советская энциклопедия», 1969—1978. (рос.)
• ГОСТ 2.101-68 ЕСКД. Виды изделий (.pdf) (рос.)