СТРОИТЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Классификация металлов и сплавов, их свойства.

   Алюминий — легкий серебристо-белый металл, мягкий, пластичный, хорошо отливается, прокатывается, имеет повышенную стойкость к коррозии на воздухе за счет образования защитной пленки, высокую теплопроводность и электропроводность. Алюминий в строительстве применяют для отливки деталей, изготовления алюминиевой краски, фольги, электропроводов и пр. Для строительных изделий алюминий применяют в виде сплавов, в состав которых входят медь, магний, марганец, кремний и железо. Сплавы, состоящие из алюминия, меди, магния и марганца, носят название дюралюминия. Из алюминиевых сплавов изготовляют плоские и волнистые листы, прокатные, гнутые, клепаные и сварные профили и трубы. Область применения алюминиевых сплавов в строительстве с каждым годом возрастает.

   Наиболее часто применяются в строительстве прокатные и штампованные изделия: прокат полосовой, прокат листовой (в том числе кровельная черная и оцинкованная сталь волнистого или плоского профиля)прокат круглый, прокат квадратный, сталь угловая — равнобокая и неравнобокая, двутавровые балки, швеллеры нормального и облегченного профиля, трубы стальные цельнометаллические и сварные, штампованные профили, применяемые в качестве балок, стоек и стержней ферм.

   Довольно широко используемая в строительстве сталь углеродистая обыкновенного качества имеет сравнитель: но небольшую прочность, поэтому проектировщики вынуждены принимать меньшие расчетные напряжения. Большое сечение конструкций при этом повышает расход металла, а следовательно, и стоимость изделий из этой стали. При изготовлении элементов зданий и сооружений из легированных сталей проектировщики могут назначать большие расчетные напряжения и получать меньшие размеры сечений, что снижает расход металла и стоимость строительных изделий. Поэтому целесообразность применения того или иного вида стали определяют на основании тщательных технико-экономических расчетов. Если в результате применения легированных сталей взамен стали углеродистой обыкновенного качества экономия в металле составит более 20%, то применение легированных сталей следует считать экономически оправданным.

Сварка металлов. Защита металлов от коррозии.

   Сварка — это процесс неразъемного соединения металлов путем их местного сплавления (при нагреве) или совместного пластического деформирования без нагрева (холодная сварка — давлением). Наиболее универсальна сварка плавлением: дуговая, электрошлаковая, газовая и газоэлектрическая. При дуговой сварке для расплавления металла используется тепловая энергия электрической дуги с температурой до 6000° С, образующейся между свариваемым металлом и концом электрода.

   Коррозией называется разрушение металлов, вызванное химическим или электрохимическим воздействием на них окружающей среды. Различают следующие виды коррозии: атмосферная, подводная, почвенная, газовая и микрокоррозия, возникающая в результате контакта двух металлов. Предохранение металлов от коррозии осуществляется в основном тремя способами: окраской, легированием и покрытием металлического изделия тонким слоем нержавеющего металла.

Технико-экономические показатели.

   Металлы широко применяются не только в строительстве, но и в самых различных областях народного хозяйства страны. Большое значение поэтому имеет проблема экономии металлов и замены их другими равноценными по физико-механическим свойствам материалами. В строительстве значительное распространение получили сборные железобетонные конструкции. Однако, по данным НИИЭС, в некоторых случаях стоимость зданий со стальным каркасом и железобетонными плитами перекрытий на 12—15% ниже стоимости зданий с железобетонным каркасом. При этом сроки возведения стальных каркасов в 1,5—2 раза меньше, чем железобетонных, а расход стали выше, чем в железобетонных каркасах, на 30—40%. По сумме приведенных затрат стальные конструкции каркасов оказываются на 8—12% эффективнее железобетонных. Сборные железобетонные колонны, как правило, экономичнее стальных как по расходу металла, так и по стоимости приведенных затрат. Однако при проектировании перекрытий с шагом колонн 12 м и более и с применением металлических ферм использование железобетонных колонн менее эффективно, чем стальных. Это объясняется необходимостью устройства поперечных и продольных температурных швов, установки дополнительных колонн, ферм и связей. Таким образом, применение металлических конструкций экономически оправдывается в зданиях с большими пролетами. Эффективность взаимозаменяемости материалов зависит от местных условий, цен и т. п. Расчеты показывают, что когда строительство ведется в труднодоступных районах, стальные конструкции, как правило, оказываются рентабельнее железобетонных. Однако если на здания или сооружения воздействуют агрессивные факторы, то более эффективным становится применение железобетона. Кроме того, при определении технико-экономической целесообразности использования того или иного материала в строительстве необходимо учитывать конструктивную форму сооружения, а также возможность индустриального изготовления деталей и осуществления скоростного монтажа зданий и сооружений.

   

стр.1  стр.2