Стальной прокат и стальные конструкции

Большое количество стали используют для изготовления строительных стальных конструкций — крупноразмерных элементов зданий и сооружений.

Стальные конструкции изготовляют из стального проката, соединяемого сваркой, заклепками и болтами. Начало применения стальных конструкций в строительстве относится к концу XIX в., когда было освоено промышленное производство стали. Стальные конструкции надежны в эксплуатации, обладают небольшой массой и габаритами по сравнению с каменными и железобетонными конструкциям.

В современном строительстве стальные конструкции используют качестве несущих конструкций для высотных жилых зданий, уникальных общественных зданий, промышленных предприятий, а также при строительстве мостов, телевизионных башен и т. п. Чаще всего стальные конструкции воспринимают изгибающие и растягивающие усилий реже сжимающие. Наиболее рационально применять стальные конструкции для перекрытия больших пролетов в зданиях (цехи, зрительные залы, Дворцы спорта), для каркасов высотных зданий и промышленных цехов с тяжелым крановым хозяйством.

Стальные конструкции обычно выполняют из прокатных элемента различного профиля (выпускаемых по определенному перечню — сортаменту), трубчатых и гнутых профилей, полосовой и листовой стали В строительстве чаще всего применяют следующие прокатные и гнутые профили:

• двутавровые балки,
• швеллеры,
• уголки равно- и неравнополочные,
• квадратные и прямоугольные трубы

Каждый про филь выпускают нескольких типоразмеров, регламентированных стандартами.

Балки двутавровые изготовляют 23 типорамеров от № 10 до № 6 (номер указывает высоту балки в см), длиной от 4 до 13 м; швеллеры — 22 типоразмеров от № 5 до № 40 и длиной от 4 до 13 м. Помимо двутавровых балок и швеллеров указанных типоразмеров выпускают шярокополочные двутавры и швеллеры, которые отличаются от обыч­ных большей шириной полки и меньшей общей высотой профиля, при этом несущая способность элемента сохраняется. Широкополочные профили применяют, когда необходимо сократить высоту металлокон струкции.

Прокатную угловую равнополочную сталь выпускают 84 типоразмеров с шириной полок 20...250 мм и толщиной 3...30 мм, а неравнополочную — 50 типоразмеров с шириной большей полки 25...250 мм и толщиной полок 3...20 мм.

Гнутые профили — более рациональные металлические изделия, чем стальной прокат, так как они имеют более тонкие стенки и соответственно меньшие массу и расход металла при той же несущей способности. Гнутые профили выпускают в виде квадратных (размером от 40 х 40 до 180 х 180 мм) и прямоугольных (от 60 х 20 до 200 х 160 мм) труб, швеллеров (от 40 х 25 до 300 х 100 мм) и С-образных профилей.

Стальные прокатные и гнутые профили используют как самостоятельно, так и для получения составных металлических конструкций большой несущей способности: колонн, балок, ферм. Для изготовления стальных конструкций используют также листовую и широкополосную сталь толщиной 6...20 мм.

Для устройства перекрытий в промышленных зданиях выпускают стальной профилированный настил из листовой стали толщиной 0, 8... 1 мм. Ширина листов настила 680 и 782 мм, длина 6, 9 и 12 м, высота гофра 60 и 72 мм.

Стальные конструкции изготовляют на специализированных заводах индустриальными методами и поставляют в виде отдельных крупных сборочных единиц или целиком. При монтаже их соединяют друг с другом болтами или сваркой.

По назначению стальные конструкции подразделяют на

1. колонны,
2. прогоны,
3. фермы.

Колонны бывают сплошные, состоящие из одного или нескольких профилей, или решетчатые, которые состоят из двух или четырех ветвей, соединенных между собой решеткой. Верхняя часть колонны называется оголовком, нижняя — башмаком. Колонна воспринимает сжимающие нагрузки.

Прогоны (балки) обычно двутаврового сечения изготовляют или из двутавровых балок, или в случае перекрытия больших пролетов сварными из стального листа (высота балки при этом может достигать 2 м)..

Фермы — плоские решетчатые конструкции, перекрывающие весь пролет здания (длина ферм 18; 24; 30; 36 м и более).