является необходимым условием для изготовления газгольдеров, резервуаров и т.п.
Металлические конструкции имеют и недостатки, ограничивающие их применение. Для устранения этих недостатков необходимо принимать специальные меры.
Коррозия. Незащищенная от действия влажной среды, а иногда (что еще хуже) атмосферы, загрязненной агрессивными газами, сталь корродирует (окисляется), что постепенно приводит к ее полному разрушению. При неблагоприятных условиях это может произойти через два-три года. Хотя алюминиевые сплавы обладают значительно большей стойкостью против коррозии, при неблагоприятных условиях они также корродируют. Хорошо сопротивляется коррозии чугун.
Повышение коррозионной стойкости металлических конструкций достигается включением в сталь специальных легирующих элементов, периодическим покрытием конструкций защитными пленками (лаки, краски и т.п.), а также выбором рациональной конструктивной формы элементов (без щелей и пазух, где могут скапливаться влага и пыль), удобной для очистки и защиты.
Небольшая огнестойкость. У стали при температуре 200°С начинает уменьшаться модуль упругости, а при t = 6(Ю°С сталь полностью переходит в пластическое состояние. Алюминиевые сплавы переходят в пластическое состояние уже при t = 300°С. Поэтому металлические конструкции зданий, опасные в пожарном отношении (склады с горючими или легковоспламеняющимися материалами, жилые и общественные здания), должны быть защищены огнестойкими облицовками (бетон, керамика, специальные покрытия и т.п.).
При проектировании металлических конструкций должны учитываться следующие основные требования.
Условия эксплуатации. Удовлетворение заданным при проектировании условиям эксплуатации является основным требованием для проектировщика. Оно в основном определяет систему, конструктивную форму сооружения и выбор материала для него.
Экономия металла. Требование экономии металла определяется большой его потребностью во всех отраслях промышленности (машиностроение, транспорт и т.д.) и относительно высокой стоимостью.
Транпортабельность. В связи с изготовлением металлических конструкций, как правило, на заводах с последующей перевозкой на место строительства в проекте должна быть предусмотрена возможность перевозки их целиком или по частям (отправочными элементами) с применением соответствующих транспортных средств.
Технологичность. Конструкции должны проектироваться с учетом требований технологии изготовления и монтажа с ориентацией на наиболее современные и производительные технологические приемы, обеспечивающие максимальное снижение трудоемкости.
Скоростной монтаж. Конструкция должна соответствовать возможностям сборки ее в наименьшие сроки с учетом имеющегося монтажного оборудования.
Долговечность конструкции определяется сроками ее физического и морального износа. Физический износ металлических конструкций связан глав-
ным образом с процессами коррозии. Моральный износ связан с изменением условий эксплуатации.
Эстетичность. Кострукции независимо от их назначения должны обладать гармоничными формами. Особенно существенно это требование для общественных зданий и сооружений.
Все эти требования удовлетворяются конструкторами на основе выработанных наукой и практикой принципов отечественной школы проектирования и основных направлений ее развития.
Основным принципом отечественной школы проектирования является достижение трех главных показателей: экономии стали, повышения производительности труда при изготовлении, снижения трудоемкости и сроков монтажа, которые и определяют стоимость конструкции. Несмотря на то, что эти показатели часто при реализации вступают в противоречие один с другим (так, например, наиболее экономная по расходу стали конструкция часто бывает наиболее трудоемкой в изготовлении и монтаже), опыт развития металлических конструкций подтверждает возможность реализации этого принципа.
Экономия металла в металлических конструкциях достигается реализацией следующих основных направлений: применения в строительных конструкциях низколегированных и высокопрочных сталей, использования наиболее экономичных прокатных и гнутых профилей, изыскания и внедрения в строительство современных эффективных конструктивных форм и систем (пространственных, предварительно напряженных, висячих, трубчатых и т.п.), совершенствования методов расчета и изыскания оптимальных конструктивных решений с использованием электронно-вычислительной техники.
По всем этим направлениям в нашей стране ведется большая исследовательская работа, что позволяет систематически уменьшать удельные затраты металла (на 1 м площади здания, на единицу выпускаемой продукции и т.п.).
Эффективно и комплексно производственные требования удовлетворяются на основе типизации конструктивных элементов и целых сооружений.
Типизация металлических конструкций получила у нас весьма широкое развитие. Разработаны типовые решения часто повторяющихся конструктивных элементов - колонн, ферм, подкрановых балок, оконных и фонарных переплетов. В этих типовых решениях унифицированы размеры элементов и сопряжений. Для некоторых элементов разработаны стандарты.
Разработаны типовые решения таких сооружений, как радиомачты, башни, опоры линий электропередачи, резервуары, газгольдеры, пролетные строения мостов, некоторые виды промышленных зданий и сооружений и даже целые "модули" - производственные здания из легких металлических конструкций комплексной поставки, включающей несущие и ограждающие конструкции, и т.п.
Типовые решения разработаны на основе применения оптимальных с точки зрения затрат материала размеров элементов, технологии их изготовления и возможностей транспортирования.
Типизация и проводимая на ее основе унификация и стандартизация обеспечивают большую повторяемость, серийность изготовления конструктивных элементов и их деталей на заводах и, следовательно, способствуют повышению производительности труда, сокращению сроков изготовления на основе эффективного использования более совершенного оборудования и спе-
циальных технологических приспособлений (кондукторов, копиров, кантователей и т.п.). Типизация, унификация и стандартизация создают благоприятные условия для разработки и внедрения особенно эффефктивного поточного метода изготовления и монтажа металлических конструкций.
Типовые проекты обеспечивают экономию металла, упорядочивают проектирование, повышают его качество и сокращают сроки строительства.
Ведущим принципом скоростного монтажа является сборка кострукций в крупные блоки на земле с последующим подъемом их в проектное положение с минимальным объемом монтажных работ наверху. Типизация создает предпосылки для сокращения сроков монтажа и снижения его трудоемкости, так как повторяющиеся виды конструкций и их сопряжений позволяют лучше использовать монтажное оборудование и совершенствовать процесс монтажа.
