Номенклатура, область применения, достоинства и недостатки металлических конструкций. Требования при проектировании, страница 2

Непроницаемостьдля жидкостей и газов - следствие высокой плотности металлов, что позволяет успешно использовать их в резервуарах, газгольдерах и трубопроводах.

Индустриальность. В основной своей массе металлические конструкции изготавливаются на заводах. На строительной площадке при необходимости выполняется укрупнительная сборка. Монтаж осуществляется специализированными организациями.

Недостатки металлических конструкций

Наиболее существенным недостатком металлических конструкций является коррозия. Коррозиейназывается самопроизвольная потеря практически важных свойств металла под воздействием окружающей среды. Известно, что коррозия стали в различных средах неодинакова. В сухой атмосфере сталь практически не корродирует. В чистой влажной атмосфере скорость коррозии также невелика. Благоприятные для коррозии условия создаются во влажной атмосфере с примесями сернистого газа (SO2), сероводорода (H2S),  паров кислот и солей. Таким образом, металлические конструкции, эксплуатируемые на открытом воздухе морского побережья, промышленных городов, либо в зданиях с повышенной влажностью могут получить весьма существенные поражения коррозией, если не предусмотреть специальные меры по их защите.

Перечислим способы повышения коррозионной стойкости металлических конструкций.

1. Применение сталей, стойких к  коррозии. Скорость коррозии стали зависит от ее состава. Введение в сталь некоторых добавок, например меди, титана, фосфора, увеличивает ее сопротивляемость коррозии.

В Германии в 20-х годах была разработана сталь «Патина» повышенной коррозионной стойкости, которая успешно использовалась для подвижного состава железных дорог. В США, начиная с 30-х годов, для  мостов, возводимых над реками, используются стали типа «Кор-Тэн А» и «Кор-Тэн В». Все перечисленные стали не требуют защитных покрытий, так как способны образовывать на поверхности плотную пленку из трудно растворимых солей и окислов.

Аналогичная сталь была разработана в нашей стране в конце 30-х годов. Это сталь ДС(10ХСНД), в которой повышение коррозионной стойкости достигнуто за счет введения в состав меди, никеля, хрома. Сегодня мы располагаем целым рядом строительных сталей, обладающих повышенной коррозионной стойкостью.

2. Окраска конструкции эффективными защитными покрытиями: лакокрасочными, металлизационными (цинкование, алюминирование, кадмирование) и комбинированными (нижний слой - металлизация, верхний слой - лакокрасочный состав). Тип защитного покрытия назначается проектировщиком по нормативным документам в зависимости от характеристик эксплуатационной среды.

3. Разработка конструктивных форм, обладающих повышенной коррозионной стойкостью.   Коррозия наиболее интенсивна там, где скапливаются и застаиваются пыль и влага. При конструировании следует проектировать конструкции из обтекаемых профилей, избегать щелей, пазух и других мест скопления пыли и влаги. Так, например, в сильно агрессивной среде рационально использовать трубчатые конструкции при условии герметизации их внутренних полостей.

Таким образом, влияние коррозии на долговечность металлических конструкций можно значительно уменьшить применением ряда мероприятий. Важно помнить, что вопросы защиты от коррозии и обеспечения долговечности необходимо решать еще на стадии проектирования.

Другим недостатком металлических конструкций является небольшая огнестойкость. При температуре около 390 0С алюминиевые конструкции переходят в пластическое состояние. Для стальных конструкций порог пластичности составляет около 600 0С, после чего конструкции получают значительные деформации и не подлежат ремонту,  поэтому в зданиях с повышенной пожароопасностью металлические конструкции должны быть защищены огнестойкими облицовками (бетон, керамика, специальные составы).

Требования к  проектированию  металлических конструкций

Конструктор металлических конструкций, приступив к проектированию, должен знать основные принципы современной школы проектирования: экономия материала, повышение производительности при изготовлении и снижение трудоемкости и сроков монтажа. Отсюда основные требования, предъявляемые к металлическим конструкциям: экономия металла, технологичность при изготовлении, скоростной монтаж, долговечность и эстетичность.

Вопросы для контроля

1. Перечислите здания и сооружения, в которых использование ме талла наиболее эффективно.

2. Назовите достоинства и недостатки металлических конструкций.

3. Какими способами можно уменьшить влияние коррозии на долго вечность металлических конструкций?

4. Перечислите требования к проектированию металлических конструкций.