ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Стальные конструкции в зависимости от конструктивной формы и функционального назначения можно разделить на следующие типы:

1.    Производственные здания.

Такие здания могут быть однопролетными и многопролетными, в том числе с пролетами разной высоты, со встроенными рабочими площадками и многоэтажными вставками. Размеры в плане их весьма разнообразны. Производственные здания обычно оборудуют встроенными транспортными средствами в виде конвейеров, подвесных или мостовых опорных кранов. В бескрановых зданиях используют напольный транспорт (электрокары, погрузчики и пр.).

Наряду со стальными применяют смешанные каркасы, в которых по железобетонным колоннам устанавливают стальные конструкции покрытия и подкрановые пути.

2.    Малоэтажные здания.

Прежде такие здания строили из кирпича, железобетона, дерева и других традиционных строительных материалов. Сейчас в подобных зданиях используют также стальные каркасы.

 3.    Высотные здания.

Многоэтажные здания (20 ... 30 этажей и выше) используют главным образом в гражданском строительстве, в условиях плотной застройки больших городов. Их обычно проектируют с четким разделением конструкций на несущие и ограждающие. Функции несущих конструкций выполняет стальной каркас, а ограждающих - легкие стеновые панели из эффективных теплоизоляционных материалов, в том числе панели с обшивками из стали или алюминиевых сплавов.

4.    Большепролетные здания.

Большие пролеты (50 ... 150 м и более) имеют спортивные и зрелищные сооружения, крытые рынки, выставочные павильоны и некоторые производственные здания (ангары, авиа-сборочные цехи и др.). Для перекрытия таких пролетов, как правило, используют стальные конструкции. Системы и конструктивные формы большепролетных покрытий очень разнообразны. Здесь возможны балочные, рамные, арочные, купольные, висячие и комбинированные системы, причем как плоские, так и пространственные.

 5.    Мосты, эстакады.

Пролетные строения мостов на железных и автомобильных дорогах выполняют из металла при больших (до 1 км и более), а также средних (30...60 м) пролетах. В последнем случае стальным мостам отдают предпочтение при сжатых сроках возведения и при строительстве на стратегических дорогах, учитывая возможность их быстрого восстановления.

Мосты и эстакады имеют разнообразные системы: балочные, арочные, висячие. В балочных системах часто применяют сталежелезобетонные балки, объединяя стальные главные балки пролетного строения с железобетонной плитой проезжей части для совместной работы.

6.    Башни и мачты:

Большую группу подобных конструкций составляют антенные устройства для телевидения, радиовещания и многоканальной телефонной связи. 

Опоры воздушных линий электропередачи служат для передачи электроэнергии по проводам, прикрепленным к опорам через гирлянды изоляторов. Высокое напряжение электрического тока, передаваемого по проводам, требует значительного удаления проводов друг от друга и от земли, поэтому высота опор составляет 20 ... 40 м, а при переходе линии через препятствия может достигать 150 м и более.

Вытяжные башни служат для поддержания газоотводящих стволов дымовых и вентиляционных труб. Высота башни, определяемая экологическими требованиями, обычно составляет 80 ... 150 м, хотя имеются башни высотой 600 м.

К башенным конструкциям относят также геодезические вышки, промышленные этажерки, надшахтные копры, буровые вышки и др.

7.    Листовые конструкции.

Представляют собой тонкостенные пластинки и оболочки различной формы: резервуары, газгольдеры, бункера, силосы, кожухи доменных печей, воздухонагреватели, пылеуловители, трубопроводы больших диаметров, другие сооружения нефтепереработки, доменного и химического производств.

Резервуары служат для хранения нефтепродуктов, воды, сжиженных газов, кислот, спиртов и других жидкостей. Применяют резервуары различной формы и размеров с объемом, достигающим 200 тыс. м3. Среди них вертикальные цилиндрические, горизонтальные цилиндрические и сферические резервуары, резервуары с понтоном, с плавающей крышей и многие другие.

Газгольдеры предназначены для хранения, смешивания и выравнивания состава газов. Их включают в газовую сеть между источниками получения газа и его потребителями в качестве своеобразных аккумуляторов. Применяют газгольдеры постоянного объема, в которых газ хранят при высоком давлении, и газгольдеры переменного объема с хранением газа при низком постоянном давлении. Переменность объема обеспечивают подвижными звеньями или шайбой, которая, подобно поршню в цилиндре, перемещается по стенке газгольдера. Вместимость газгольдеров переменного объема достигает 600 тыс. м3.

Бункера и силосы представляют емкости, предназначенные для хранения и перегрузки сыпучих материалов. Силосы отличаются от бункеров сравнительно большим отношением высоты к размерам в плане. Группы бункеров обычно объединяют в бункерные эстакады. Применяют бункера с плоскими стенками и гибкие (висячие).

8.    Другие виды конструкций.

Это стальные конструкции мостовых, башенных, козловых кранов, кранов-перегружателей, отвальных мостов, крупных экскаваторов, строительных и дорожных машин, затворов и ворот шлюзов гидротехнических сооружений, радиотелескопов, антенн космической связи и др.

Также стальные конструкции классифицируются по назначению:

1. Несущие конструкции – элементы, которые воспринимают нагрузки, действующие на здания или сооружения. Примерами таких конструкций являются колонны, балки, фермы, прогоны, конструкции мостов, а также антенные устройства, сооружения для линий электропередач, вышек.

2. Второстепенные конструкции – это вспомогательные конструкции такие как: лестницы, стремянки, козырьки, рамы для технологического оборудования, стеновые ригели, конструкции для обрамления дверных и оконных проемов.

3.  Ограждающие – конструкции, которые выполняют защитную и декоративную функции: стеновые и кровельные панели и настилы, облицовочные листы, витражи. Фасадно-кровельные системы состоят из конструктивных элементов имеющие устойчивость к климатическим и другим нагрузкам, а также элементы, которые обеспечивают температурные и звукоизоляционные свойства.

4.  Легкие Стальные Тонкостенные Конструкции (ЛСТК) — особый класс строительных металлических конструкций, образуемый из стальных, преимущественно холодноформованных профилей с толщиной до 4 мм включительно, которые широко используются в различных типах сооружений. ЛСТК могут быть как несущими, так и ограждающими конструкциями.