Металеві конструкції

МЕТАЛЕ́ВІ КОНСТРУ́КЦІЇ — несучі силові кон­струкції з будівельних сталей і легких алюмінієвих сплавів, з яких створюють системи каркасів та огороджувальних кон­струкцій будівель і різних інженерних споруд. Теорія роз­рахунку М. к. базується на засадах теорій опору матеріалів, пружності, пластичності, буд. і теор. механік. Проектува­н­ня М. к. виконують від­повід­но до вимог Держ. буд. норм і Держ. стандартів України. Роз­рахунк. схема є геометрично не­змін­ною, повин­на перед­бачати всі навантаже­н­ня та впливи на фундаменти або кон­струкції, що роз­таш. нижче. Об­умовлюють й всі силові фактори (короз. зноше­н­ня, електромагнітні поля, радіацію, пере­міще­н­ня фундаментів та ін.), що можуть діяти на М. к. Згідно з нормами буд. механіки виконують статич. і динаміч. роз­рахунки на можливі зміни навантажень і впливів, ви­значають макс. зуси­л­ля в елементах (рамах, фермах, стрижнях, колонах, ригелях, стійках, прогонах, панелях, вузлах). Потім виявляють макс. зуси­л­ля, що можуть виникати в пере­різах елементів. Серед вимог до М. к. — жорсткість, міцність, стійкість, без­печність, комфортність та функціональність при екс­плуатації. Елементи сталевих кон­струкцій виготовляють залежно від комбінацій діючих зусиль (по­здовжня та поперечна сили, згинал. і крут. моменти, бімоменти). Ефективні балк. і стрижневі сталеві елементи: прокатні та зварні двотаври по­стій. пере­різу, зварні двотаври зі змін. висотою стінки чи змін. шириною полиці, двотаври з поперечноперфоров. стінкою, двотаври з перфоров. стінкою по­стій. і змін. пере­різу, гнуто за­мкнуті зварні профілі прямокут. і квадрат. пере­різів, прокатні кутики і швелери, гнуті профілі від­критого С-, Z-, Ω-подіб. пере­різів. М. к. поділяють на: каркаси й огородже­н­ня пром. будівель (пере­важно одно- та двоповерхові, обладнані мост. або під­віс. кранами); каркаси одно- (напр., заклади торгівлі та для зайня­т­тя спортом) та багатоповерх. будівель цивіл. при­значе­н­ня; каркаси велико­прогон. будівель (напр., театри, льодові арени, криті стадіони для ігрових видів спорту, велотреки, ангари для літаків, дебаркадери); лист. резервуари, газгольдери, бункери, силоси, трубо­проводи великих діаметрів, споруди та технол. ємності для нафтопереробле­н­ня, домен. і хім. вироб-в, оболонки домен, повітрона­грівачів, ректифікац. колон, технол. реакторів; рухомі кон­струкції мост., башт., козл. кранів, кранів-пере­вантажувачів, від­вал. мостів, великих екс­каваторів, буд. і дорож. машин, затворів і воріт шлюзів гідротех. споруд, протипожеж. пере­шкод, воріт, дверей; спец. кон­струкції для викори­ста­н­ня в точному машинобудуван­ні, атом. енергетиці, косміч. промисловості та суміж. галузях; платформні кон­струкції для роз­відува­н­ня та видобутку нафти і газу в морі; мост., естакадні, віадук., шляхо- та трубо­провід­ні й для облаштува­н­ня доріг кон­струкції; теле- та радіо­вежі, радіотелевіз. щогли, антен­но-щогл. та антен­но-башт. споруди для пере­дава­н­ня сигналів мобіл. телефон. звʼязку й інтернету; кон­струкції атракціонів (колеса огляду, т. зв. амер. гірки, вежі вільного паді­н­ня, каруселі великих діаметрів); тент. і збірно-роз­бірні кон­струкції; кон­струкції критих стадіонів великих прольотів; опори повітр. ліній електропередач. М. к. пром. і цивіл. будівель поділяють на традиц., полегшені та легкі сталеві тонкостін­ні. Серед багатоповерх. будівель цивіл. при­значе­н­ня з метал. каркасом в Україні — багатофункціонал. комплекс «Гулівер» (будівництво завершене 2012; кількість над­зем. поверхів 35, під­зем. — 4; вис. 141,8 м, з урахува­н­ням антени — 160 м), Міністерство інфра­структури України (1986; 28 поверхів; 106 м, з урахува­н­ням шпиля — 120 м), готель «Київ» (1973; 22 поверхи; 70,55 м, з урахува­н­ням шпиля — 80 м, антени — 88,5 м), НБУВ (1989; 27 поверхів; 76,7 м, з урахува­н­ням шпиля — 78,6 м; усі — Київ). Потуж. найбільшого в Україні резервуара для зберіга­н­ня нафто­продуктів 75 тис. м³, а найбільшої ємності для зберіга­н­ня сипучих продуктів (цукру) — 50 тис. т. 1961 збудовано вінн. телевежу щогл. типу вис. 354 м. На час спорудже­н­ня 1973 київ. телевежа (380 м) посідала 2-е м. за висотою серед телевеж у світі, а нині серед десяти найбільших башт. споруд світу. Унікальність кон­струкції тбіліс. телевежі, яку спроектували київ. фахівці, полягає в тому, що при вис. 274,5 м вона роз­таш. на вершині вис. 719,2 м. У 2-й пол. 1960-х рр. після рекон­струкції Нац. спорт. комплекс «Олімпійський» став одним із найбільших стадіонів Європи. 2008–11 з метою під­вище­н­ня без­пеки глядачів та комфортності пере­гляду на ньому зменшили кількість місць зі 100 тис. до 70 050. Заг. пл. вант. висячого попередньо напруженого покри­т­тя комплексу «Олімпійський» становить 48 тис. м². Опори повітр. ліній електропередач башт. типу почали за­стосовувати в Україні з поч. будівництва великих обʼєктів генерації для Дні­прогесу. Рекон­струкція будівель і споруд за допомогою М. к. до­зволяє під­вищити несучу спроможність буд. кон­струкцій, змінити їхнє функціон. при­значе­н­ня, здійснити надбудову, збільшити буд. обʼєм і площу приміщень, висоту та прогон будівлі, змінити кон­струкції стін і пере­крит­тів, а також пере­міщувати будівлі на значні від­стані, під­німати та пере­саджувати на нові фундаменти.

Завантажити статтю