Историю появления металлоконструкций в России можно отсчитывать с 17 века. Именно тогда построили первое здание, каркас которого включал подобные элементы. Это был Троице-Сергиевский монастырь в г. Сергиев-Посад. Первоначально для производства использовали чугун, однако черная металлургия в стране была слабо развита, поэтому металлоконструкции применялись в строительстве нечасто.
Достижения ХХ века
С началом индустриализации, в 1930-х годах, случился мощный скачок технического прогресса, а тяжелый чугун заменили более легкой сталью. Началось формирование отечественной школы проектирования конструкций из металла. Специалисты задумались о решении таких проблем, как экономия материалов, упрощение производственных процессов и ускорение монтажных работ. В 50-70-х годах уже широко использовались стали, обладающие повышенной прочностью.
Середину 70-х годов можно считать основным периодом прогресса в области создания легких металлоконструкций. Среди выдающихся деятелей того времени – А.М. Каминский, который на протяжении 20 лет принимал участие в разработках.
Знаковым событием в истории развития металлоконструкций стала Олимпиада 1980 г. в Москве. Для нее были построены огромные стадионы с вантовыми, мембранными и структурными покрытиями, самый грандиозный среди которых – "Олимпийский". Его форма – эллипс размером 224-183 м.
Легкие металлоконструкции
Технологии, позволяющие облегчить вес сооружений, стали популярными и востребованными в наше время. Легкие металлоконструкции (ЛМК) используются при постройке быстровозводимых зданий, которые подходят для любых климатических условий.
Профили не только обладают повышенной прочностью, но позволяют добиться сразу нескольких целей:
- снизить общий расход металла в 1,5-2 раза;
- уменьшить массу здания в 3-4 раза;
- сократить трудозатраты в 1,3–1,5 раз.
Конструкции поставляются на строительную площадку в комплекте, что позволяет сразу проводить все необходимые работы и сдавать здание "под ключ".
Виды соединений
Для металлических конструкций используют три вида соединений, в зависимости от напряженного состояния элементов, вида нагрузки, формы деталей, условий работы.
- Сварные соединения. Наиболее распространены, поскольку рабочий процесс занимает меньше времени, чем в случае с другими видами. Сварка позволяет получить прочный шов в заводских и построечных условиях, автоматизировать работу.
- Болтовые соединения. Применяются для скрепления сборно-разборных конструкций, ценятся за простоту и надежность. В современных сооружениях используют высокопрочные болты, работающие на срез и растяжение. Такие соединения в меньшей степени подвержены деформации.
- Заклепочные соединения. Менее распространены, чем два других типа, из-за трудоемкости работ и высокой стоимости. Чаще используются в условиях небольших нагрузок, в частном домостроительстве.
Современные технологии
В условиях рынка, для удовлетворения потребностей заказчиков, могут использоваться разные виды металлоконструкций:
- традиционные, из черного металла. Они подходят для крупных комплексов и заводов, где ширина пролетов должна быть больше 21 м, а высота помещений в многоэтажных зданиях составляет более 8 м;
- биметаллические, с комбинированным каркасом. В этом случае используется сварной двутавр и ЛМК. Такое сочетание позволяет не утяжелять конструкцию, но при этом можно использовать погрузочно-разгрузочные механизмы и установить фундамент стаканного типа;
- легкие металлические конструкции (ЛМК). Подходят для реализации однопролетной схемы до 24 м.п. (мах. до 36 м.п.). Шаг опоры 6,0 и 4,5 м.п. Основные узлы соединяются с помощью болтов.
