Область применения металлических конструкций

Металлические конструкции, как уже было отмечено, имеют очень широкое распространение. Даже если ограничить понятие металлических конструкций только конструкциями, состоящими из балок, ферм, арок, стоек (колонн), оболочек и т. п., объединенными одним технологическим процессом изготовления, и не учитывать конструкций машиностроительной промышленности, остается очень большая область применения металлических конструкций, охватывающая следующие виды сооружений.

1. Промышленные здания. Стальные каркасы промышленных зданий в течение многих лет были наиболее распространенными среди прочих видов сооружений, выполняемых из стали. В настоящее время стальные конструкции применяются в промышленных зданиях тяжелого типа, оборудованных кранами большой грузоподъемности и имеющих большую высоту (рис. І. 1).

Рис. 1.1. Внутренний вид пролета мартеновского цеха

В соответствии с «Техническими правилами по экономному расходованию металла, леса и цемента в строительстве» применение стальных конструкций допускается при пролетах более 24 м, высотах более 15 м и при кранах большой грузоподъемности (более 50 т). Наиболее сложными конструкциями для выполнения в железобетоне являются подкрановые балки под тяжелые краны, а также большепролетные стропильные фермы; колонны из железобетона получаются достаточно высокого качества.

Поэтому в практике современного промышленного строительства широко применяются смешанные каркасы в виде железобетонных колонн, поддерживающих стальные стропильные фермы и подкрановые балки. В результате успешного внедрения сборного железобетона в настоящее время каркасы зданий машиностроительной промышленности часто проектируются железобетонными или смешанными, даже в тех случаях, когда пролеты и высоты превышают указанные в Технических правилах. Стальные каркасы сохраняются преимущественно в основных зданиях металлургической промышленности, так как бетон мало приспособлен к эксплуатационным условиям этих зданий, а также в тяжелых цехах машиностроения.

2. Большепролетные перекрытия зданий общественных (например, стадионов, выставочных павильонов, рис. I. 2), производственных (например, авиасборочных цехов) или специального назначения (например, ангаров).

Рис. 1.2. Конструкция павильона СССР на Всемирной выставке 1958 г. в Брюсселе (Бельгия)

Перекрытия такого типа могут быть возведены и в железобетоне; однако металлические перекрытия имеют большие преимущества в части сроков возведения (как результат простоты и быстроты монтажа при значительно меньшем весе конструкций), а часто и в стоимости. Преимущества металлических большепролетных перекрытий увеличиваются с увеличением пролетов.

По этим причинам такие большепролетные перекрытия, как, например, перекрытие Дворца спорта в Лужниках (Москва) (рис XVIII.9) или купол павильона машиностроения на Выставке достижений народного хозяйства СССР в Москве (рис. 25), сделаны стальными, а павильон в Сокольниках (Москва) (рис. I. 12) — из алюминия.