1.2. Переваги і недоліки сталевих конструкцій, галузі їх застосування

Основними позитивними якостями сталевих конструкцій є:

1. Висока надійність, яка зумовлена однорідністю металу.

2. Здатність сприймати великі навантаження при відносній легкості.

3. Газо- і водонепроникність, обумовлені великою щільністю сталі.

4. Індустріальність, тобто виготовлення з готових прокатних чи гнутих профілів.

5. Висока заводська готовність, монтаж з мінімальними затратами ручної праці.

Основними недоліками сталевих конструкцій є:

1. Недостатня корозійна стійкість.

2. Мала вогнестійкість. При температурі 600С сталі повністю переходять у пластичний стан.

Найширше застосовуються стальні конструкції в таких типах споруд:

1. Каркаси будинків промислових споруд.

2. Каркаси багатоповерхових (висотних) цивільних будівель.

3. Конструкції автомобільних та залізничних мостів.

4. Листові конструкції, до яких належать трубопроводи великих діаметрів, ємкості для зберігання рідини (резервуари), газів (газгольдери), сипних матеріалів (бункери і силоси), спеціальні конструкції домен, повітронагрівачів та інших обєктів металургійних та хімічних виробництв.

5. Конструкції мостових, баштових кранів.

6. Великопролітні конструкції покрівель ангарів, громадських споруд (ринків, стадіонів, виставочних павільйонів).

7. Вежі та щогли.

8. Інші конструкції (пов'язані з космічними дослідженнями, атомною енергетикою та інше).

1.3. Основні вимоги, які ставляться до сталевих конструкцій

1. Відповідність призначення будівлі чи споруди умовам експлуатації та технологічним вимогам виробництва.

1. Надійність і довговічність.

2. Економічність, яка пов'язана зі зменшенням маси металу, трудомісткістю виготовлення і монтажу конструкцій.

3. Висока швидкість монтажу.

4. Технологічність – відповідність умовам потокового високомеханізованого виготовлення.

5. Можливість перевозу конструкцій до місця монтажу.

6. Естетичність зовнішнього вигляду.

7. Зручність догляду під час експлуатації.

Найбільша економія металу досягається:

• підвищенням його міцнісних характеристик, тобто при застосуванні сталей підвищеної і високої міцності;

• використанням економічних профілів;

• розробкою прогресивних конструктивних форм (тобто конструкцій).

Особливий інтерес викликають конструктивні форми стержнів чи поверхонь, які працюють лише на розтяг. При розтягові маса елемента пропорційна межі міцності матеріалу. На відміну від розтягнутих, у стиснутих елементах та елементах, які згинаються, зменшення маси не пропорційне зростанню механічних характеристик.

Зменшенню металомісткості будівель сприяє концентрація матеріалу та поєднання функцій, а також створення попередньо напружених металевих конструкцій.

Ідея поєднання сполучення функцій знайшла втілення в підкраново-підкроквяних конструкціях, тонкостінних оболонках великих прольотів.

Перспективним є створення несучих і огороджуючих конструкцій комплектної поставки.

Ідея концентрації матеріалу: вигідніше збудувати один резервуар обємом 50 тис. м, ніж десять по 5 тис. м.

1.4. Введення у проектування (розділ написаний доцентом Губановим в.В.) Цілі проектування

Проектування є “процес визначення засобів виготовлення продукту, що задовольняє задану потребу”: від перших концептуальних ідей, через вивчення людських намірів, до стадій деталювання і виготовлення, разом із всіма ідеями і дослідженнями, пов'язаними з кресленнями, словами і моделями.

Основні цілі будівельного проектування - це забезпечити щонайкраще:

а) відповідність споруди своєму призначенню й експлуатаційним вимогам протягом всього терміну служби;

б) створення безпечної конструкції, побудованої вчасно, вартість якої не перевищує розрахованої заздалегідь;

в) зручність для користувачів і естетичний зовнішній вигляд для сторонніх спостерігачів.

Ці вимоги можна задовольнити шляхом:

• створення простої копії вже існуючого об'єкта;

• ”винаходу колеса”, тобто проектування кожного елемента системи наново.