Сучасне будівництво неможливо уявити без застосування металоконструкцій. Гігантські павільйони виставок і торговельних центрів, під дахами яких можна розміщувати футбольні поля, величезні будівлі виробничих цехів, складів і ринків – це і багато іншого створюється з обов'язковим використанням конструкцій такого типу. Їхнє застосування з кожним днем стає дедалі ширше, що і природно: як конструкційний матеріал, метал не знає рівних за міцністю, довговічності та естетичності створюваних з його застосуванням споруд.
Металоконструкції, скорочено МК, – це узагальнена назва конструкцій з різного роду металів і сплавів, широко застосовуваних у всіх областях людської діяльності завдяки своїй здатності нести і витримувати величезні навантаження.
Можна сміливо стверджувати, що для сучасної цивілізації металоконструкції є те ж саме, що і скелет для тіла людини: це її опора і несучий каркас. Варто згадати тут, що саме спорудами на основі металоконструкцій є найбільші будівлі світу – хмарочоси; ними є всі кораблі, літаки, автомобілі; ними ж – ємності для зберігання нафти і газу, трубопроводи та лінії електропередач. Продовжувати цей перелік можна довго, але сенс його один: метал – це головний конструкційний матеріал людства, і з плином років роль будівель і споруд їх нього прогресивно зростає.
На зорі цього процесу світ був захоплений гігантськими перлами металотворчості – Ейфелевою вежею в Парижі, Шуховской вишкою в Москві, Бруклинским мостом в Нью-Йорку. З того часу, усвідомивши, наскільки корисний і цінний метал, людство семимильними кроками рухається шляхом розширення його застосування у всіх сферах свого життя. Згадаймо тут, що другий за популярністю конструктивний матеріал, залізобетон також має своїм ядром металевий каркас.
Таким чином, з давньої пори, коли люди вперше усвідомили, наскільки цінний в їхньому житті метал, світ постійно йшов шляхом розширення і поглиблення його застосування. Те, що ми називаємо сьогодні металоконструкціями – підсумок цього бурхливого процесу, що ввібрав в себе всі підсумки і всю невгамовну пристрасть людського суспільства в його наполегливому русі до своїх вершин.
* * *
У виробництві металоконструкцій Україна з її багатющими виробничими традиціями займає високі позиції. Заводи металоконструкцій в Україні забезпечують своїми потужностями створення справжніх шедеврів будівництва, до числа яких по праву належать розташовані в Києві міст ім. Є.О. Патона, монумент Батьківщині-матері, вежа ретрансляції на Сирці і безліч інших унікальних об'єктів.
Виготовлення металоконструкцій в Україні – традиційно сильний вид робіт завдяки тому, що саме тут довгі роки веде плідну діяльність всесвітньо відомий Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона, величезну роль в створенні і роботі якого зіграв син прославленого вченого і багаторічний президент Академії наук України Борис Євгенович Патон. Праці його батька і його самого зіграли величезну роль у створенні мережі заводів з виробництва металоконструкцій в Україні та Радянському Союзі, до складу якого входила до здобуття незалежності наша країна.
Виробництво металоконструкцій в Україні, розквіт якого припадає на 50-ті роки XX століття, ввібрало в себе всі технологічні відкриття, зроблені в роки Другої Світової війни при створенні базових видів озброєнь.
Ряд заводів металоконструкцій в Києві до сьогодні застосовує і розвиває ці технології. Завод металоконструкцій в Україні – традиційна частина великих виробничих комплексів, подібних авіаційному заводу ім. Олега Антонова та харківському «Хартрону».
Виробництво металоконструкцій тут в наші дні піднялося до небачених раніше вершин завдяки застосуванню сучасних технічних засобів обробки металів – верстатів з ЧПУ, автоматизованих ліній штампування, зварювання тощо.
Металоконструкції України та Києва сьогодні затребувані не тільки на внутрішньому ринку країни – вони експортуються за кордон завдяки своїй високій надійності. Марка заводів металоконструкцій України як і раніше висока, і заводи металоконструкцій Києва з їхнім величезним технологічним багажем і досвідом майстрів вносять в це чималий свій внесок.
Властивості і види металоконструкцій
Переваги металоконструкцій чисельні. Конструкції ці легкі в порівнянні з залізобетонними; мають високу міцність і твердість; корозійностійкі (що насамперед стосується оцинкованих і виконаних з алюмінієвих сплавів конструкцій), технологічні; їхній монтаж і демонтаж виконується швидко.
Нарешті, колосально важлива і їхня естетична привабливість часто перетворює споруди з них в справжні твори мистецтва, приклад чого являє Ейфелева вежа.
Що ж стосується переваг споруд з металоконструкцій, то їх ціла низка:
● економічність зведення завдяки застосуванню модульної технології складання на основі системи універсальних стандартів;
● можливість поєднання з металоконструкціями сучасних будматеріалів, що використовуються для створення стін і покрівлі (наприклад, сендвіч-панелей);
● швидкість виконання повного комплексу будівельних робіт, від проєктування до завершення будівництва (складання);
● можливість монтажу металоконструкцій за будь-якої погоди;
● простота і надійність експлуатації споруд;
● можливість демонтажу металоконструкцій і їхнього подальшого застосування в іншому місці.
Сучасні будівельні конструкції завдяки своїй міцності дозволяють зводити колосальні за розмірами будівлі, що зробило їх незамінними в промисловій сфері та сільському господарстві.
Здатність металоконструкцій витримувати гігантські навантаження і інші деструктивні фізичні і хімічні фактори зумовила їхнє застосування як конструктивних елементів:
● каркасів будівель промислового призначення (колони, балки, ферми, ворота, віконні рами, вітражі, огороджувальні конструкції тощо);
● каркасів великопрольотних будівель громадського призначення (спортивні комплекси, виставкові павільйони, криті ринки, ангари, елінги, гаражі);
● транспортних будівель (мости, естакади, віадуки та ін.);
● каркасів висотних будівель (хмарочоси);
● висотних споруд в цілому (вежі, щогли, опори високовольтних ЛЕП);
● листових конструкцій (нафтоналивні резервуари, трубопроводи, бункери, газгольдери тощо);
● мобільних підйомних і запірних конструкцій (перевантажувальні крани, крани мостові, козлові, портальні і баштові; суднопідіймачі; затвори, шлюзного ворота);
● конструкцій спецпризначення (ядерні і хімічні реактори, пускові комплекси ракет, радіотелескопи, шельфові морські споруди та ін.);
● обслуговуючих конструкцій (огородження, сходи та ін.).
Металоконструкції багатоликі. Деталі, що виготовляються з профільованого металу, найчастіше застосовуються в якості несучих опор споруд в будівництві, але в машинобудуванні їх застосування набагато рідше. Профільовані металоконструкції легше, а часто і міцніше литих, з яких вони виникли колись, і сьогодні їх розділяють на сталеві і легкосплавні – наприклад, виготовлені з алюмінію і сплавів на його основі.
Найбільш загальний поділ металоконструкцій – це поділ їх на машинобудівні, де вони виконують або забезпечують якісь важливі людям рухи (наприклад, ротор гідротурбіни – рухома металоконструкція, а її станина – нерухома, але своєю вагою і монолітністю забезпечує ефективне обертання ротора), і конструкції таких споруд як каркаси в їх чистому понятті. Термін «конструкція» в машинобудуванні рідкісний з нормативних причин: в документації цієї галузі поняття конструювання застосовують лише до збірки, про елементи ж її говорять як про деталі і складальних одиницях.
З числа деталей, виготовлених з металевого профілю, найбільше затребувані стійки, колони і балки будівельних перекриттів. Більшість металоконструкцій виробляється масово на основі єдиної системи стандартів. Сировиною для їх виробництва служать чавуни, стали, а також кольорові метали і сплави на їхній основі.
Виготовлення та монтаж металоконструкційМеталоконструкції, які застосовуються в сучасному будівництві, поділяються на стаціонарні, збірно-розбірні і трансформовані. У числі основних різновидів металоконструкцій – колони, балки, ферми, прогони, консолі, зв'язку жорсткості, сходи, площадки та ін.). Основою металоконструкцій є металопрокат, що піддається холодній обробці (різання, гнучка, свердління) і подальшій збірці. При виконанні їх розрахунків за основу обчислень береться вага навантаження, яку їм належить нести – покрівлі, стінового матеріалу, утеплювача та ін. Компенсація додаткових навантажень, яким може піддаватися проектована конструкція, проводиться за рахунок підвищення витрати металу, що призводить до посилення несучої основи. Міцність готового металовироби визначається властивостями металу і способами з'єднання елементів виробу (зварювання, штампування, кування, клепка, болтова стяжка). Проєктування металовиробів двоетапний: на першому етапі створюються креслення марки КМ (конструкції металеві), на другому – креслення КМД (конструкції металеві деталювальні), за якими здійснюється складання готового виробу з відправних елементів. При створенні останніх за базові критерії беруться вимоги, які диктуються технологією будівельно-монтажних робіт (відправна комплектація, послідовність і технологічні особливості монтажу) і технологічні ресурси заводу-виготовлювача. Розроблення креслень КМ і КМД ведеться в наші дні на сучасному комп'ютерному обладнанні із використанням програм для 3D-моделювання, що багатократно підвищує швидкість видачі готових креслень і якість готової продукції, а також зменшує витрати на металопрокат, комплектуючі та витратні матеріали. Економія металу, що досягається завдяки оптимізації виробничого циклу на базі сучасних технологій, становить до 30%. Заводи металоконструкцій в УкраїніНаша країна активно розбудовується, тож має величезні потреби в металоконструкціях. Такий попит породив велике число підприємств по виготовленню металоконструкцій в Україні. Число найбільш великих структур такого роду в країні 48, і розташовані вони в містах: Авдіївка (1), Брянка (1), Кам’янське (1), Дніпро (15), Донецьк (3), Запоріжжя (4), Київ (8) , Львів (1), Миколаїв (2), Одеса (2), Суми (1), Харків (3), Луцьк (1), Кременчук (1) Івано-Франківськ (1), Житомир (1), Нововолинськ (1 ) і Рівне (1). |