Изделия строительные из металлов

Изделия строительные из металлов

Основой для производства современных металлоконструкций служит сталь обычного и повышенного качества из углеродистых и низколегированных марок, а иногда титановые и алюминиевые сплавы. Более высокие эксплуатационные характеристики металлоизделий из прокатной стали постепенно снижают интерес к металлу, производимому по технологии чугунного и стального литья.

Особенности стали, используемой для металлоконструкций

При выборе стали для производства металлоконструкций учитывают такие характеристики исходного сырья:

• Механические параметры – предел прочности и текучести, ударная вязкость и относительное удлинение при нагрузках на разрыв.
• Технологические параметры – свариваемость, осадка и т.д.
• Химические параметры – содержание в составе определенных компонентов.

Механические параметры

Для определения механических характеристик проводят специальные испытания нормальных образцов.

Пределом прочности при растягивающих нагрузках является такое напряжение, которое соответствует наибольшему значению нагрузки до разрушения образца. Это условный параметр, который рассчитывается по значению первоначальной площади сечения образца.

Предел текучести – это минимальное значение напряжения, при котором происходит удлинение образца без существенного увеличения параметров нагрузки. В большинстве случаев за предельный параметр текучести образца принимают напряжение, при котором остаточное значение удлинения составляет 0,2 % от его длины. Пределом текучести характеризует способность металла сопротивляться деформационным процессам.

Относительным (предельным) удлинением при нагрузках на разрыв является отношение параметра приращения длины испытуемого образца к его начальной длине. На значение этого параметра также влияет отношение длины к площади образца. Для определения пластических свойств металла принято учитывать длину площадки текучести.

Ударная вязкость позволяет определить подверженность металла к хрупкости и старению и его динамическое сопротивление при пластических деформациях. На этот параметр могут влиять металлургические свойства металла:

• раскисленность;
• шлаковые включения и т.п.

Технологические параметры

Они позволяют определить способность металла деформироваться или принимать воздействия, которые будут характерны для металлоконструкции. При оценке качества учитывается внешний вид поверхности после проведенных испытаний.

При проверке параметров загиба определяется способность заготовки или сварного участка принимать требуемую по размеру форму. При пробах на осадку проверяется способность заклепочной стали выдерживать заданные параметры деформации на сжатие.

Химические элементы в составе стали

На свойства стали влияет и е химический состав:

• Углерод. В строительных металлоконструкциях его содержание обычно составляет не более 0,22 %, иногда – 0,35%. Большее добавление углерода повышает прочность, но снижает параметры пластичности, ухудшая свариваемость и снижая ударную вязкость.
• Марганец. При наличии в составе металла 0,8% марганца, Параметр прочности на растяжение и текучесть материала повышается без ухудшения пластичности. При увеличении включения до 1% и более, падает ударная вязкость и устойчивость к коррозии, металл становится более твердым и хуже сваривается. При очень маленьком содержании марганца значительно снижается предел прочности материала.
• Кремний. Для обычных сталей процент кремния в составе составляет до 0,32, а в низколегированных до 1,1. Этот компонент увеличивает предел прочности и текучести, снижает вязкость, может ухудшать свариваемость.
• Сера. Для предотвращения ломкости, хрупкости (при высоких температурах) и уменьшения прочности в составе стали не должно быть более 0,06% серы.
• Фосфор. Может стать причиной хладноломкости стали. Его содержание в составе обычных сталей обычно не превышает 0,08%.
• Азот. При наличии в составе более 0,015 % азота или других растворенных газов повышается хрупкость металла.
• Хром и никель. Увеличивают твердость и прочность, но уменьшают пластичность. Для строительных низколегированных сталей характерно содержание не более 0,9 и 0,8 процентов элементов, соответственно.
• Медь. Повышает характеристики прочности и устойчивости к коррозии. Обычно составляет до 0,65 % от общего состава.

Способ выплавки

Сталь по способу выплавки бывает:

• Мартеновской. Отличается невысокой пористостью и низким содержанием вредных примесей.
• Конверторной (бессемеровской и томасовской). Для томасовской стали характерна низкая ударная вязкость при нормальных температурных показателях. Она не используется для строительных конструкций. Бессемеровская сталь более пориста, чем мартеновская.

По способу раскисления стали бывают:

• Спокойные.
• Кипящие.
• Полуспокойные.

В составе кипящей мартеновской стали большее количество газов, чем в спокойной, она имеет менее однородную структуру. Бессемеровская сталь по прочности не уступает мартеновской, но последняя менее подвержена старению и хрупкости.

Применение стали различных марок

При строительстве металлоконструкций широкое применение находят такие марки стали:

1. Углеродистые обычного качества:

• мартеновские — Ст0, Ст2, СтЗкп, Ст3, Ст4, Ст5;
• бессемеровские – БСтЗкп.

1. Углеродистые повышенного качества:

• мартеновская —М16, М18а, М31а.

1. Низколегированные конструкционные стали:
   • 15ХСНД (НЛ2, СХЛ1), 10ХСНД (СХЛ4), 14Г2, 15ГС, 10Г2СД (МК).

При строительстве несущих металлоконструкций используют такие марки стали:

• при высоких статических нагрузках — СтЗкп;
• при непосредственном динамическом воздействии подвижных вибрационных нагрузок — Ст3;
• при интенсивном действии подвижной нагрузки — М16, М18а;
• при подвижной нагрузке и температуре —25° и ниже — М16 и М18а;
• при тяжелой нагрузке и больших пролетах — 14Г2, 15ГС, 15ХСНД, 10ХСНД.

Для низколегированной стали характерна более высокая прочность, чем для обычной. Ее ограниченное использование в строительных конструкциях объясняется высокой стоимостью производства и недостаточным количеством промышленно освоенных марок этой стали.

Хорошими эксплуатационными параметрами обладают также алюминиевые и титановые сплавы. Они пластичны, легко поддаются обработке под давлением, хорошо свариваются и позволяют уменьшить вес металлоконструкций. Но их производство обходится дороже, и требует специфических условий.

Строительные изделия из металла – виды и особенности выбора

Для любого строительства необходимы материалы из металла. Они обеспечат высокую прочность и долговечность строений. В статье разберем какие именно виды строительных материалов применяются из металла и особенности их выбора.

Виды строительных материалов из металла

Строительные материалы в большинстве своем изготавливают из чугуна и стали, то есть из черных металлов. Сплавы содержат углерод, и при увеличении его наличия – снижается прочность изделия. Для улучшения прочности и повышения технических характеристик в сплав добавляются цветные металлы, например, алюминий. Для строек используются металлы марки от Ст0 –Ст7, потому что они содержат небольшие количество углерода и обладают отличными параметрами.

Все виды строительных материалов делятся в зависимости от назначения:

1. Для дорожного строительства. Используются для железных дорог, эстакад, путепроводов.
2. Для строительства зданий и сооружения – несущие.
3. Для ограждения территории – ворота, заборы, калитки и т.п.
4. Для декоративного украшения – художественная ковка, изделия для экстерьеров на заказ.

Элементами металлоконструкций являются балки, уголки, тавры, трубы, катанки, швеллеры. По методу изготовления и соединения выделяют болтовые, сварные, клепанные, комбинированные, винтовые и штампованные типы.

Особенности выбора

Качественные изделия из металла обеспечат долгое выполнение своих функций без коррозии и деформации. Для проверки обязательно требуйте паспорт качества, выдающийся заводом-изготовителем и сертификат соответствия (он выдается специальными организациями, испытывающими прочность конструкции). Приобрести их можно в маркет-плейсе «Hardhub», можете перейти на их официальный сайт для просмотра каталога.

В каталоге удобно созданы товары по группам: трубный прокат, листовой прокат, сортовой прокат, материалы кровельные и фасадные, а также фасонный прокат. Можно найти любой вид нужного товара:

• Металлочерепица;
• Арматура;
• Профнастил;
• Профильные трубы и для водогазопровода;
• Швеллер;
• Уголки;
• Проволоку;
• Балки и многое другое.

Есть возможность сравнения стоимости на изделия из стали и металла от разных производителей, что позволяет найти более выгодное предложение. Кроме сравнения цен по ведущим поставщикам, можно делать такое же сопоставление по городам России. Поэтому очень рекомендуем пользоваться маркет-плейсом «Hardhub».

Виды металлических конструкций в строительстве

Основные виды металлических конструкций — машиностроительные и строительные, то есть используемые как сборочные единицы, комплекты и детали машиностроительного оборудования либо же как несущие конструкции быстровозводимых зданий, сооружений, ангаров и так далее. Также из металла (стали или алюминия) собираются временные ограждения, лестницы, опоры, поддерживающие каркасы для труб. Каждое такое изделие обладает своей несущей способностью. Все виды современных металлических конструкций имеют общие черты.

Железные конструкции: общие отличительные особенности

По описанию металлоконструкции — это надежные и легкие конструкции, изготавливаемые из прокатного металла. Для всех них характерен единый технологический процесс изготовления, основанный на холодной обработке металлического проката. Также здесь используется один способ соединения деталей в нужные элементы конструкции: это фиксация на болтовые соединения или с помощью сварки.

Металлоконструкции легче каменных, деревянных и железобетонных. Легкость определяется по соотношению плотности к расчетному сопротивлению материала. Так, по расчетам легкость конструкций из малоуглеродистой стали почти в 1,5 раза меньше, чем у дерева, и в 6 раз меньше по сравнению с железобетоном.

Также для всех без исключения видов металлоконструкций характерна высокая индустриальность. Например, строительные металлоконструкции из стального проката, выпускаемые компанией “СтальПрофильГрупп” из стального проката, поставляются с высокой степенью заводской готовности и подходят для быстрой сборки.

Кроме того, современные металлические конструкции обладают высокой степенью непроницаемости, поскольку для них используется металл высокой плотности.

Какие металлоконструкции бывают по конструктивной форме и назначению

В сфере массового производства, машиностроения и строительства выделяют такие группы металлических конструкций:

Каркасы промышленных зданий, которые могут быть как цельнометаллическими, так и комбинированными, когда металлом покрываются колонны из железобетона.

Каркасы большепролетных зданий, с пролетами от 100 метров. Это различные павильоны и ангары. Для них используются следующие виды металлоконструкций по конструкционному исполнению: рамные, балочные, арочные, висячие и комбинированные.

Металлоконструкции для эстакад и мостов в разнообразных вариантах исполнения.

Листовые конструкции, на основе которых создаются емкости, резервуары, газгольдеры, бункеры, подающие трубопроводы большого диаметра.

Башни, мачты и опоры, в том числе, для линий электропередач (ЛЭП), нефтяных вышек, вентиляционных труб.

Несущие каркасы промышленных и гражданских многоэтажных зданий.

Прочие конструкции, в том числе платформы, трамплины и прочие изделия и опоры, которые используются для задач угольной или нефтегазодобывающей промышленности.

Другие варианты классификации металлоконструкций

Существуют такие варианты классификации металлических конструкций:

Разные виды несущих металлоконструкций в зависимости от того, какие прокатные изделия используются при сборке. Это могут быть:

По виду и способу строения различают цельнолитые и сборно-разборные металлоконструкции. Удобнее всего именно последний вариант, и он чаще всего используется в строительстве. Изготовленные таким способом металлоконструкции можно демонтировать, трансформировать, достраивать.

По назначению различают два виде металлоконструкций — несущие или ограждающие.

По материалу изготовления их делят на две основные группы — выполненные из стали или сделанные из алюминия.

По степени готовности к применению также выделяют две категории: те, что поставляются полностью готовыми к использованию, и те, что требуют сборки на месте, на строительной площадке.

По способу соединения различают сразу 6 категорий: сварные, болтовые, штампованные, винтовые, клепаные и комбинированные. В промышленности и строительстве чаще всего используются первые два варианта, остальные не получили широкого распространения. Сварные металлоконструкции имеют отдельную классификацию: по способу и типу сопряжения элементов, по конфигурации швов, по толщине металла и профилю сечения. Они могут быть линейными, радиальными или линейно-радиальными.

Также металлоконструкции можно классифицировать по характеристикам используемого проката: по форме, размерам, по его устойчивости к внешним воздействиям, включая коррозию и перепады температур, по возможным нагрузкам.

Типы строительных металлических конструкций и изделий

Строительные несущие конструкции из металла делятся на две основные категории. Первая — это ЛМК или легкие металлоконструкции, которые применяются в строительстве большепролетных зданий. Вторая — это ЛСТК или легкие стальные тонкостенные конструкции, которые собираются из гнутых назолодно профилей с цинковым покрытием.

По типу расчетных моделей выделяют сразу 4 категории:

раскрепленные системы. плоские или пространственные;

отдельные элементы конструкций, в том числе колонны, балки, стойки, опоры.

В зависимости от того, какие здания планируется строить, различают несколько конструктивных решений:

Однопролетные без промежуточных колонн. Хорошо подходят для сельскохозяйственных ангаров и производственных помещений.

Многопролетные с промежуточными колоннами как универсальный вариант. Могут выполняться без ограничений по длине. Возможная ширина — до 72 м.

Односкатные, одно- или многопролетные. Могут изготавливаться неограниченной длины, но шириной не более 30 м.

С межэтажным перекрытием. Чаще всего такие здания используются как комбинированные и комплексные — например, на первом этаже можно разместить производство или торговые залы, а на втором — администрацию.

Металлоконструкции в строительстве изготавливаются как по типовым, так и по индивидуальным проектам. И в компании “СтальПрофильГрупп” работают с обоими этими направлениями. У на есть проектный, производственный и строительный отделы. При заказе любого легковозводимого здания под ключ вы получаете гарантию 5 лет на все работы и материалы, включая металлокаркас. Обратиться для расчетов можно по телефону.

Металл в строительстве: от меди до стали

Периодическая система элементов Менделеева насчитывает 82 металла, многие из которых, благодаря своим уникальным свойствам, находят применение в строительстве. Но если когда-то металл использовался, в основном, для изготовления кровельных покрытий и отдельных элементов крепежа, то по мере развития технологий его значимость для стройиндустрии становится все выше. Например, можно смело утверждать, что сегодня стальные конструкции являются основой любой капитальной постройки. Совершив небольшой экскурс, можно проследить эволюцию металла в строительстве.

Исторический экскурс

Это очень прочный металл, благодаря формированию голубовато-зелёной патины слабо подверженный коррозии, а потому способный служить долго. В качестве кровельного материала листовую медь использовали потому, что она легче деревянной черепицы и уж тем более — глиняной черепицы или свинца. Немаловажно также и то, что медь достаточно легко гнётся, что позволяло использовать ее для облицовки куполов и других фигурных элементов, которыми обычно украшали кровли культовых построек.

Помимо кровли медь издавна используется ещё и в декоративных целях, а также как материал для создания памятников и монументов. В частности, именно она послужила основным материалом для Статуи Свободы. Медные сплавы, широко используемые в архитектуре — это бронза (сплав меди и олова) и латунь (сплав меди и цинка).

К недостаткам меди можно отнести её крайне высокую стоимость, которая растёт год от года, а также свойство со временем терять свой первозданный яркий цвет и характерный блеск: покрываясь патиной, медь стремительно тускнеет и приобретает характерный зелёный оттенок.

Забегая немного вперёд, можно отметить, что решение «медной проблемы» в наши дни найдено: натуральный металл сегодня всё чаще заменяют достоверной имитацией из стали с полимерным покрытием, о которой пойдет речь чуть позже. Например, сталь с двусторонним покрытием Agneta, в точности имитирующим цвет и блеск меди благодаря включённым в состав красителя микросферам, втрое дешевле своего прообраза, но при этом не теряет внешней привлекательности в течение всего срока эксплуатации.

Свинец — ещё один «долгожитель» строительной отрасли. Его широчайшее применение в прошлом было обусловлено прежде всего низкой температурой плавления. Вплоть до конца XIX века из свинца изготавливали водопроводные трубы, пока не стало известно, что это негативно отражается на здоровье людей. Как и медь, свинец на протяжении многих веков был популярным кровельным материалом и одновременно использовался для изготовления водосточных желобов, труб и дымоходов. Правда, из-за своего большого веса свинец лучше всего подходил для низкоскатных крыш, поскольку с крутых со временем неизбежно начинал сползать. Кроме того, свинцовые кровли были не в фаворе в регионах с большими перепадами температур, поскольку быстро приходили в негодность из-за существенных температурных деформаций, которым подвержен этот металл.

Ещё одна ипостась свинца — изготовление красок на его основе: сурик (красный) применялся как антикоррозионный пигмент для железа, а свинцовые белила — для покраски деревянных домов. Эти краски считались одними из самых стойких и долговечных и всегда использовались в качестве защитных покрытий. Однако со временем их применение было приостановлено в связи с распространением случаев отравления свинцом.

Терн, или «тернплате» — ещё один материал, вошедший в строительный обиход начиная с XIX века. Это были стальные или железные листы, покрытые свинцово-оловянным сплавом, которые часто путали с белой жестью.

Олово само по себе в чистом виде никогда не применялось в архитектуре. Обычно его использовали в сплавах, например, с медью для образования бронзы, а также для покрытия более жёстких металлов, например, лужёного железа или стали: при покрытии листового железа оловом как раз и получалась жесть. Из неё обычно делали броню, но иногда использовали и как кровельное покрытие. В конце XIX века в моде были потолки из рельефной металлической плитки, называвшиеся «оловянными», хотя на самом деле они чаще всего изготовлялись из крашеного листового железа или стали.

Никель находится в сходном положении с оловом: он периодически использовался в качестве гальванического покрытия архитектурных деталей. А вот в создании сплавов никель занимает, пожалуй, лидирующее место на фоне остальных металлов. Благодаря ему мы имеем нейзильбер, монель-металл и нержавеющую сталь. Вплоть до Первой мировой войны нейзильбер называли «немецким серебром», но затем он стал более известен как «белая латунь», хотя правильнее было бы именовать его «никелевой латунью», так как в классическом варианте этот сплав состоит из 75% меди, 20% никеля и 5% цинка. Разное процентное соотношение даёт разные цвета: серебристо-белый, жёлтый, голубоватый, зелёный или розовый. Изделия из нейзильбера были неизменными атрибутами стиля арт-деко.

Монель-металл представляет собой сплав из двух третей никеля и трети меди, а по цвету он похож на платину. Определённым показателем его успешности можно считать тот факт, что в 1936 году медная кровля Нью-Йоркской городской публичной библиотеки на пересечении Пятой авеню и 42-й улицы была заменена на монельную. Удобство работы с монель-металлом заключалось в том, что его можно было варить и паять прямо на месте строительных работ, что позволяло создать сплошную водонепроницаемую поверхность кровли. Во время Второй мировой войны большое количество никеля и меди шло на военные нужды, в связи с чем производство монеля значительно сократилось. А после войны ему на смену пришли нержавеющая сталь и алюминий, имеющие более низкую себестоимость.

Цинк в чистом виде использовался как кровельное покрытие в Бельгии, Франции и Германии, где он заменил более дорогие медь и свинец. Начиная с 1820-х годов бельгийский цинковый лист стали импортировать в Америку. Что касается антикоррозионного цинкования, то эта технология была запатентована в 1837 году независимо друг от друга Сорелем во Франции и Крауфордом в Англии. Метод представлял собой процесс «горячего погружения» с целью покрытия железа цинком. Новинка довольно быстро перебралась за океан: Торговая биржа на Манхеттене стала одним из первых зданий, имевших оцинкованную крышу и водостоки.

Свою нишу цинк занял также в области изготовления декоративных элементов благодаря пластичности и приемлемой цене, дававшими ему преимущества по сравнению с камнем. Изделия из цинка легко поддавались покраске, что позволяло имитировать более дорогие металлы. Кстати о красках: в отличие от свинца. краски на основе цинка не токсичны и устойчивы к загрязнению. Они имели коммерческий успех, начиная с 1850-х, а в 1870-х начали использоваться повсеместно. Дополнительным преимуществом было то, что цинковые красители являлись хорошими ингибиторами ржавчины на железе и стали.

Алюминий был недоступен по разумной цене и в достаточных количествах вплоть до начала XX века. Затем он постепенно стал входить в архитектуру, правда, сначала только как материал для изготовления декоративных элементов. Первым громким выходом алюминия на большую строительную арену следует считать Эмпайр Стейт Билдинг, строительство которого было завершено в 1931 году. На долю алюминия пришлась значительная часть элементов отделки небоскрёба, таких как декоративные панно, входной комплекс, двери лифта. Кроме того, наряду со сталью алюминий был использован в несущих конструкциях здания и для облицовки его фасада.

К недостаткам алюминия следует отнести небольшую жесткость (втрое меньше, чем у стали), высокую теплопроводность и низкую температуру плавления (примерно 660°C). Первое свойство заставляет увеличивать площадь сечения алюминиевых конструкций, а в сочетании со вторым делает их источником теплопотерь здания. Например, вентилируемые фасады на алюминиевой подконструкции существенно уступают стальным по показателям теплоизоляции, не давая при этом существенного выигрыша в весе. Третье свойство негативно отражается на пожарной безопасности построек.

Король среди стройматериалов

Железо в архитектуре встречается в четырёх широко распространённых формах: кованое железо, чугун, листовое железо и сталь. «Чугун был главным строительным материалом XIX века — века промышленной революции. Он часто использовался для конструктивных решений: например, для изготовления колонн, фасадов или куполов. Также из чугуна делали лестницы, лифты, решётки, веранды, балконы, перила, заборы, фонари и даже надгробья», — рассказывает архитектор Анисия Борознова. На сегодняшний день чугун используется в основном для изготовления труб и сантехнической арматуры, хотя иногда к его помощи прибегают с целью подражания стилю прежних эпох.

Наиболее подробно имеет смысл говорить о стали. Именно появление конструкционной стали в середине XIX века сделало возможным строительство высотных зданий. Произошло это благодаря исследованиям английского изобретателя Генри Бессемера, пришедшего к идее передела жидкого чугуна в литую сталь путём продувки сквозь него сжатого воздуха. Чуть позже была разработана мартеновская печь, которая позволила ускорить процесс и снизить себестоимость получаемого материала. Мосты, железнодорожные комплексы и небоскрёбы были первыми крупномасштабными объектами из конструкционной стали.

Ещё один материал, выведший строительные технологии на новый уровень, был разработан также в конце XIX века. Добавление стальной проволоки в бетон дало рождение железобетону, который вряд ли нуждается в специальном представлении.

В начале XX века появились нержавеющие стали с различными примесями, и их главным достоинством стала устойчивость к коррозии. Одним из памятников этой эпохи является здание корпорации Chrysler, построенное по проекту архитектора Уильяма Ван Элена и признанное самым красивым небоскрёбом Нью-Йорка.

Сегодня практически все капитальные здания построены либо из железобетонных, либо на стальном несущем каркасе. Последнее относится и к так называемым быстровозводимым зданиями, которые практически полностью вытеснили сегодня любые другие строительные технологии из коммерческого и промышленного строительства.

Следующим значимым этапом в развитии строительных технологий стало появление системы навесных вентилируемых фасадов (НВФ) в 40-х годах XX века в странах Скандинавии и затем распространившееся оттуда в Европу и Америку. Подконструкция вентфасадов чаще всего изготовлялась из стали, чуть реже — из алюминия (о недостатках этого решения мы уже говорили). Затем на неё крепилась облицовка, а на несущую стену под ней — утеплитель, с соблюдением обязательного воздушного зазора.

На первых порах в качестве облицовочных материалов использовали всё подряд, особенно когда дело касалось бюджетного частного домостроения. Со временем доминирующие позиции на рынке фасадных облицовок начали занимать дешевый керамогранит и легкие алюминиевые композитные панели. Однако помимо очевидных преимуществ эти решения имеют и серьезные недостатки.

Так, керамогранитные фасадные плитки массивны, хрупки, и при всем этом отличаются самым ненадежным среди всех облицовочных материалов способом крепления — на кляммеры (защелки). Любое нарушение технологии монтажа, особенно на высотных зданиях, может сделать керамогранитный фасад небезопасным, а целесообразность его использования в сейсмоопасных районах опровергается повседневной практикой.

Что касается композитных панелей, то выбирать их нужно с осторожностью, потому что не любой их тип соответствует требованиям пожарной безопасности для жилищного и гражданского строительства.

Однако с появлением и развитием технологии полимерного покрытия листовой стали популярным до последнего времени фасадным решениям появилась достойная альтернатива: стальные облицовки доказали своё явное преимущество перед другими решениями и начали постепенно вытеснять их с рынка. Технологичность, простота монтажа, энергоэффективность и долговечность НВФ со стальной облицовкой в сочетании с привлекательным внешним видом и множеством цветовых вариаций пленили сердца архитекторов и строителей.

Иногда в адрес стальных облицовок можно услышать нарекания. Например, экономичные варианты, такие как линеарные панели, ввиду небольшой толщины металла и упрощённой технологии формования не обеспечивают безупречной геометрии фасадных элементов, а потому не очень подходят для серьёзного городского строительства. Относящиеся же к среднему ценовому сегменту фасадные кассеты, лишённые означенных недостатков, не всегда вписываются в имеющийся бюджет, например, в рамках муниципальных программ реконструкции жилых зданий.

Любопытно отметить небольшую лексическую трансформацию, которая происходит прямо у нас на глазах. Слово «металл» всё чаще используется как синоним «стали», ведь это именно её по праву можно назвать металлом нового времени. Из стали стало возможным создать любой элемент здания: фундамент, несущие конструкции, облицовку, кровлю, декор, мебель. Если провозгласить металл королём среди стройматериалов, то его корона наверняка будет сделана из стали.

Презентация на тему «Металлические строительные материалы»

ОГБПОУ « Костромской политехнический колледж» по теме 1.2: «Строительные материалы и изделия» Тема: «Металлические строительные материалы» Преподаватель Соловьева Г.В.

Изделия из металлов занимают важное место в нашей жизни, как в повседневном быту так и в строительстве.

К металлам относится группа химических элементов, материалы из которых отличаются твердостью, пластичностью(ковкостью), хорошей электро- и теплопроводностью,непрозрачностью и характерным блеском. Строительные материалы и изделия из металлов, одни из важнейших в современной архитектуре, применяются как конструкционные, конструкционно-отделочные и отделочные, обеспечивая высокие прочность и надежность конструкций, втом числе большепролетных и высотных. Металлы, применяемые в строительстве, разделяют на две основные группы: черные и цветные.Черные — сплав железа с углеродом-чугун и сталь.Цветные металлы – алюминий, медь, цинк, свинец, олово, никель, титан, вольфрам, ванадий.

Основы производства Основным сырьевым компонентом для получения металлов являются рудные горные породы. Наиболее часто используют красный, магнитный, бурый и шпатовый железняк.

Чёрные металлы: 1) Чугун – железоуглеродистый сплав с содержанием углерода от 2% до 6,67%. В зависимости от характера металлической основы он делится на четыре группы: Серый, белый, высокопрочный и ковкий. Серый чугун – содержит 2,4…3,8% углерода. Он хорошо поддаётся обработке, имеет повышенную хрупкость. Его используют для литья изделий, неподвергающихся ударным воздействиям. Белый чугун – содержит 2,8…3,6% углерода, обладает высокой твёрдостью, однако он хрупок, не поддаётся обработке, имеет ограниченное применение. Высокопрочный чугун получают присадкой в жидкий чугун магния 0,03…0,04% он имеет тот же химический состав что и серый чугун. Он имеет наиболее высокие прочностные свойства. Его применяют для отливки корпусов насосов, вентилей. Ковкий чугун – получают длительным нагревом при высоких температурах отливок из белого чугуна. Он содержит 2,5…3,0% углерода. Его применяют для изготовления тонкостенных деталей (гайки, скобы…). В водохозяйственном строительстве применяют чугунные плиты – для облицовки поверхностей гидротехнических сооружений, подвергающихся истиранию наносами, чугунные водопроводные задвижки, трубы. 2) Стали – получают в результате переработки белого чугуна в мартеновских печах. С увеличением в сталях содержания углерода повышается их твёрдость ихрупкость, в то же время понижается пластичность и ударная вязкость. Механические и физические свойства сталей значительно улучшаются при добавлении в них легирующих элементов (никеля, хрома, вольфрама). В зависимости от содержания легирующих компонентов стали делятся на четыре группы: (1)углеродистые (легирующие элементы отсутствуют),(2)низколегированные (до 2,5% легирующих компонентов),(3)среднелегированные (2,5…10% легирующих компонентов), (4)высоколегированные (более 10% легирующих компонентов). Углеродистые стали в зависимости от содержания углерода подразделяют на низкоуглеродистую (углероды до 0,15%), среднеуглеродистую (0,25…0,6%) и высокоуглеродистую (0,6…2,0%).

Основные технологические операции при производстве металлических строительных материалов: обработка сырья, плавка, формование.

Основные способы производства стали – кислородно-конвертерный, мартеновский и электроплавильный.

Металлические строительные материалы и изделия определенного профиля получают на стадии формования. В процессе литья из расплавленного металла получают отливки, соответствующие по форме и размерам литейным формам. Способом проката получают значительную часть строительных материалов из стали , листы и проволоку из цветных металлов. Штамповкой и прессованием получают рельефные облицовочные материалы, элементы оборудования. Способом формования под давлением (экструдирования) изготовляют профильные материалы и трубы из цветных металлов.

К цветным металлам и сплавам относят алюминий, медь и их сплавы (с цинком, оловом, свинцом, магнием), цинк, свинец. В строительстве используют лёгкие сплавы – на основе алюминия или магния, и тяжёлые сплавы — на основе меди, олова, цинка, свинца. а) Медь – это тяжёлый цветной металл (плотностью 8,9г/см3), мягкий и пластичный с высокой тепло- и электропроводностью. В чистом виде медь используют в электрических проводах. Цветные металлы:

б) Сплав меди с оловом, алюминием, марганцем или никелем называют бронзой. Бронза – это коррозионно-стойкий металл, обладающий высокими механическими свойствами. Применяют её для изготовления санитарно-технической арматуры.

в)Сплав меди с цинком (до 40%) называют латунью. Она обладает высокими механическими свойствами и коррозионной стойкостью, хорошо поддаётся горячей и холодной обработке. Её применяют в виде изделий, листов, проволоки, труб.

Номенклатура Строительные материалы из чугуна – опорные части колонн , тюбинги – укрепляющие своды тоннелей, трубы, радиаторы, санитарно — технические. Перечень материалов ограничен, так как чугун обладает высокой плотностью и хрупкостью. Наиболее распространены в строительстве материалы из стали. Номенклатура стальных строительных материалов включает различные профили, листы, трубы, арматуру для бетона, закладные детали для перемещения и соединения путем сварки отдельных элементов конструкций (монтажные петли, пластины и др.).

Профили применяют различного сечения, их вид связывают со способом получения. В массовом количестве используют профили, полученные способом проката . Сложные стальные профили получают способами непрерывного литья и прессования.

Фактура лицевой поверхности металлов может быть рельефной, шероховатой, гладкой, матовой или зеркальной.

Перечень прокатных материалов с указанием размеров называется сортаментом проката, который делят на три группы: сортовой прокат – конечную продукцию горячей прокатки металла сплошного поперечного сечения, листовой прокат и трубы.

Листовую сталь выпускают толщиной до 60 мм; тонколистовую кровельную и оцинкованную сталь – толщиной 0,4 – 0,8. Листовая сталь может изготовляться плоской, волнистой и с рифленой поверхностью.

Арматура из стали для железобетонных изделий подразделяется на стержневую и проволочную, из которой производят пряди, канаты, сетки и каркасы . Учитывая, что арматуру располагают в тех местах бетона, которые подвергаются изгибающим и растягивающим усилиям, ее изготовляют из достаточно прочной стали, предварительно подвергнутой механической или термической обработке.

обеспечивают высокую прочность и надёжность конструкций, в том числе высотных и большепролётных

Свойства Эксплуатационно – технические Определяются их оригинальным строением. Технические металлы и сплавы представляют собой поликристаллические тела, т.е. тела, состоящие из большого числа различно ориентированных кристаллических зерен. Для разрушения структуры металлического материала требуются значительные усилия. Металлические строительные материалы отличаются меньшими габаритами и массой. Наряду с высокой прочностью к положительным свойствам металлических материалов относится пластичность – способность выдерживать большие остаточные деформации без разрушения и при сохранении прочности. По этой причине металлические материалы незаменимы для многих современных конструкций.

Наиболее универсальны металлические строительные материалы из стали. Но их основной недостаток – способность к коррозии.

Для защиты изделий от коррозии применяют защитные покрытия, электрохимическую защиту и замедлители коррозии (ингибиторы), изменяющие состав коррозийной среды. В строительной практике чаще используют лакокрасочные и другие покрытия поверхности. Защитное покрытие должно быть сплошным, непроницаемым для агрессивной среды, иметь высокую прочность сцепления с металлом (адгезию), равномерно распределяться по всей поверхности и придавать изделию более высокую твердость, износостойкость и жаростойкость.

2.Эстетические свойства Оригинальны и регулируются в широких пределах, причем в ряде случаев цветовая палитра обогащается в процессе эксплуатации. Так, медь и ее сплавы, окисляясь кислородом воздуха, покрываются защитной пленкой – патиной, которая с течением времени приобретают множество цветовых оттенков. Сам процесс коррозии металла в начальной стадии может использоваться для получения своеобразного цветового оттенка стали. После окисления и приобретения красно-коричневого цвета металл покрывают прозрачным защитным лаком. Цвет стали можно изменять после механической (шлифование или полирование) и термической обработки поверхности. На ней образуется оранжевая или синеватая пленка, которая одновременно защищает металл от коррозии. Известны способы изготовления стали золотистого и розового цвета , электролитические процессы окрашивания нержавеющей стали в оранжевый, красный, голубой, синий, зеленый цвета.

Защитная и декоративная обработка лицевой поверхности предполагает нанесение красок, лаков и получение требуемой фактуры. Оригинальные фактуру и цвет получают при других видах механической и химической обработки, например травлении, обработки лицевой поверхности металла.

Часто металлические материалы не нуждаются в отделке поверхности с эстетической точки зрения. Черный цвет чугуна, темно-серый стали, золотистый и зеленовато-коричневый у бронзы и меди, серебристо-белый у алюминия, как правило, отвечают эстетическим требованиям. Но лакокрасочные и металлические (анодирование – анодное оксидирование и др.) покрытия защищают поверхность металла. Наиболее распространено в практике строительства применение цветного анодирования поверхности металлических материалов.

Краткое описание документа:

Металлы — кристаллические вещества, характеризующиеся высокими электро — и теплопроводностью, ковкостью, способностью хорошо отражать электромагнитные волны и другими специфическими свойствами. Свойства металлов обусловлены их строением: в их кристаллической решетке есть не связанные с атомами электроны, которые могут свободно перемещаться.

В технике обычно применяют не чистые металлы, а сплавы, что связано с трудностью получения чистых веществ, а также с необходимостью придания металлам требуемых свойств.

Сплавы — это системы, состоящие из нескольких металлов или металлов и неметаллов. Сплавы обладают всеми характерными свойствами металлов. В строительстве применяют сплавы железа с углеродом (сталь, чугун), меди и олова (бронза) и меди и цинка (латунь).

Классификация металлов. Применяемые в строительстве металлы делят на две группы: черные и цветные.

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 3 000 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

Читайте также:

• Сетка штукатурная плетеная металлическая
• Стол металлический с 3 мзто
• Цвета горения металлов таблица
• Литые изделия из металла
• Дверь тамбурная металлическая со стеклом

Виды строительных изделий из металла

Главная эксплуатационная характеристика материала – стойкость к нагрузкам постоянного и переменного характера. Дополнительными свойствами также могут быть устойчивость к коррозии и износостойкость. Такими особенностями часто обладают углеродистые марки конструкционной стали. Дополнить или усилить свойства материала можно за счет легирования с использованием различных химических элементов, таких как железо, медь, кремний и углерод. Последний является самым значимым, так как способен изменять прочность стали и обеспечивать ключевые свойства материала. Количество углерода в составе также влияет на такие параметры:

• Стойкость к хладноломкости;
• Устойчивость к производственным нагрузкам;
• Переносимость атмосферных воздействий и т.д.

От количества в составе серы и фосфора зависит хладноломкость и красноломкость материала. По этому параметру углеродистая сталь делится на несколько классов:

• Обыкновенного качества – до 0,05%;
• Качественная – до 0,035%;
• Высококачественная – до 0,025%;
• Особо высококачественная – до 0,015%.

ГЛАВА 6. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ 6.1. МЕТАЛЛЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Металлы — относительно новый материал, применяемый в строительной технике, по сравнению с древесиной, камнем, керамикой.

Металлами называюх._в^хцествах обладающи^ металлическим блеском, высокой прочностью, пластичностью, электро- и теплопро­водностью, ковкостью, свариваемостью. Такие^признаки металлов обусловлены их кристаллическим строением и электронными меж­атомными связями.

Читайте также: Химическое и физические свойства железа

Кроме чистых металлов в технике чаще применяют металличе- — ские сплавы.

Сплавы металлов (или металлические сплавы) — это твердые системы, полученные сплавлением нескольких металлов.

В настоящее время в технике используют более 10 тыс. сплавов.

Свойства сплавов обычно резко отличаются от свойств чистых металлов и их можно регулировать.

Металлы и сплавы будем называть единым термином «металлы».

Из имеющих практическую ценность для современной техники металлов в земной коре в значительных количествах содержатся: алюминий— 8,8%, железо— 4,65, магний— 2,1, титан— 6,3%. Со­тыми и тысячными долями процента определяются природные запа­сы меди, марганца, хрома, цинка, свинца, никеля и других ценных металлов.

Металл — один из самых распространенных материалов во всех отраслях промышленности, в том числе и в строительстве. Производ­ство металлов в значительной степени определят уровень техниче­ского прогресса в любой стране. Применение их в строительстве разнообразно. Из металла строят каркасы, мосты, фермы, балки перекрытий, резервуары, изготовляют трубы, арматуру для железобе­тона, водопроводную, отопительную и вентиляционную арматуру, кровельную сталь, металлочерепицу и профнастил, различные ме­таллические изделия, заклепки, болты, гвозди и др.

Широкому использованию металлов в строительстве способствует ряд ценных технических свойств. высокая. прдошзсть^^^ технологичность — способность ^обработки давлеш^ем, резани^му- сва­рив анием. ^Вместе с тем металлы имеют существенные недостатки: при действии различных газов и влаги сильно коррозируют, действие высоких температур вызывает значительные деформации.

В настоящее время широко используются алюминиевые сплавы, отличающиеся богатой пластикой, малой плотностью, сравнительно высо­кой прочностью, коррозионной стойкостью и другими ценными свойствами.

Современная техника позволяет окрашивать металлы в любой цвет, придавать различную фактуру^ что позволяет использовать ме­таллические изделия как в городских ансамблях, мемориалах, внешней отделке зданий, так и в интерьерах (чеканки, светильники, бра, подвес­ные потолки, скульптурные панно, дверная и оконная арматура и т.д.).

Выплавка металла была известна человечеству еще за четыре- пять тысячелетий до нашей эры. В этот период чаще всего выплавля­ли медь, как наиболее легкоплавкий материал. В Азии из руды получали железо за 2000 лет до н.э., позже в Древнем Вавилоне и Египте железо применяли при постройке пирамид. В Индии, Греции, Риме знали способы литья сложных изделий из бронзы, способы зо­лочения, серебрения.

В Западной Европе и Древней Руси чугун первоначально счи­тали отходом процесса производства железа (об этом говорит его на­звание «чушка»). В конце XIII—XIV в. чугун начали выплавлять как металл для отливки различных изделий и лишь с середины XVIII в. стали широко применять в строительных конструкциях. Чугунная колонна прочно господствовала на протяжении следующего столетия. Промышленное производство относится ко второй половине XIX в. В 1855 г. Г. Бессемер, а в 1864 г. П. Мартен предложили способы по­лучения стали из чугуна. Бурное развитие машинного производства, прогресс техники, освоение железа и стали как новых строительных материалов, новые методы конструирования и расчета — способство­вали развитию металлического строительства: осваиваются каркас­ные системы высотных домов, появляются большие пролеты новых типов общественных зданий, универсальных магазинов, крытых рынков, библиотек, аэропортов, вокзалов и т.п.

Научные основы процессов выплавки и обработки металлов бы­ли изложены М.В. Ломоносовым (1763). Основоположником совре­менной металлургии и металловедения считают Д.К. Чернова (1868). Большой вклад в металловедение внесли П.П. Аносов, М.А. Павлов, А.А. Байков, Е.О. Патон, И.П. Бардин и др.

Металлы, применяемые в строительстве, разделяют на две ос­новные группы: черные и цветные.

Черные металлы.^^эд^сплав железа с углеродом. Кроме того, черные металлы могут содержать в небольшом количестве марганец, серу, кремний, фосфор и другие химические элементы. Для улучше­ния свойств черных металлов к ним добавляют легирующие я ярту/гштаы

Читайте также: Швеллер — классификация и область применения

В зависимости от содержания в черных металлах углерода их подразделяют на чугун и сталь; на их долю приходится около 95% ме­таллопродукции мирового производства. ,

Чугун — железоуглеродистый сплав, в котором углерода более 2% (2. 4,3%), содержащий постоянные примеси кремния, марганца, фосфора и серы. По назначению чугуны подразделяют ^ литейнъте, передельные и специальные (ферросплавы).

^JJu^s^Hbiu чугун* является конструкционным материалом, из него изготовляют отливки различных строительных деталей.

Передельный^чутун— промежуточный продукт, используемый для переработки в стальГ

Специальное чугуны с более высокими механическими свойст­вами применяют для изготовления чугунного литья специального назначения.

В зависимости от содержания примесей и формы, в которой уг­лерод находится в чугуне, различают белый (передельный) и серый (литейный) чугуны. Эти названия соответствуют цвету чугуна.

В белом чугуне углерод^шмически связаьпс^^лезом (карбид же­леза — цементит ). Белый чугун имеет высокую твердость, весьма

В сером чугуне углерод находится в свободном состоянии в виде графита (мелкий и хрупкий компонент). Серый чугун в расплавленном состоянии хорошо «течет», заполняет формы, дает малую усадку при затвердевании, легко поддается механической обработке.

Разновидность серого чугуна — модифицированный. Его полу­чают путем введения в жидкий сплав серого чугуна модификаторов. Этот чугун обладает высокими механическими свойствами.

При длительном отжиге белого чугуна получают ковкий чугун. В отличие от серых ковкие чугуны более прочные и пластичные, лег­че обрабатываются.

Маркировка чугунов. Серый и модифицированный чугуны мар­кируют буквами СЧ, например СЧ 120-280. Первая цифра марки по­казывает, предел прочности при растяжении (МПа), вторая — предел прочности при изгибе (МПа).

Сталь — железоуглеродистый сплав, в котором углерода менее 2%. От хрупкого чугуна сталь отличается пластичностью и упругостью.

Читайте также: Характеристика материала 35Л

По способу производства стали подразделяют на конверторные, мартеновские и электростали, по химическому составу их делят на углеродист

Углеродистые стали содержат примеси серы и фосфора и мар­ганца (0,25…0,9%). Марганец повышает прочность стали, не изменяя ее пластичности. Кремний (0,35%) не оказывает существенного влия­ния на свойства стали. Фосфор и сера являются вредными примеся­ми; фосфор делает сталь хрупкой (хладноломкой), его содержание не должно превышать 0,05%; сера (не более 0,07%) вызывает краснолом­кость, снижает прочность и коррозионную стойкость.

В зависимости от содержания углерода стали делят на малоуг­леродистые (до 0,25%), среднеутлеродистые (0,25…0,6%) и~высокоуг- леродистые (более 0,6%).

Углеродистые стали бывают обыкновенного качества, качест­венные конструкционные (для ответственных строительных конст­рукций) и инструментальные (для изготовления деталей машин). ,

Сталь обыкновенного качества, в зависимости от ее свойств, де­лят на три группы А, Б и В. Углеродистую сталь, полученную раз­личными способами, разделяют на спокойную (СП), полу спокойную (ПС) и кипящую (КП).

Легированньье стали— стали, в состав которых входят леги­рующие элементыГхром, «никель, вольфрам, титан, медь. Легирующие элементы значительно улучшают свойства сталей: повышается меха­ническая прочность, закаливаемость, коррозионная стойкость.

Марганец увеличивает прочность, твердость и сопротивление стали износу; кремний и хром повышают прочность и жаростойкость; медь — стойкость к атмосферной коррозии; никель — вязкость без снижения прочности.

По суммарному содержанию добавок стали разделяют на низ­колегированные (до 2,5%), средне легированные (2,5… 10%) и высоко­легированные (более 10%). В строительстве чаще используют низко­легированные стали.

Маркировка сталей. Стали для строительных конструкций маркируют условными обозначениями. Марку углеродистой стали обыкновенного качества обозначают буквами Ст и цифрами от 0 до 7. Качественные конструкционные стали маркируют двузначными цифрами^ указывающими на содержание углерода в сотых долях процента (сталь 15— углерода 0,15%; сталь 40 — углерода 0,40%). Например, СтЗкп — сталь обыкновенного качества группы А, марка 3, кипящая; Ст5пс — сталь обыкновенного качества группы А, марка 5, полу стойкая. ,

В обозначение низколегированных сталей входят буквы и циф­ры. Буквы указывают наличие в стали легирующих добавок, циф­ры — их среднее содержание в процентах. Предшествующие буквам цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента.

Каждый легирующий элемент: обозначается определенной бук­вой: кремний — С; марганец — Г; xpojM — X; никель -— Н; вольф­рам — В; кобальт — К; медь — Д. Если после легирующего элемента нет цифры, то это означает, что содержание легирующего элемента не превышает 1,0%.

Например, сталь кремнемарганцевая 25Г2С содержит углерода 0,25%, марганца 2%, кремния до 1%; сталь хромокремнемарганцевая 14 ХГС содержит углерода 0,14%, хрома, марганца и кремния до 1%. При маркировке высококачественной легированной стали (с низким содержанием .серы и фосфора) в конце ставится буква А, особо высо­кокачественной — буква Ш.

Например, 30 ХМА — молибден-хромовая сталь высокого каче­ства содержит 0,3% углерода, до 1% хрома и молибдена.

В табл. 6.1 приведены механические свойства углеродистой стали.

Цветные металлы. Подразделяются на легкие плотностью до 5 г/см3 и тяжелые плотностью свыше 5 г/см3. В чистом виде цветные металлы практически не используют, чаще применяют их сплавы.

Легкие металлы — это алюминий, магний и их сплавы. Наи- V

большее распространение получили алюминиево-кремнеземистыё, алюминиево-магниевые и сплавы типа дюралюминия и силумин.

Тяжелые металлы — медь и ее сплавы, цинк, свинец. Среди тяжелых сплавов применяют бронзу (сплав меди с оловом) и латунь (сплав меди с цинком).

Разновидности конструкционной стали

Согласно российской классификации выделяют марки, соответствующие различным ГОСТ:

• ГОСТ 1050 – нелегированная углеродистая сталь;
• ГОСТ 5058 – низколегированная конструкционная сталь с углеродом.
• ГОСТ 4543 – среднелегированная сталь.
• ГОСТ 14959 – качественная рессорно-пружинная сталь.
• Специальные стали конструкционного типа. К ним относятся составы, обладающие высокой устойчивостью к коррозии и другими специальными характеристиками. Для их производства используются специальные ТУ, разработанные фирмами-изготовителями.

Отнесение стали к конструкционным выполняют на основе количества углерода в составе. И если с минимальным количеством вещества не возникает проблем, то определение максимального процента является затруднительным. Последний имеет плавающий характер и может составлять от 0,7 до 0,85%. Иногда такое количеств углерода может присутствовать и в составе инструментальной стали.

При определении максимальной концентрации углерода в составе определяют и другие параметры материала:

• Диапазон текучести. Он характеризует деформацию сжатия, при которой не происходит разрушение материала. При увеличенном диапазоне текучести сталь относят к типу конструкционных.
• Содержание примесей, включенных в состав при выплавке.

Согласно другой классификации конструкционные стали делят на:

Читайте также: Химические методы консервирования

• углеродистые;
• низколегированные;
• легированные;
• автоматные;
• подшипниковые;
• пружинные;
• теплоустойчивые.

Представленные в классификации материалы делятся по свойствам и сферам применения.

Виды строительных изделий из металла

В современном строительстве наиболее широко применяют черные металлы — сталь и чугун. Они представляют собой сплавы железа с углеродом. Различаются эти материалы между собой процентным содержанием углерода. Строительные стали содержат также множество легирующих добавок в виде цветных металлов. Они повышают прочность и улучшают технические характеристики материалов. В настоящее время все чаще стал применяться в строительстве алюминий.

В зависимости от вида добавок выделяют различные марки стали. В строительстве наиболее часто используют углеродистые стали Ст0 – Ст7. Они относятся к мало- и среднеуглеродистым сортам. Их предпочтение объясняется тем, что с увеличением количества углерода возрастает хрупкость материала.

Строительные изделия из металла в зависимости от способа получения делятся на следующие разновидности:

• Прокатные профили разного сечения.
• Трубы сварные и цельнотянутые.
• Стержневые виды арматуры.
• Сталь для армирования бетона.
• Чугунное литье.
• Стальные отливки.

Наибольшее распространение имеет металлопрокат простого профиля. Это одно- и двутавровые балки, швеллеры. Очень востребованы также трубы и листы. Арматурная сталь диаметром 3-9 мм поставляется в мотках.

Производство стальных труб предлагает продукцию диаметром от 5 мм до 1420 мм. При армировании бетона используют холоднокатанную проволоку и горячекатанную арматурную сталь. Путем литья из чугуна производят трубы, радиаторы, сантехнические изделия. Их ценным свойством является антикоррозионная устойчивость.

Широкое использование металла в строительстве объясняется наличием у него ценных эксплуатационных качеств. К основным достоинствам металлических изделий относятся прочность, легкость, надежность. Соединения из металла не имеют равных по прочности. Среди всех разновидностей несущих конструкций металлические — наиболее легкие.

Многие виды строительных изделий из черных металлов идут на изготовление более сложных металлоконструкций. На их основе производят мостовые и стропильные фермы, элементы покрытий, каркасы зданий.

Широко применяют металлопрокат при строительстве производственных зданий, насосных станций, мостов. При помощи балок соединяют перекрытия и колонны. Конструкционные и соединительные элементы из металла широко применяются при строительстве различных лестниц. Этот материал используют при создании арматурных каркасов ступеней, несущих балок, лестничных площадок.

Для защиты от коррозии конструкции из металла обрабатывают лакокрасочными материалами и специальными антикоррозионными покрытиями.

Применение конструкционной стали

Высокая функциональность материала обусловлена содержанием в нем оптимального количества углерода. Конструкционную легированную сталь используют в машиностроении и строительстве, а также в различных производственных циклах. Низколегированные составы востребованы при изготовлении локомотивов и вагонов, а также других видов жд транспорта, полевой и сельхоз техники, для строительства инженерных сооружений и т.д. Материал обладает высокой устойчивостью к неравномерным нагрузкам и перепадам температур.

Подшипниковая конструкционная сталь используется в производстве шариков, роликов и подшипников. Из пружинных марок производят рессоры и пружины, сильфоны и т.д.

Преимущества и недостатки

Достоинства материала проявляются только после его термической обработки, которая обеспечивает:

• увеличение способности к пластическим деформациям;
• снижение риска образования трещин и коробления за счет применения мягких охладителей;
• приобретение дополнительной вязкости;
• повышение хладноломкости.

К недостаткам конструкционной стали следует отнести:

• подверженность обратимой отпускной хрупкости;
• повышение мягкости;
• образование строчечной структуры, а также неоднородностей после ковки и проката;
• сложность резки;
• образование флокенов в материале, который легирован никелем.

Виды металлопроката и использование его в строительстве и отделке

Металлопрокат — это продукция широкого назначения, которая изготавливается из некоторых видов металлов и сплавов. Получают её при помощи холодного, тёплого и горячего проката. Сортамент составляет множество разновидностей, классификаций и вариантов, по которым эти изделия делятся на категории. Изделия различны по составу, форме и размерам.

Виды металлопроката по материалу изготовления

Основной материал для производства металлопроката — сталь и цветные сплавы. В большинстве случаев востребованы стальные изделия. Их производят из нелегированных, низколегированных и легированных сталей, которые могут быть коррозионно-стойкими, жаростойкими или жаропрочными. Нелегированные марки называют «чёрными». Это углеродистые стали, которые содержат различное количество углерода, определяющего их дальнейшее использование.

Цветной металлопрокат производят из цветных металлов и сплавов на их основе – цинка, алюминия, меди, титана, магния и других. Они выделяются высоким качеством, но стоят намного дороже, поэтому и используются реже.

Металлопрокат по типу готовых изделий

По форме поперечного сечения прокат разделяется на сортовой, листовой, трубный фасонный и специальный. Такой металлопрокат можно купить или заказать индивидуально у производителя или приобрести у поставщиков. Выпуск изделий регламентируется соответствующими нормативными документами.

Популярные виды металлопроката

Балки. Фасонный прокат с наклонными или горизонтальными брусьями часто используется в строительстве. Сырьё для его изготовления — низколегированная или углеродистая сталь.

Швеллеры. Представляют собой профили с П-образным сечением. Применяются в разных сферах промышленности, при строительстве мостов, для возведения опорных и несущих конструкций.

Арматура. Сортовой тип проката с гладкой либо ребристой поверхностью. Он предназначен для монтажа армирования конструкций из бетона. Производится из низколегированных и углеродистых сталей.

Листы. Пластины из металла нужны в любой сфере. Они изготавливаются посредством холодного или горячего проката. Имеют разный состав, внешний вид, размеры и толщину.

Трубы. Полый металлопрокат, который применяется практически во всех сферах промышленности и жизнедеятельности. У изделий различное сечение, что позволяет их использовать как в строительстве, так и в сооружении трубопроводов. По форме изделия бывают круглыми, прямоугольными, овальными и квадратными.

Профнастил. Тонкие листы с рёбрами жёсткости. Используется как материал для кровельных работ, изготовления заборов и обшивки стен. Изделия подвергаются цинкованию и окрашиванию, чтобы они выглядели красиво и имели хорошие эксплуатационные свойства.

Сферы использования металлопроката

Листовой и сортовой металлопрокат используют практически везде. Из стальных листов изготавливают различные листовые изделия и профнастил. Профильная арматура — основа многих ж/б конструкций и каркасов. Прокатные уголки, балки швеллеры — это составная часть металлических сооружений, колон, мостов, опор. Из стальных полос (штрипсов) делают трубы и элементы для отделочных и декоративных работ.

Некоторые распространённые сферы применения металлопроката рассмотрим ниже.

Строительство

Металл — незаменимый материал в строительном секторе. Мы находим его в металлических и строительных конструкциях, фундаментах, в таких элементах, как балки, колонны, трубы, стены. Его широко применяют при строительстве сооружений любого типа, так как он прочный и стойкий. Во многих строительных и ремонтных процессах используют гвозди, болты и другой крепёж, который тоже изготавливается из изделий металлопроката.

Производство

Товары широкого потребления необходимы для разных нужд. Предприятия разной направленности выпускают трубы, сетки, уголки и другие изделия. Из алюминия и нержавейки производят посуду, обшивку для бытовой техники, пружины, различного рода сетки. Например, при создании охранных систем нужна колючая проволока.

Отопление, водоснабжение, вентиляция и канализация

Чтобы в домах было тепло и уютно, нужен свет, тепло и вода. А для их правильной и бесперебойной работы необходимо создавать системы подвода в помещения. В большинстве случаев используют трубы и листовой металл.

Благоустройство

Металлоизделия и конструкции из них широко применяются в благоустройстве городов. Мы сталкиваемся с ними каждый день, даже не осознавая этого. Например, из них делают железные дорожные знаки, рекламные конструкции, ограждения.

Мебель

Металлическая мебель сейчас очень популярна из-за своей красоты и долговечности. Повсюду встречаются стулья, столы, основания кроватей, конструкции диванов, мебель для магазинов и т. д. С другой стороны, она устанавливается на террасах, балконах и в других местах. Её используют как в помещениях, так и на улице из-за устойчивости к ржавчине. Металл считается универсальным материалом.

Внутренняя и внешняя отделка

Изделия из металла применяются во внутренней и внешней отделке домов, офисов, магазинов, складов. Везде можно найти элементы из железа. Металлопрокат используется как внутри помещений, так и снаружи, поскольку изделия из него хорошо противостоят погодным условиям и перепадам температур. Будь то трубы или кованые изделия — они везде находят своё место.

Транспорт

При строительстве автомобилей, самолётов, ракет, кораблей, поездов — изделия металлопроката основной материал. Листовой металл — основа обшивки и корпуса. И также нужны для их производства различные трубы и провода.

Чтобы отделка или конструкция из металла была безопасной и долговечной — следует выбирать качественные материалы. Качественным считается металлопрокат, который выпущен с соблюдением технологий производства и всех предъявляемых к нему требованиям. При покупке предпочтение следует отдавать товарам, качество и наличие необходимых характеристик которых подтверждено сертификатами соответствия. Этот документ выдаётся после того, как изделие подвергают специальным испытаниям. И только при должном качестве производители получают сертификат соответствия.

Источник https://mdmetalla.ru/metall/izdeliya-stroitelnye-iz-metallov.html

Источник https://paes250.ru/rabota-so-stalyu/klassifikaciya-stroitelnyh-stalej-2.html

Источник https://rossibmet.ru/vidy-metalloprokata-i-ispolzovanie-ego-v-stroitelstve-i-otdelke/