Стальное здание: всё, что нужно знать о металлических конструкциях
Стальное здание — это конструкция, полностью изготовленная из стали, которая используется как для внутренней поддержки, так и для внешней облицовки. В отличие от зданий со стальным каркасом, где для стен, полов и внешней отделки применяются другие материалы, стальные здания полностью состоят из металла. Они нашли своё применение в самых разных сферах: от складских помещений и промышленных объектов до жилых домов. В зависимости от назначения, стальные здания делятся на несколько типов, каждый из которых имеет свои особенности.
История стальных зданий
Популярность стальных зданий начала расти в начале XX века. Однако настоящий бум произошёл во время Второй мировой войны, когда сталь стала активно использоваться для строительства временных сооружений, ангаров и складов. После войны доступность стали значительно увеличилась, что сделало её одним из самых востребованных материалов в строительстве. Экономическая эффективность, долговечность и простота монтажа способствовали широкому распространению стальных зданий.
С развитием технологий и появлением программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР) возможности использования стали в строительстве расширились. Сегодня стальные здания — это не только практичные, но и эстетически привлекательные конструкции, которые могут быть адаптированы под любые нужды.
Преимущества стальных зданий
Сталь обладает рядом преимуществ, которые делают её предпочтительным материалом для строительства:
Прочность и долговечность
Сталь выдерживает экстремальные нагрузки и устойчива к воздействию внешних факторов, таких как ветер, снег и дождь.
Экономическая эффективность
Стоимость строительства стальных зданий ниже по сравнению с традиционными материалами, такими как дерево или бетон.
Быстрый монтаж
Стальные конструкции изготавливаются заранее, что значительно сокращает время строительства.
Экологичность
Сталь поддаётся переработке, что делает её экологически чистым материалом.
Гибкость проектирования
Стальные здания могут быть спроектированы под любые требования, будь то склад, ангар или жилой дом.
Недостатки стальных зданий
Несмотря на множество преимуществ, стальные здания имеют и свои минусы:
Коррозия
Сталь подвержена ржавчине, поэтому требует дополнительной защиты, например, покрытия антикоррозийными составами.
Теплопроводность
Сталь быстро нагревается и остывает, что может потребовать дополнительной теплоизоляции.
Шум
Металлические конструкции могут создавать эхо, поэтому для комфортного использования требуется звукоизоляция.
Типы стальных зданий
Стальные здания классифицируются по нескольким критериям, включая форму конструкции и её внутреннее устройство. Рассмотрим основные типы:
Прямостенные здания
Это конструкции с вертикальными стенами и плоской крышей. Они обеспечивают больше полезного пространства и легко вписываются в существующую архитектуру. Такие здания часто используются для коммерческих и промышленных объектов.
Арочные здания
Эти конструкции имеют изогнутую формы крыши, что делает их более экономичными для определённых задач, например, в сельском хозяйстве.
Беспролётные здания
В таких конструкциях отсутствуют внутренние опоры, что позволяет использовать всё внутреннее пространство без ограничений.
Многопролётные здания
В них используются внутренние колонны для поддержки конструкции.
Здания Long Bay
Они предназначены для больших пролётов (более 35 футов) и часто используются в промышленности.
Flospan
Это лёгкие стальные конструкции, которые легко собираются и демонтируются. Они устойчивы к суровым погодным условиям и могут быть использованы повторно.
Uniports
Эти модульные здания легко собираются и разбираются, что делает их идеальными для временных сооружений.
Компоненты стальных зданий
Стальные здания состоят из нескольких ключевых компонентов, которые изготавливаются заранее и собираются на строительной площадке. Основные элементы включают:
Растянутые элементы
Это части конструкции, которые подвергаются растяжению, например, перемычки и пояса в фермах.
Сжимающие элементы
К ним относятся колонны и стойки, которые выдерживают сжимающие нагрузки.
Изгибающие элементы
Это балки и перемычки, которые подвергаются изгибу и сдвигу.
Элементы комбинированной силы
Например, балки-колонны, которые одновременно испытывают изгиб и сжатие.
Соединения
Это элементы, которые связывают все части конструкции в единое целое.
Применение стальных зданий
Стальные здания используются в самых разных отраслях:
