1.3. Структура вартості металевих конструкцій

При виборі матеріалів та видів МК, крім забезпечення архітектурно-планувальних та технологічних вимог, міцності та стійкості будівель, важливе значення має визначення на початковій стадії проектування техніко-економічних показників конструктивних рішень, і в першу чергу вартості конструкцій.

Вартість стальних конструкцій складається з вартості:

1. основного матеріалу – сталі (63…73 %);

2. виготовлення (16…22 %);

3. проектування (2…3 %);

4. транспортування від заводу до місця будівництва (3…7 %);

5. монтажу конструкцій (5…20 %).

Структура вартості МК пояснює підхід до основних принципів проектування МК.

1.4. Основні принципи проектування металевих конструкцій

Основним принципом проектування є досягнення трьох головних показників:

1) економії сталі (за рахунок оптимізації конструктивних форм, вибору ефективних марок сталі та видів профілів, вдосконалення методів розрахунку);

2) підвищення продуктивності праці (за рахунок типізації, уніфікації, стандартизації, поточного конвеєрного виробництва);

3) зниження трудомісткості та строків монтажу (за рахунок крупноблочного, безвивірювального, конвеєрного монтажу та монтажу підрощуванням).

1.5. Організація проектування металевих конструкцій

Проектування МК здійснюється в дві стадії:

1. проектне завдання, в якому визначається доцільність використання МК і встановлюється принципова конструктивна схема;

2. робочі креслення, які поділяються на проект КМ (конструкції металеві) та проект КМД (конструкції металеві, деталювання).

Проект КМ виконується спеціалізованою проектною організацією і містить статичні і динамічні розрахунки, загальні компонувальні креслення та рішення вузлових з’єднань, зведену специфікацію на метал (профілі, марки сталі, маси). Проект КМ є основою для складання креслень КМД.

Проект КМД розробляється в конструкторських відділах заводів металевих конструкцій з врахуванням технологічних можливостей заводу. Він містить всі необхідні дані для виготовлення і монтажу конструкцій.

Важливу роль в забезпеченні якості проектування грає дотримування правил розробки та оформлення робочих креслень. Для уніфікації системи проектної документації розроблені стандарти Єдиної системи конструкторської документації (ЄСКД).

Іі. Матеріали для металевих конструкцій

Для виготовлення металевих конструкцій застосовують будівельні сталі та алюмінієві сплави.

2.1. Сталі. Склад сталей

Сталь – це сплав заліза з вуглецем, незначною кількістю шкідливих домішок (які попадають з руди або утворюються в процесі виплавлення) та легуючими додатками.

Шкідливими домішками є сірка, фосфор, азот та кисень, який попадає з повітря під час виплавлення. Найбільш шкідливими є сірка та фосфор. Сірка надає сталі червоноламкості, тобто підвищує крихкість і спричиняє утворення тріщин при високій температурі (t=800…1000°С). Фосфор знижує пластичність і ударну в’язкість сталі та надає холодноламкості, тобто зумовлює утворення тріщин при низьких температурах. У зв’язку з цим вміст сірки та фосфору в сталі повинен бути обмеженим: вміст сірки – не більше 0,05%; вміст фосфору – не більше 0,04% за масою.

Легуючі додатки вводять для покращення властивостей сталі (хром, нікель, мідь, вольфрам, молібден та ін.).

Залежно від наявності легуючих додатків сталі поділяють на:

• вуглецеві сталі (без легуючих додатків);

• леговані сталі (з легуючими додатками).

Леговані сталі отримують з вуглецевих, вводячи легуючі додатки.

Вуглецеві сталі залежно від вмісту вуглецю (в % за масою) поділяють на три групи:

1. маловуглецеві (0,1…0,22% вуглецю) – використовують в будівельних конструкціях;

2. середньовуглецеві (0,25…0,5% вуглецю) – використовують в машинобудуванні;

3. багатовуглецеві (0,6…1,2% вуглецю) – використовують в інструментальній промисловості.

Маловуглецева сталь має високу пластичність, хорошу здатність до зварювання, в неї відсутні тенденції до крихкого руйнування, що в повній мірі відповідає високим вимогам до сталей будівельних конструкцій. Підвищений вміст вуглецю (2 і 3 групи) хоча і збільшує міцність сталі, але одночасно робить її крихкішою і менш здатною до зварювання. Тому в будівельних конструкціях використовується лише маловуглецева сталь.

Леговані сталі залежно від сумарного вмісту легуючих додатків (в % за масою) поділяють на три групи:

1. низьколеговані (до 2,5% легуючих додатків);

2. середньолеговані (2,6…10%);

3. високолеговані (більше 10%).

В будівельних конструкціях використовують тільки низьколеговані сталі.

Маловуглецеві та низьколеговані сталі, які використовують в будівельних конструкціях, мають загальну назву – будівельні сталі.