- •Г. Т. Широкий, п. И. Юхневский, м.Г.Бортницкая Материаловедение
- •«Вышэйшая школа»
- •Предисловие
- •Глава 1. Основные свойства строительных материалов и изделий
- •1.1 Физические свойства
- •1.2 Механические свойства
- •Глава 2. Строительные материалы и изделия из древесины
- •2.1 Общие сведения
- •2.2 Характеристика пород древесины, применяемых в строительстве
- •2.3 Структура древесины
- •2.4 Свойства древесины
- •2.5 Пороки древесины
- •2.6 Сортамент древесных материалов и изделий
- •2.7 Защита древесины от разрушения
- •2.8 Формирование эстетических характеристик древесных материалов
- •Глава 3. Природные каменные материалы и изделия
- •3.1 Общие сведения
- •3.2 Магматические горные породы
- •3.2.1 Глубинные горные породы
- •3.2.2 Излившиеся горные породы
- •3.3 Осадочные горные породы
- •3.3.1. Породы химического происхождения
- •3.3.2. Породы органогенного происхождения
- •3.3.3 Породы обломочного происхождения
- •3.4 Метаморфические горные породы
- •3.5 Материалы и изделия из природного камня
- •3.6 Защита от коррозии природных каменных материалов и изделий в конструкциях и сооружениях
- •Глава 4. Керамические материалы и изделия
- •4.1 Общие сведения и сырье для производства керамики
- •4.2 Стеновые материалы и изделия
- •4.3 Изделия для внешней и внутренней облицовки
- •4.4 Санитарно-керамические изделия
- •4.5 Кровельные изделия
- •Глава 5. Металлы и сплавы, строительные изделия из них
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Основы технологии черных металлов
- •5.2.1 Производство чугуна
- •5.2.2 Производство стали
- •5.2.3 Термическая и химико-термическая обработка стали
- •5.3 Свойства сталей
- •5.4 Углеродистые и легированные стали
- •5.5 Цветные металлы и их сплавы
- •5.6 Металлические изделия и конструкции
- •5.6.1 Общие сведения
- •5.6.2 Листовая прокатная сталь
- •5.6.3 Профильная прокатная сталь
- •5.6.4 Стальные конструкции и другие изделия
- •5.6.5 Арматура
- •5.6.6 Изделия из цветных металлов
- •5.7 Коррозия металлов и методы борьбы с ней
- •Глава 6. Стеклянные и стеклокристалические материалы и изделия
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Листовые светопрозрачные и светорассеивающие стекла
- •6.3 Светопрозрачные изделия и конструкции
- •6.4 Отделочное стекло
- •Глава 7. Минеральные вяжущие вещества
- •7.1 Общие сведения
- •7.2 Воздушные вяжущие вещества
- •7.3 Гидравлические вяжущие
- •7.3.1 Гидравлическая известь
- •7.3.2 Цементы
- •Глава 8. Бетоны и строительные растворы
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Классификация бетонов
- •8.3 Материалы для тяжелого бетона и требования к ним
- •8.3.1 Вода
- •8.3.2 Заполнители для бетона
- •8.3.3 Добавки для бетонов (растворов)
- •8.4 Определение состава бетона
- •8.5 Приготовление бетонной смеси
- •8.6 Технологические свойства бетонной смеси
- •8.7 Свойства затвердевшего бетона
- •8.8 Разновидности бетонов
- •8.9 Строительные растворы
- •8.9.1 Общие сведения
- •8.9.2 Растворные смеси и их свойства
- •8.9.3 Затвердевшие растворы и их свойства
- •8. 9.4 Разновидности растворов
- •Глава 9. Сборные бетонные и железобетонные изделия
- •9.1 Общие сведения о железобетоне
- •9.2 Предварительно напряженный железобетон
- •9.3 Монолитный и сборный железобетон
- •9.4 Методы отделки поверхности железобетонных изделий и конструкций
- •9.5 Основные виды сборных железобетонных изделий
- •Глава 10. Искусственные каменные материалы на основе минеральных вяжущих веществ
- •10.1 Силикатные материалы и изделия
- •10.2 Изделия из гипсовых вяжущих
- •10.3 Асбестоцементные изделия
- •10.4 Изделия на основе магнезиальных вяжущих веществ
- •Глава 11. Строительные материалы и изделия на основе полимеров и других высокомолекулярнных органических веществ
- •11.1 Битумы
- •11.2 Дегти
- •11.3 Материалы на основе битумов и дегтей
- •11.3.1 Асфальтовые и дегтевые бетоны и растворы
- •11.3.2 Кровельные и гидроизоляционные материалы
- •11.3.3 Герметизирующие материалы
- •11.4 Полимеры и изделия на их основе
- •11.4.1 Общие сведения о полимерах
- •11.4.2 Общие сведения о пластмассах
- •11.4.3 Материалы для покрытия полов
- •11.4.4 Отделочные и конструкционно-отделочные материалы и изделия
- •11.4.5 Пластмассовые трубы и санитарно-технические изделия
- •11.4.6 Клеи и мастики
- •Глава 12. Композиционные и функциональные материалы и изделия
- •12.1 Теплоизоляционные материалы и изделия
- •12.2 Акустические материалы и изделия
- •12.3 Лакокрасочные материалы
- •12.3.1 Общие сведения
- •12.3.2 Материалы для подготовки поверхности к отделке
- •12.3.3 Материалы основного лакокрасочного слоя
- •12.3.4 Обозначения лакокрасочных материалов
5.6 Металлические изделия и конструкции
5.6.1 Общие сведения
Металл в строительстве использовался с глубокой древности как архитектурно-художественный материал для изготовления скульптур, колонн, кованых оград, кронштейнов, флюгеров, скобяных изделий и пр. В настоящее время сфера использования металла в строительстве значительно расширилась.
Из стали можно создавать изящные и оптически легкие сооружения и конструкции, которые при всей своей кажущейся «невесомости» отличаются высокой прочностью. Сталь является идеальным материалом как для промышленного строительства так и возведения многоэтажных жилых и общественных зданий. Стальные конструкции позволяют также реализовывать гибкие планировочные решения, что является немаловажным преимуществом с точки зрения требований современной архитектуры.
Металлообрабатывающая промышленность выпускает обширную номенклатуру металлических изделий и конструкций. К ним относят каркасы и фермы промышленных и гражданских зданий, пролетные строения мостов, опоры линий электропередач (ЛЭП), сварные и цельнотянутые трубы, фонари освещения зданий и т.п. При этом понятие «металлические конструкции» объединяет в себе их конструктивную форму, технологию изготовления и способы монтажа.
Первичным элементом таких конструкций является прокатная сталь, поставляемая с металлургических заводов в виде профилей различной формы поперечного сечения. Прокатная сталь, применяемая в стальных конструкциях, делится на листовую и профильную. Перечень прокатных профилей с указанием формы, геометрических характеристик, массы единицы длины, допусков и условий поставки называется сортаментом (рис.5.3).
5.6.2 Листовая прокатная сталь
Сталь толстолистовая горячекатаная (ГОСТы 14637 и 19903) выпускается толщиной 4...160 мм, шириной 500...3800 мм и длиной 6...12 м. Используется в листовых конструкциях и сплошностенчатых элементах стержневых систем (балках, колоннах).
Сталь тонколистовая (ГОСТы 9045; 16523 и 19904) толщиной до 4 мм прокатывается холодным и горячим способами. Применяют при изготовлении гнутых и штампованных тонкостенных профилей, для кровельных покрытий и т.п. Из холоднокатаной оцинкованной стали (листовой и рулонной) изготовляют профилированные настилы (ГОСТ 14918). В современном строительстве тонколистовая сталь (толщиной 0,5 мм) успешно применяется также для изготовления стеновых и кровельных панелей (сэндвич-панелей) с внутренним утеплителем из минеральной ваты или вспененных полимеров (пенополистирола, пенополиуретана). Длина таких панелей от 2,4 до 12 м при ширине порядка 120 см и толщине 50…250 мм. Срок службы их составляет более 50 лет с гарантией в 30 лет. Кроме того, на рынках страны имеется большое разнообразие других кровельных материалов на основе листовой стали (металлочерепицы), способных воплотить в жизнь архитектурные проекты любой сложности.
Прокат из стали повышенной прочности (ГОСТ 19281) представляет собой толстолистовую, широкополосную универсальную фасонную и сортовую сталь и гнутые профили. Применяется для сварных, клепаных или болтовых конструкций.
Полоса стальная горячекатаная (ГОСТ 103) имеет толщину 4...60 мм при ширине до 200 мм и длине до 10 м. В строительстве ее применяют для изготовления конструктивных деталей типа диафрагм и ребер жесткости, решетчатых площадок, гнутых профилей, прокладок и т.п.
Листы стальные с ромбическим и чечевичным рифлением (ГОСТ 8568) выпускаются толщиной от 2,5 до 12 мм, шириной 600…2200 мм и длиной 1400…8000 мм с градацией 50 мм. Высота выступов составляет 0,1…0,3 толщины листа или не менее 0,5мм. Применяется в качестве настила для площадок и ступенек лестничных маршей.
Просечно-вытяжная (перфорированная) сталь изготовляется толщиной 0,7…6 мм методом просечки надрезов по длине с последующей растяжкой листа поперек и образованием ячеек. Перфорация может быть расположена прямыми рядами, в шахматном порядке, в смещенных (диагональных) вариантах и иметь разное межцентровое расстояние (шаг) с круглыми, квадратными и щелевидными отверстиями. Поставляется шириной от 500 до 1400 мм и длиной до 6000 мм. Перфорированный металл позволяет сегодня находить наилучшие решения в таких сферах как интерьерный и ландшафтный дизайн, производство мебели и торгово-выставочного оборудования. Его с успехом используют при изготовлении малых архитектурных форм для завершения строительных ансамблей, в системах освещения и наружной рекламе. Применение такой стали, например, для площадок и переходов взамен рифленой дает значительную экономию металла по массе.